【正文】 ............. 6 縮合反應(yīng) ................................................... 6 離心水洗甩料工序 物料衡算 .................................. 9 干燥工序物料衡算 ......................................... 10 縮合工段物料平衡一覽表 ......................................... 10 第 4章 熱量衡算 ...................................................... 12 熱量衡算的依據(jù) ................................................. 12 縮合釜熱量衡算解圖 ............................................. 13 熱量衡算涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ................................... 14 四個過程熱量衡算 .......................................... 15 干燥工序熱量衡算 ......................................... 22 第 5章 設(shè)備選型與計算 ................................................. 24 縮合反應(yīng)釜的選型與計算 ......................................... 24 縮合反應(yīng)釜 ................................................ 24 離心機(jī)的選型與計算 ............................................. 26 干燥設(shè)備的選型與計算 ........................................... 26 輸送管道的選型與計算 ........................................... 27 參考文獻(xiàn) .............................................................. 28 附 錄 ................................................................ 29 課程設(shè)計總結(jié) .......................................................... 30 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 1 第 1 章 概 述 設(shè)計依據(jù) 設(shè)計任務(wù)依據(jù) 產(chǎn)品概述 產(chǎn)品 名稱及理化性質(zhì) 中文名 : 2氨基 5氯二苯甲酮 俗名 : 氨基酮 化學(xué)名 : 2氨基 5氯二苯甲酮 英文名 : 2amino5chlorobenzophenone ,分子式及分子量 ① 化學(xué)結(jié) 構(gòu)式 ② 分子式 : C13H10ClNO ③ 分子量 : : 本品為 黃色或亮黃色針狀 結(jié)晶 ， MP9599186。 2. 苯乙腈（氰化芐），無色液體，沸點 234℃，不溶于水， 乙 醇，醚混溶 。 然后通常溫水降至 35℃ ，將對硝基 氯苯投入 ，繼續(xù)降溫。 離心得到的母液沉降池沉降后，用離心機(jī)將其抽至 母液沉降罐沉降后，將上層清液吸入蒸餾釜進(jìn)行乙醇回收，回收的乙醇進(jìn)行再次套用反應(yīng) ， 沉降的結(jié)晶物進(jìn)行回收。 表 32 原料投料比 物料名稱 規(guī)格 分子量 摩爾比 對硝基 氯苯 工業(yè)品 % 苯乙腈 工業(yè)品 % 乙醇 工業(yè)品 % 氫氧化鈉 工業(yè)品 % 總 水 工業(yè)用水 縮合反應(yīng) 工段水洗操作 所需的水洗用水按加入乙醇量的 45%加入，其于為水洗用水量 工業(yè)用水假設(shè)為 100%。 甩出料用水少量多次洗滌，且忽略異噁唑的損失。 3Q — 過程熱效應(yīng) KJ 。 熱量衡算的目的是為了計算出 2Q ，從而確定加熱劑或冷卻劑的量。 3. 3Q 的計算： 過程熱效應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)熱與狀態(tài)變化熱。 綜合得：過程熱效應(yīng)： 3= csQ Q Q? 。 OC） ] 物質(zhì) 對氯硝基苯 片堿 異噁唑 氰化鈉 平均比熱容 3. 縮合釜的各種水溶液的平均比熱容 如下： 表 42 縮合釜的各種水溶液的平均比熱容表 [單位： KJ/（ Kg OC） ] 物質(zhì) 乙醇 水 平均比熱容 5. 縮合釜的 所需計算物質(zhì) 汽化熱 如下： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 15 表 45 縮合釜的所需計算物質(zhì) 68 OC 汽化熱表 [單位： KJ/Kg] 物質(zhì) 乙醇 水 汽化熱 qvb 6. 縮合釜的 所需計算 固態(tài)物質(zhì)的熔融熱 如下 表 46 縮合釜的所需計算固態(tài)物質(zhì)的熔融熱表 物質(zhì) 片堿 對氯硝基苯 異噁唑 熔點 OC OC 117 OC 熔融熱 qF. KJ/Kg KJ/Kg KJ/Kg 7. 縮合釜的物質(zhì)的燃燒熱及生成熱 如下： 表 47 縮合釜的物質(zhì)的燃燒熱及生成熱表 [單位： kJ/mol] 物質(zhì)名稱 異噁唑 對硝基氯苯 苯乙腈 氫氧化鈉 水 氰化鈉 燃燒熱 — — — 生成熱 熱量衡算 1 熱量衡算 于 25℃時投乙醇和片堿，自然升溫至 68℃，并保溫 然后于 68℃時降溫，進(jìn)入過程 ，故 0cQ? 。其間無化學(xué)反應(yīng)，故 0cQ? 。反映后各物料的含量見物料衡算結(jié)果。 (1) 的 計 算 ：根據(jù) 25℃時相關(guān)物料的平均比熱容計算： 0()pQ mc t t?? ? =? 水 析 用 水 = 1 8 3 2 1 5 .3 6 + 1 0 3 1 .6 5 4 .1 9 2 5?? ? (2) 的 計 算 ：只考慮氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱和異惡唑的結(jié)晶熱，計算過程如下： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 21 ① 氫氧化鈉水溶液的濃度變化熱的計算： 由 60% =4 9 2 .2 2 /sq K J m ol? 堿 液 30% =4 6 9 .3 0 /sq K J m ol? 堿 液 得 3 0 % 6 0 %= . 6 9 .3 0sQ m m? ? ?（ 4 9 2 2 2 4 ） 1000/40 = 4 9 2 .2 2 4 6 9 .3 3 1 3 . 6 0 1 0 0 0 4 0??（ ） / ? ② 異惡唑的結(jié)晶熱的計算： JQ m q? 異 惡 唑 異 惡 唑 = ? ? 綜合得 = sQ Q Q? J 1 7 9 6 9 2 .8 0 3 4 4 7 7 .8 3?? ? (3) 的 計 算 ：根據(jù) 20℃時相關(guān)物料的平均比熱容計算得 0()pQ mc t t?? ? = + +Q Q Q Q Q??乙 醇 35% 的 含 水 量 的 二 組 分 異 惡 唑?qū)?硝 基 氯 苯 苯 乙 腈 = [ 2 0 6 3 . 3 0 . 3 1 + 6 3 6 . 5 0 + 1 0 3 1 . 6 5 1 .1 9 + 1 . 3 3 2 2 . 1 1 + 1 . 0 6 3 6 0 . 7+ 1 . 7 1 3 8 . 4 8 ] 2 0? ? ? ??? 2 （ ） ? (4) 的 計 算： + ) （ 取 ++Q Q Q（ ）的 5%： 5 .4 6 .4 4 .4+ = 5 % 9 5 %Q Q Q ??（ ） =1 4 4 5 7 8 .6 8 5 % 9 5 %?? = (5) 的 計 算 ： 2 . 4 5 . 4 6 . 4 4 . 4 1 . 4 3 . 4= + ) ( + )Q Q Q Q Q Q??（ 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 22 7 6 0 9 . 4 0 1 4 4 5 7 8 .6 8 2 9 1 2 8 0 .7 0 2 1 4 1 7 0 .6 33 5 3 2 6 3 .2 5 KJ? ? ? ??? (6)冷卻劑用量計算： 由 0Q＜ ，說明過程 4 需冷卻， 用冰鹽水進(jìn)行冷卻，進(jìn)口狀態(tài)為 5℃，出口狀態(tài)為15℃， 其中 pc鹽 為 /KJ Kg?℃ 。 1. 1Q的 計 算 ：根據(jù) 25℃相關(guān)物料的平均比熱容計算 10()pQ mc t t?? ? =+異 惡 唑 水 = 3 5 3 . 5 4 1 .0 6 2 5 + 1 4 7 . 9 8 4 .1 9 2 5? ? ? ? = 25 ℃進(jìn)料 90℃干燥水汽 出料 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書 23 2. 3Q的 計 算 ：該過程的化學(xué)熱效應(yīng)只包括水的汽化熱， 31= =vb vbQ Q m q = 14 9 21 77 .24= 31 82 90 .72 KJ? 3. 4Q的 計 算 ： 根據(jù) 90℃相關(guān)物料的平均比熱容計算， 40()pQ mc t t?? ? = + +Q Q Q異 惡 唑 水 水 汽 = 3 5 8 .9 2 1 .0 6 9 0 + 1 . 7 9 4 .1 9 9 0 + 1 4 6 .1 9 0 .7 5 9 0? ? ? ? ? ? ? 4. 56與 的 計 算 ：根據(jù)經(jīng)驗 56+（ ） 一般為 5 6 4++Q Q Q（ ） 的 5%— 10%，在此 56+（ ） 取5 6 4++Q Q Q（ ） 的 10%計算， 5 6 4+ = 10% 90%Q Q Q ??（ ） = 4 4 7 8 3 .8 0 1 0 % 9 0 %?? = 5. 2Q的 計 算 ： 2 5 6 4 1 3= + ) ( + )Q Q Q Q Q Q??（ 4 9 7 6 .0 0 4 4 7 8 3 .8 0 3 1 8 2 9 0 .7 2 + 2 4 8