【正文】 乙 醛()9356()()()(03131)()氧 氣()()()()()()()丁稀醛()()三、 氧氣用量的計(jì)算由表23可知，∴可知所需工業(yè)氧用量kg其中 氧氣量== 氮?dú)饬?= 未反應(yīng)的氧氣量==四、 催化劑溶液用量%(wt)，設(shè)催化劑加入量為W(kg/h) (1000+W)%=W%55/(55+592) 解得W=由表11可解得催化劑中各物質(zhì)的組成 醋酸=97%= 水=%= kg 甲酸=%= kg 丁烯酸=%= kg 醋酸錳=%= kg 三聚乙醛=%= kg 二醋酸酯=%= kg五、 尾氣的計(jì)算1．塔頂尾氣中帶出乙醛的量 設(shè)溶于氧化液中乙醛的量為Wkg/h，%（wt） W= ∴ 尾氣中乙醛的量===2．尾氣的組成設(shè)塔頂尾氣中乙醛的體積百分含量為2%，尾氣總量為M kmol/hkmol3． 二氧化碳全部排出，所占體積百分率=4． 保安氮?dú)獾牧吭O(shè)加入保安氮?dú)獾牧繛閃kg其中氮?dú)猓?，氧氣? kg5． 尾氣含量結(jié)果列于下表表1—8尾氣含量結(jié)果組分質(zhì)量（kg）物質(zhì)的量（kmol）V%N2O2CO2CH3CHO2六、 擴(kuò)大∵%，%∴可知1000kg工業(yè)乙醛可得產(chǎn)品kg則時(shí)投料乙醛量=kg/h∴擴(kuò)大倍數(shù)為重新以1小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)進(jìn)行衡算，將所得結(jié)果列于下表：表1—9 計(jì)算結(jié)果物質(zhì)名稱質(zhì)量kg/h組成wt%摩爾量kmol/h組成mol%工業(yè)乙醛乙醛水三聚乙醛丁烯酸總量100100工業(yè)氧氣氧氣99氮?dú)?總和100100保安氮氮?dú)?9氧氣1總和100100循環(huán)錳醋酸97甲酸水丁烯酸二醋酸酯三聚乙醛醋酸錳總和100100進(jìn)料總計(jì)氧化液醋酸乙醛乙酸甲酯二醋酸酯丁烯酸水甲酸三聚乙醛醋酸錳總和100100尾氣氮?dú)庋鯕舛趸家胰?總和100100出料總計(jì) 氧化液蒸發(fā)器的物料衡算氧化液蒸發(fā)器物料衡算示意圖如下： ∵脫低沸塔底排100kg/h，其組成：醋酸98%，%，%，%∴可算得：醋酸98kg/h，∴可計(jì)算得到由蒸發(fā)器向脫低沸塔串料情況：醋酸=98+=乙醛= kg/h醋酸甲酯= kg/h水=+= kg/h甲酸=+= kg/h高沸物=++++= kg/h 衡算結(jié)果列于下表：表1—10氧化液蒸發(fā)器物料衡算結(jié)果物質(zhì)名稱質(zhì)量kg/h組成wt%摩爾量kmol/h組成mol%氧化液進(jìn)料醋酸乙醛乙酸甲酯二醋酸酯丁烯酸水甲酸三聚乙醛醋酸錳總和100100脫低沸物塔底排醋酸9898水甲酸高沸物總和100100100循環(huán)錳醋酸97甲酸水丁烯酸二醋酸酯三聚乙醛醋酸錳總和100100串料醋酸乙醛高沸物乙酸甲酯甲酸水總和100100 脫低沸塔和脫高沸塔的物料衡算流程示意圖如下：1．脫高沸塔底排的計(jì)算∵反應(yīng)所產(chǎn)生的高沸物均在脫高沸塔中脫除，%（質(zhì)量）∴反應(yīng)過(guò)程所產(chǎn)生的高沸物==脫高沸塔底排=kg/h∴脫高沸塔底排可算得如下： 醋酸=%= 水=%= kg/h 甲酸=%= kg/h 高沸物=2．脫低沸塔頂排的計(jì)算 醋酸=%= kg/h 乙醛=%= kg/h 醋酸甲酯= kg/h 水=%= kg/h 甲酸=%= kg/h3．去脫高沸塔物料的計(jì)算 醋酸== kg/h 乙醛== kg/h 水== kg/h 甲酸== kg/h 高沸物= kg/h5． 