【《苯酐生产的能量衡算计算过程案例》2700字】

苯酐生产的能量衡算计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u21430苯酐生产的能量衡算计算过程案例 [23]。因此，在设计过程中，需要计算能量平衡。根据节能法，在系统中，能量进出可以表示为：累积能量=输入能量-能量输出其中在连续系统满足等式为：Q+W=∑Hout-∑Hin上式中Q表示热负荷，W表示输入机械能，其中∑Hin表示进入总物料焓，∑Hout表示离开总物料焓。1.3换热器的能量衡算对于空气预热器E101以及邻二甲苯换热器E102两台换热器的相关流股焓变计算结果见表5-1，换热器热量衡算对应的相关数值如下表5-2所示。表5-1E101、E102流股焓变计算表名称流入流出E101E102E101E102物流编号S3S4S5S6温度/℃19.2521.00141.00141.00压力bar1.001.001.001.00气相分率1.001.001.001.00摩尔流量/（kmol/h）2090.0060.192090.0060.19质量流量/（kg/h）60297.306390.0060297.306390.00体积流量/（l/min）50809.607.2771672661.702092.52热焓/（Gcal/h）-0.084-0.351.760.54ΣH/（Gcal/h）-0.084-0.351.760.54换热器E102、E102的能量衡算结果如表5-2所示。表5-2换热器E101、E102的能量衡算结果E103、E104相关流股焓变计算见表5-3。表5-3E103、E104流股焓变计算表名称流入流出E103E104E103E104物流编号S8S9S9S25温度/℃350.00161.00161.00136.00压力bar1.001.001.001.00气相分率1.001.001.000.98摩尔流量/（kmol/h）2169.002169.002169.002169.00质量流量/（kg/h）66687.3066687.3066687.3066687.30体积流量/（l/min）112377.0079014.9079014.9072849.30热焓/（Gcal/h）-17.54-20.86-20.86-21.76ΣH/（Gcal/h）-17.54-20.86-20.86-21.76其中对E103以及E104两台换热器的能量衡算结果，如下表5-4所示。表5-4换热器E103、E104的能量衡算结果冷凝器E105、粗苯酐加热器E201相关流股焓变计算见5-5表。表5-5E105、E201流股焓变计算表名称流入流出E105E205E105E205物流编号S10S16S15S19温度/℃136.00142.609181.00136.00压力bar100.00100.001.00100.00气相分率1.001.001.001.00摩尔流量/（kmol/h）1962.40402.8391962.40402.839质量流量/（kg/h）56252.1015674.556252.1015674.5体积流量/（l/min）667.5759.950274751.858.5146热焓/（Gcal/h）-8.73-19.46-8.04-19.52ΣH/（Gcal/h）-8.73-19.46-8.04-19.52对于E105和E205换热器的能量衡算结果，如下表5-6所示。表5-6换热器E105、E205的能量衡算结果1.4苯酐合成工段的能量衡算1.4.1气体混合器M101的能量衡算气体混合器的能量信息，如表5-7所示。表5-7气体混合器的能量信息表名称流入流出物流编号S5S6S7温度/℃141.00141.00141.00压力bar1.001.001.00气相分率1.001.001.00摩尔流量/（kmol/h）2090.0060.192150.19质量流量/（kg/h）60297.306390.0066687.30体积流量/（l/min）72661.702092.527454.20热焓/（Gcal/h）1.760.542.30ΣH/（Gcal/h）2.302.30气体混合器M101的能量衡算结果，如表5-8所示。表5-8气体混合器器M101的能量衡算结果1.4.2苯酐氧化反应器R101的能量衡算苯酐氧化反应器R101的能量信息，如表5-9所示。表5-9苯酐氧化反应器的能量信息表名称流入流出流股编号S7S8温度/℃141.00350.00压力/Bar1.001.00气相分率1.001.00摩尔流量/（kmol/h）2150.192169.00质量流量/(kg/h）66687.3066687.30体积流量/（m3/h）74754.20112377.00热焓/（Gcal/h）2.30-17.55ΣH/（Gcal/h）2.30-17.55苯酐氧化反应器R101的能量衡算计算结果如下5-10所示。表5-10苯酐氧化反应器R101的能量衡算表1.4.3空气压缩机C101的能量衡算空气压缩机C101的能量信息，如表5-11所示。表5-11苯酐氧化反应器的能量信息表名称流入流出流股编号S2S3温度/℃21.0019.25压力/Bar1.101.00气相分率1.001.00摩尔流量/（kmol/h）2090.002090.00质量流量/(kg/h）60297.3060297.30体积流量/（m3/h）47099.4050809.60热焓/（Gcal/h）0.000.00ΣH/（Gcal/h）0.000.00如表5-12为苯酐氧化反应器C101的能量衡算计算结果表5-12苯酐氧化反应器C101的能量衡算表1.4.4泵P101的能量衡算泵P101的能量信息，如表5-13所示。表5-13泵P101的能量信息表名称流入流出流股编号C8H10S4温度/℃21.0021.00压力/Bar1.001.00液相分率1.001.00摩尔流量/（kmol/h）60.1960.19质量流量/(kg/h）6390.006390.00体积流量/（m3/h）7.287.28热焓/（Gcal/h）-0.35-0.35ΣH/（Gcal/h）-0.35-0.35泵P101的能量衡算结果，如表5-14所示。表5-14泵P101的能量衡算结果1.4.5冷却器F101的能量衡算冷却器F101的能量信息，如表5-15所示。表5-15冷却器F101的能量信息表名称流入流出流股编号S25S10温度/℃21.00136.00压力/Bar1.00100.00液相分率0.981.00摩尔流量/（kmol/h）2196.001962.40质量流量/(kg/h）66687.3056252.10体积流量/（m3/h）72849.30667.57热焓/（Gcal/h）-21.76-8.73ΣH/（Gcal/h）-21.76-8.73冷却器F101的能量衡算结果，如表5-16所示。表5-16冷却器F101的能量衡算表1.4.6切换冷凝器F102的能量衡算切换冷凝器F102的能量信息，如表5-17。表5-17切换冷凝器F102的能量信息表名称流入流出流股编号S15S13S14温度/℃181.00180.00180.00压力/Bar1.001579.521579.52气相分率/%1.001.000.00摩尔流量/（kmol/h）1962.401766.16196.24质量流量/(kg/h）56252.1051012.805239.32体积流量/（m3/h）74751.8042.1311.67热焓/（Gcal/h）-8.04-3.83-4.76ΣH/（Gcal/h）-8.04-8.59切换冷凝器F102的能量衡算结果，如表5-18所示。表5-18冷却器F102的能量衡算表1.4.7水洗塔T101的能量衡算水洗塔T101的能量信息，如表5-19所示。表5-19水洗塔T101的能量信息表名称流进流出流股编号S12S13S17S18温度/℃21.00180.00138.40132.08压力/Bar100.001579.52100.00100.00气相分率0.001.000.001.00摩尔流量/（kmol/h）83.261766.1638.701810.72质量流量/（kg/h）1500.0051012.80714.8451798.00体积流量/（m3/h）1.5142.130.84610.02热焓/（Gcal/h）-1.68-3.83-2.48-7.04ΣH/（Gcal/h）-9.51-9.52表5-20为水洗塔T101的能量衡算结果。表5-20水洗塔T101的能量衡算表1.4.8混合器M102的能量衡算混合器M102的能量信息如表5-21所示。表5-21混合器M102的能量信息表名称流入流出物流编号S11S14S16温度/℃136.00180.00142.61压力bar100.001579.52100.00气相分率0.000.000.35摩尔流量/（kmol/h）206.60196.24402.84质量流量/（kg/h）10431.205239.3215674.50体积流量/（l/min）9.4311.6759.95热焓/（Gcal/h）-14.70-4.76-19.46ΣH/（Gcal/h）-19.46-19.60混合器M102的能量衡算结果，如表5-21所示。表5-21混合器M102的能量衡算表1.5苯酐精制工段的能量衡算1.6.1反应器R201的能量衡算反应器R201的能量信息如表5-22所示。表5-22反应器R201的能量信息表名称流入流出流股编号S19S20温度/℃136.00136.00压力/Bar100.001.00气相分率0.350.87摩尔流量/（kmol/h）402.84402.84质量流量/(kg/h）15674.5015674.50体积流量/（m3/h）58.5111961.20热焓/（Gcal/h）2.30-17.85ΣH/（Gcal/h）-19.52-17.85反应器R201的能量衡算结果，如表5-23所示。表5-23反应器R201的能量衡算表1.6.2轻组分塔T201的能量衡算轻组分塔T201的能量信息，如表5-24。表5-24轻组分塔T201的能量信息表名称流入流出流股编号S20S21S22温度/℃136.0081.67251.80压力/Bar1.000.900.90气相分率/%0.871.000.00摩尔流量/（kmol/h）402.84350.0952.75质量流量/(kg/h）15674.508144.007530.53体积流量/（m3/h）11961.2011471.606.93热焓/（Gcal/h）-17.85-12.73-1.00ΣH/（Gcal/h）-17.85-17.73塔T201的能量衡算结果如5-25表所示。表5-25轻组分塔T201的能量衡算结果1.6.3精馏塔T202的能量衡算精馏塔T202的能量信息如表5-26。表5-26精馏塔T202的能量信息表名称流入流出