【《醋酸生产的物料衡算计算过程案例》1700字】

醋酸生产的物料衡算计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u1169醋酸生产的物料衡算计算过程案例 [2]；（3）在气液相中未转化的乙醛的分配率（体积%）：气相34.0%，液相66.0%；（4）设定催化剂中醋酸锰的含量设定为氧化塔进料乙醛重量的0.080%；（5）乙醛的总的转化率为99.3%，乙醛在主副反应中的转化率分布如下。主反应：(1)(96%)副反应：(2)(1.4%)(3)(0.25%)(4)(0.95%)(5)(1.4%)（6）氧化塔物料衡算图图1.1氧化塔进出物料图1.1.1反应式衡算以1h进料量为基准，纯乙醛进料量为：13000×99.5%=12935kg，同理其他物质每小时进料量如下所示:(1)主反应：(96%)乙醛的用量：12935×0.993×0.96=12330.68kg需要氧量（x）：44：16=12330.68：xx=4481.88kg生产醋酸量（y):44:60=12330.68:yy=16814.56kg(2）副反应：(1.4%)a.乙醛用量：12935×0.993×0.014=179.82kgb.需要氧量（x）:132：96=179.82:xx=130.78kgc.生产醋酸量（y):132:120=179.82:yy=161.47kgd.生成甲酸量（z):132:46=179.82:zz=62.66kge.生成水量（w):132:18=179.82:ww=24.52kgf.生成二氧化碳量（v):132:44=179.82:vv=59.94kg(3)(0.25%)a.乙醛用量：12935×0.993×0.0025=32.11kgb.需要氧量（x）:132：32=32.11:xx=7.78kgc.生产亚乙基二乙酸酯量（y):132:146=32.11:yy=35.52kgd.生成水的量（w):132:18=32.11:ww=4.38kg（4）(0.95%)a.乙醛用量：12935×0.993×0.0095=122.02kgb.需要氧量（x）:88：48=122.02：xx=66.56kgc.生产醋酸甲酯量（y):88:74=122.02：yy=102.61kgd.生成二氧化碳量（z):88:44=122.02：zz=61.01kge.生成水量（w):88:18=122.02：ww=24.96kg（5）(1.4%)a.乙醛用量：12935×0.993×0.014=179.82kgb.需要氧量（x）:88：160=179.82:xx=326.95kgc.生产水量（y):88:72=179.82:yy=147.13kgd.生成二氧化碳的量（z):88:176=179.82:zz=359.64kg依据上述反应式计算出1h反应物的总消耗量和总生成物的量由下得：反应掉的乙醛总量13000×0.995×0.993=12844.46kg②未转化的乙醛量13000×0.995×0.007=90.55kg(其中液相中乙醛含量90.55×0.66=59.76kg;气相中乙醛含量90.55×0.34=30.79kg)③反应掉的氧气总量：4481.88+130.78+7.78+66.56+326.95=5015.95kg则工业用氧总量为：5015.95/（0.984×0.98）=5201.54kg(其中氧气为5201.54×0.98=5097.51kg；氮气为5201.54×0.02=104.03kg)其中未反应掉的氧气为5097.51―5015.95=81.56kg④反应生成物重量醋酸：16814.56+161.47=16978.03kg二氧化碳：59.94+61.01+359.64=480.59kg水：24.52+4.38+24.96+147.13=200.99kg甲酸：62.66kg亚乙基二乙酸酯：35.52kg醋酸甲酯：102.61kg⑤催化剂量在催化剂溶液中，醋酸锰的用量是进入氧化塔乙醛含量的0.08%。催化剂中醋酸锰的含量为10%，设催化剂溶液用量为m，0.0008×（13000+m）=0.1m，m=104.84kg其中：醋酸锰104.84×0.1=10.48kg；水：104.84×0.3=31.45kg；醋酸：104.84×0.6=62.9kg⑥氮用量设保安氮气为ykg，塔顶干气量计算：氮气104.03+0.97y；氧气：81.56+0.03y;二氧化碳：480.59kg,则（104.03+0.97y）/(81.56+104.03+y+480.59)=45%y=376.44kg(其中氮气376.44×0.97=365.15kg;氧气376.44×0.03=11.29kg)塔顶干气量：氮气104.03+0.97×376.44=469.18kg;氧气：81.56+0.03×376.44=92.85kg;二氧化碳：480.59kg;醋酸：16978.03+62.9+13000×0.001=17051.93kg整理以上数据得出，以1h为基准对氧化塔进行物料衡算的结果，如表所示：1.2蒸发器物料衡算根据已知数据进入蒸发器的进料流量为：F=17051.93+271.44+35.52+10.48=17371.37kg/h进料：w0=0.07w%，完成液：w1=8.0w%(w为醋酸锰的含量）蒸发器进出物料如图所示：图1.2蒸发器进出物料图由F•w0=L•w1可得L=（17371.37×0.07%）/8.0%=152kg/hW=F(1-X0/X1)=17219.37kg/h1.3脱低沸物塔物料衡算已知数据：（1）进料流量17219.37kg/h（2）w醋酸=0.968，水的质量分数为w水=0.0154（3）馏出液中醋酸含量3%，釜液中醋酸的回收率为98%。（4）已知M醋酸=60kg/kmol，M水=18kg/kmol。精馏塔Ⅰ进出物料见图图1.3脱低沸物塔进出物料图则：进料组成：XF=(0.0154/18)/(0.0154/18+0.968/60)=0.0504进料平均摩尔质量：Mm=0.0504×18+（1―0.0504）×60=57.88kg/kmol进料流量：F=17219.37/57.88=297.50kmol/h列衡算式：F=D+W,FXF=DXD+WXW,;得：D=20.086kmol/hW=277.314kmol/hXD=0.72XW=0.00164即：D=20.086×[18×0.72+60×（1―0.72）]=597.76kg/hW=277.314×[18×0.00164+60×（1―0.00164）]=16619.74kg/h1.4脱高沸物塔物料衡算从以上计算出的数据可得：（1）进料流量F=16619.74+35.52=16655.26kg/h（2）进料醋酸含量0.968，馏出液中醋酸含量10%，成品醋酸含量99.8%。精馏塔Ⅱ进出物料见图图1.4脱高沸物塔进出物料图列衡算式：F=W+L,F×0.98=W×0.998+L×0.1得W=16321.41kg/h,L=331.85kg/h1.5醋酸回收塔物料衡算已知数据：（1）进料流量F=D1+L2=597.76+331.85=931.61k