脫低沸塔和脫高沸塔物料衡算結(jié)果列于下表表1—11 脫低沸塔和脫高沸塔物料衡算結(jié)果物質(zhì)名稱質(zhì)量kg/h組成wt%摩爾量kmol/h組成mol%脫低沸物塔底排醋酸9898水甲酸高沸物總和100100100頂排醋酸甲酸乙酸甲酯水乙醛總和100100向脫高沸物塔串料乙醛甲酸水醋酸高沸物總和100100脫高沸物塔頂排醋酸甲酸水乙醛總和100100底排醋酸甲酸水高沸物總和100100 尾氣冷凝器的物料衡算設(shè)COON2在冷凝器中放空，乙醛回收率為98%，剩余乙醛放空回收乙醛=98%=尾氣冷凝器的物料衡算結(jié)果列于下表表1—12 尾氣冷凝器的物料衡算結(jié)果物質(zhì)名稱質(zhì)量kg/h摩爾量kmol/h組成mol%尾氣二氧化碳118361氮?dú)庋鯕庖胰┛傆?jì)100放空氣二氧化碳氮?dú)庋鯕庖胰┛傆?jì)100冷凝液乙醛100第2章 熱 量 衡 算在化工生產(chǎn)中，能量的消耗是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它是衡量化工生產(chǎn)或操作水平是否合理，先進(jìn)的重要標(biāo)志之一，如果我們能夠在物料衡算的基礎(chǔ)上作出熱量衡算，就能合理地設(shè)計(jì)出反應(yīng)器和其他設(shè)備，既能穩(wěn)定生產(chǎn)操作，又能合理利用熱量，因此熱量衡算是化工設(shè)計(jì)很重要的一部分。tprint ft=。選用Φ57，則管長(zhǎng)：　　　　 冷卻水管的體積V2， V2=1/4πd2L =1/4=1． 反應(yīng)器的體積V V=V1+V2=+=反應(yīng)器的高度：由《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得 　　　　霧沫夾帶器的高度為 ：，內(nèi)徑為：選用橢圓形封頭， 總塔高為：H=+++10+= 脫低沸物塔(T0201)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、　　 頂溫 105 ℃ 頂壓 912mmHg底溫 129 ℃ 底壓 1064mmHg二、精餾段1． V=L+D L=RD== R=L/D V=L+D=+=2．精餾段平均溫度 　　℃=+18+46+44+74=表33　 116℃時(shí)精餾段各物質(zhì)的物理性質(zhì)物質(zhì)μ（Cp）Δ(達(dá)因/cm)醋酸甲酸水乙醛乙酸甲酯3．混合液密度 　　　　　　4．混合液 VG’5．下降液體密度 ρL 　　　　 　 解得： ρL=6．混合液的體積7．塔頂液相濃度μm=Σxiμi=++++=8．液相表面張力δm=∑xiδi=++++=三、理論級(jí)數(shù)1．選擇輕組分為水，重組分為醋酸℃計(jì)算得此溫度下相對(duì)揮發(fā)度 α=《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》得117℃下組分粘度為 μa=103（Kg/）μb=103(Kg/)μ平=103%+103%=103(kg/)α平μ平=103=103 　　　 查《化學(xué)工程手冊(cè)》得ET=2．全塔理論板數(shù) Nm由《化工原理》公式：=由詰利蘭關(guān)聯(lián)式Y(jié)=（）=（ ）= 　　　　　　　　N=實(shí)際級(jí)數(shù)：取全塔理論級(jí)數(shù)為52塊3．精餾段理論板數(shù)= 　　　　　　　實(shí)際板數(shù) =取為33塊四、設(shè)計(jì)浮閥塔（一） 精餾段1．初估塔徑D允許的空塔氣速 ：，板上清夜原高度：HL=則分離空間：HTHL==動(dòng)能系數(shù)：查《基礎(chǔ)化學(xué)工程》得：C=校正　 W===2．塔徑D的設(shè)計(jì)計(jì)算 　　　　　　　要取D=，按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓，整取塔徑D=實(shí)際氣速：3．溢流裝置。tprint ft=。若兩流體的溫差較大，對(duì)流傳熱系數(shù)較大者宜走管間，因壁面溫度與α大的流體溫度相近，可以減少熱應(yīng)力。