【正文】 常壓 (?105Pa)下的空氣體積計，一次操作所需的壓縮空氣消耗量為 (623) 式中 :Vb— 一次操作所需的壓縮空氣體積， m3/次 ； VT— 設(shè)備容積， m3； P— 壓縮空氣在設(shè)備內(nèi)建立的壓強(qiáng)， Pa。 一般情況下 : 水的定壓比熱可取 ?kg1?oC1， 空氣的定壓比熱可取 ?kg1?oC1 。 Cp— 冷凝水的平均定壓比熱 ,取 ?kg1?℃ 1。 工業(yè)常用 ： NH3， CO2，氟里昂， CH4， C2O， C2=， C3=等。 工業(yè)上常用的載熱體： （ 1）飽和蒸汽： 廣泛使用 優(yōu)點 ： ①安全；② P與 T一一對應(yīng)，經(jīng)調(diào) P可控 T ③ 加熱劑時，相變，給熱系數(shù)大 缺點 ： 加熱溫度受限制； 低壓蒸汽 ,T≤150℃ ， P≤ 中壓蒸汽 ， T≤180℃ ， P ≤ ； 高壓蒸汽 ， T=270℃ ， P= MPa 49 （ 2）加壓或常壓熱水 ： ∵ 無相變， K小 ∴ 用的少 但應(yīng)充分利用加熱 蒸汽冷凝水和廢熱水 利用 （ 3）礦物油 ： 常壓下，進(jìn)行均勻的高溫加熱時，可選用礦物油、加熱溫度可達(dá) 225℃ 。 衡算對象 :甲苯磺化裝置 (包括磺化釜 、 回流冷凝器和脫水器等 ) 。 (4)選定衡算基準(zhǔn)。 若反應(yīng)在 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) (25℃ 和 ?105Pa)下進(jìn)行， 則化學(xué)反應(yīng)熱又稱為 標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)熱。例如，氫與氧的熱化學(xué)方程式為 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為 2mol時，化學(xué)變化熱為 若將氫與氧的熱化學(xué)方程式改寫為 而其它條件均不變，則 ?變?yōu)?1mol，化學(xué)變化熱為 可見 , ?與反應(yīng)方程式的寫法有關(guān)，但化學(xué)變化熱不變 or ??? trc ?????? or ???kJ/mol kJ/mol (放熱 ) 30 化學(xué)反應(yīng)熱可從文獻(xiàn) 、 科研或工廠實測數(shù)據(jù)中獲得 。 顯然， 兩種不同濃度下的積分溶解熱之差 就是溶液由一種濃度稀釋至另一種濃度的積分稀釋熱。 把溶液自某一含量沖淡（或濃縮）到另一含量的熱效應(yīng)。 17 各種純化合物的相變熱可從有關(guān)手冊、文獻(xiàn)中查得。 ② 真實氣體混合物 :離臨界狀態(tài)遠(yuǎn)時按上式近似計算 臨界狀態(tài)附近校正 (見 ≤化工設(shè)計 ≥ .黃璐 P178例題 ) ③ 液體混合物 :工程計算中常用 加合法 估算液體混合物熱容 ,公式與理想氣體混合物計算公式相同 . ⑷ 混合物熱容 生產(chǎn)上遇到的大部分是混合物，根據(jù)混合物內(nèi)各物質(zhì)的熱容和組成 進(jìn)行推算 (66) opiiop CNC ??15 ⑸熱容的單位 ①摩爾熱容 : 每 1mol或每 1kmol物質(zhì)溫度升高 1℃ 所需要的熱量 . 單位 :kJ/(mol ① 數(shù)量上基準(zhǔn) ② 相態(tài)基準(zhǔn) (基準(zhǔn)態(tài) ) 數(shù)量上基準(zhǔn) : ① 按 1kmol或 1kg物料為計算基準(zhǔn) 。 5 當(dāng) 內(nèi)能、動能、勢能 的變化量可以忽略且無軸功時，輸入系統(tǒng)的熱量與離開系統(tǒng)的熱量應(yīng)平衡 ， 由此可得出傳熱設(shè)備的熱量平衡方程式為 式中 : Q1— 物料帶入設(shè)備的熱量， kJ或 kJ/h； Q2— 加熱劑或冷卻劑 傳給設(shè)備及所處理物料的熱量 ， kJ Q3— 過程的熱效應(yīng)， kJ或 kJ/h ； Q4— 物料帶出設(shè)備的熱量， kJ或 kJ/h ； Q5— 加熱或冷卻 設(shè)備 所消耗的熱量或冷量， kJ或 kJ/h ； Q6— 設(shè)備向環(huán)境散失的熱量， kJ或 kJ/h 。