我們?cè)O(shè)計(jì)采用浮閥塔，它不僅能提高操作彈性，而且換熱量也可以實(shí)現(xiàn)，浮閥塔的傳質(zhì)與傳熱比較好，價(jià)格也比泡罩塔便宜。綜合考慮只有內(nèi)冷蛇管冷卻器比較合理。在成品醋酸冷凝器E0205中，未被冷凝的部分酸氣和不凝氣體，經(jīng)放空氣液分離罐，不凝氣放入大氣，酸氣自然分離，冷凝酸液回流入成品管道內(nèi)。氧化塔頂部排出的廢氣，經(jīng)尾氣旋風(fēng)分離器X0101氣液分離，分出的液體返回氧化塔底部，氣體進(jìn)入尾氣冷凝器E0104冷凝液回流到氧化塔底部，未凝氣體進(jìn)入尾氣洗滌塔。xvi. 禁止將二氧化碳滅火器貯存在高魚(yú)0以上的地方。（7）各種一個(gè)月以上的電機(jī)，在開(kāi)車(chē)前應(yīng)通知電工進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的絕緣試驗(yàn)，合格后方可開(kāi)車(chē)，特殊情況下，要隨時(shí)進(jìn)行絕緣試驗(yàn)。醋酸納是制草、織物、染料、照相底片的中和劑和媒染劑。（2） 制醋酸纖維素生產(chǎn)醋酸酐，再加工成醋酸纖維素是醋酸的第二大用途。（3）開(kāi)啟壓力大的蒸汽閥門(mén)時(shí)要慢慢打開(kāi)，時(shí)先將泄水閥打開(kāi)，人應(yīng)站在閥門(mén)的側(cè)面。xi. 車(chē)間的所有消防設(shè)備、如消火柱、滅火器、砂箱、鐵鍬等要齊全好用，定期檢查，不得隨意移動(dòng)火做其它使用，在交接班時(shí)進(jìn)行交換?？傃趿坑蛇h(yuǎn)距離自動(dòng)調(diào)節(jié)閥F0102控制，分氧量由第1~5節(jié)的手動(dòng)調(diào)節(jié)遙控閥HC010HC010HC010HC010HC0105進(jìn)行調(diào)節(jié)，其量由相應(yīng)的各儀表FR010FR010FR010FR010FR0105顯示。經(jīng)脫低沸物之后的醋酸蒸汽由自動(dòng)調(diào)節(jié)閥FRC02080控制流量，在脫低沸塔的最下面的一塊板出料，連續(xù)穩(wěn)定地流入脫高沸塔T0202中下部。（3） 冷卻器的選擇要考慮冷卻量的控制的難易、檢修是否方便以及動(dòng)能消耗等問(wèn)題。這些條件板式塔能滿足。為了保證操作條件得到滿足，并備有一定的潛力，所造的泵可以稍大一些；但若選的過(guò)大，它的工作點(diǎn)便遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)點(diǎn)（最高效率點(diǎn)），在設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)兩方面都造成浪費(fèi)。h1Q二醋酸酯=(4025)=G平均=103+103+103+103=103kg/m2．T=109℃時(shí)的物性表，表2—19　　T0201頂排物質(zhì)物性表物質(zhì)名稱CpΔH醋酸（g）水（g）甲酸（g）乙醛（g）醋酸甲酯（g）注：查自《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》（6）按公式：Q=WCpΔt+WΔH=W(CpΔt+ΔH)計(jì)算Q乙酸=[(10525)+]=Q水=[(10525)+]= kJ/hQ甲酸=[52(10525)+]=Q乙醛=[(10525)+]=Q醋酸甲酯=[(10525)+]=塔頂排帶出的總熱量為 Q頂排=∑Qi=五、冷卻水移走的熱量Q5及其用量，最小回流比由計(jì)算機(jī)算得：Rm=所以，實(shí)際回流比為：R==所以，冷卻水帶出的熱量Q冷卻水=RQ頂排==設(shè)計(jì)冷卻水的進(jìn)口溫度為t1=15℃出口溫度為65℃，則Δt=50℃設(shè)理論冷卻水的用量為W’=（50）= ，則實(shí)際用水量：W=′=六、脫低沸物塔向脫高沸物塔串料所帶的熱量Q串料的計(jì)算查得在