第六章 熱量衡算 概述 熱量衡算的基本原理 熱量衡算的方法 熱量衡算舉例 加熱劑、冷卻劑及其他能量消耗的計算 1 概述 當(dāng)物料衡算完成后 : 對沒有熱效應(yīng)的過程 ,可直接根據(jù)物料衡算結(jié)果和工藝要求進(jìn)行 設(shè)備的工藝設(shè)計 ， 以確定設(shè)備的型式 、 數(shù)量和主要工藝尺寸 。 另一種形式：熱衡算方程 熱衡算示意圖 Q1— 載熱體取出的熱， Q2— 熱損失，負(fù)值。 7 熱量衡算的方法 計算基準(zhǔn) 在計算 Qi之前 ， 要確定一個計算基準(zhǔn) 。 ≤化工設(shè)計 ≥ .黃璐 :P401 32p dtctbtaC ???? 2p ctbta ???(64) (65) 0 0 0 10 11 工程項目建設(shè)基本程序 (7步 ) 12 13 （ 2）平均熱容 假如物質(zhì)在 T1～ T2范圍 之內(nèi) Cp – T成直線 關(guān)系 ,則 Cp= [(Cp)T1+(Cp)T2]/2 ⑶ Cp與 P的關(guān)系 : ① 固體熱容與 P無關(guān) ② Cp液體 在臨界點附近 P的影響明顯，一般條件下可忽略 ③ P對理想氣體的熱容無影響 ④ P對真實氣體熱容影響不大，在臨界點附近影響明顯 (見 ≤化工設(shè)計 ≥ .黃璐 : P177圖 ) 14 ① 理想氣體混合物 : Cpo — 混合氣體的理想氣體定壓摩爾熱容； Cpio — 混合氣體中 i組分的理想氣體定壓摩爾熱容； Ni — i組分的摩爾分?jǐn)?shù)。 ∵ 蒸發(fā) 、 熔融 、 升華 過程要克服液體或固體 分子間的相互吸引力 ∴ 這些過程均為 吸熱過程 ， 按式 (61)中的符號規(guī)定 ， 其相變熱為 負(fù)值 ； 反之 ， 冷凝 、 結(jié)晶 、 凝華 過程的相變熱為 正值 。 把溶質(zhì)溶于溶劑中形成某一含量溶液時的熱效應(yīng)。 24 ② 積分稀釋熱 恒溫恒壓下，將一定量的溶劑加入到含 1摩爾溶質(zhì)的溶液中，形成較稀的溶液時所產(chǎn)生的熱效應(yīng) 稱為 積分稀釋熱 ，簡稱 稀釋熱 。但 反應(yīng)進(jìn)度與反應(yīng)方程式的寫法有關(guān) 。 化學(xué)反應(yīng)熱與反應(yīng)物和產(chǎn)物的溫度有關(guān)。 (3)收集與熱量衡算有關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)， 如 定壓比熱、相變熱、反應(yīng)熱 等。 39 解： 熱量衡算的目的 :確定磺化過程中的補(bǔ)充加熱量 。 ∵ 制藥 生產(chǎn)的工藝特點和操作條件多種多樣， 對熱載體的 價格、穩(wěn)定性、適用溫度范圍、毒性 等 多個方面都有不同的要求 ∴ 設(shè)計者要在眾多熱載體中選擇合適的種類和品牌。 52 冷凍劑和載冷體 ⑴ 冷凍劑 冷凍循環(huán)的循環(huán)介質(zhì)，起熱量傳遞的中介作用。 △ Hv— 飽和蒸汽的冷凝熱 ,kJ/kg。 (620) 58 定壓比熱與溫度的關(guān)系 : 水和空氣的定壓比熱均隨溫度而變化 ， 但變化并不顯著 。 ∴ 首先要計算出 壓縮空氣的壓強(qiáng) 以及 操作狀態(tài)下的空氣體積 或 體積流量。每冷凝 1kg蒸汽，由設(shè)備、管道等的連接處漏入的空氣約為 。 維持真空所需的抽氣量 可用下式計算 (633) 式中 :Gh— 真空系統(tǒng)的氣體泄漏量 ,kg/h。 表 611 能耗一覽表 名 稱 水 水蒸汽 冷凍鹽水 壓縮空氣 真空抽氣量能耗系數(shù) 1 . 2 0 1 . 2 5 1 . 2 0 1 . 3 0 1 . 3 0求出各種能量消耗后，還應(yīng)考慮 輸送過程中的損失 。 73 62 教材 P83習(xí)題 1 74 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT