【文章內(nèi)容簡介】 .3 3 98 % 36 34 .1 6( / ) 11 3. 57 ( / )k g h k m ol h? ? ? 水 37 08 .3 3 2% 74 .1 7 ( / ) 4. 12 ( / )k g h k m ol h? ? ? （ 2） 空氣量 計算 由氧醇比 可得空氣量： 0 . 4 1 1 3 . 5 7 2 1 6 . 3 2 ( / )21% k m o l h? ? 其中 ： O2 21% ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? N2 % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? H2O % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? 13 （ 3） 出料量及組成計算 甲醇 ( / ) ( / )k g h k m ol h? 水 ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? O2 ( / ) ( / )k m ol h k g h? N2 ( / ) ( / )k m ol h k g h? 出料總量為： ( / )k m ol h? ? ? ? 各組分含量為： 甲醇 11 7 33 1 10 0% 34 .00 %? ? ? 水 100% %? ? ? O2 45 .43 33 1 10 0% 13 .60 %? ? ? N2 16 1 33 1 10 0% 49 .97 %? ? ? （ 4） 蒸發(fā)器物料衡算表 表 蒸發(fā)器物料衡算表 進料 出料 物料名稱 kg/h koml/h wt/% 物料名稱 kg/h koml/h mol/% 原料氣 其中：CH3OH 其中：CH3OH H2O H2O kg/h koml/h mol/% O2 N2 其中 : H2O O2 N2 合計 過熱器物料衡算 （ 1） 配料水蒸汽 根據(jù)配料比 ，得出加入的水蒸汽量為 3 6 3 4 . 1 6 ( 3 6 3 4 . 1 6 1 4 5 . 8 0 ) 2 2 7 6 . 9 6 ( / ) 1 2 6 . 5 0 ( / )0 . 6 k g h k m o l h? ? ? ? 14 （ 2） 出料量及組成計算 甲醇 ( / ) ( / )k g h k m ol h? 水 8. 10 12 6. 50 13 4. 60 ( / ) 24 22 .8 0( / )k m ol h k g h? ? ? O2 ( / ) ( / )k m ol h k g h? N2 ( / ) ( / )k m ol h k g h? 出料總量為： 11 3. 57 13 4. 60 45 .4 3 16 6. 91 46 0. 51 ( / )k m ol h? ? ? ? 各組分含量為： 甲醇 11 3. 57 45 60 .5 1 10 0% 24 .6 6%? ? ? 水 247。100％＝ ％ O2 100% %? ? ? N2 16 1 46 1 10 0% 36 .25 %? ? ? （ 3） 過熱器物料衡算表 表 過熱器物料衡算表 進料 出料 物料名稱 kg/h koml/h mol/% 物料名稱 kg/h koml/h mol/% 原料氣 三元氣 其中：CH3OH 其中 ：CH3OH H2O H2O O2 O2 N2 N2 配料蒸汽 合計 15 氧化器物料衡算 （ 1） 尾氣 量計算 由 N2 在反應(yīng)前后的總量不變可得尾氣總量為： 1 6 6 .9 1 2 2 8 .3 3 ( / )7 3 .1 % km ol h? 由尾氣組成： 表 尾氣組成表 2CO CO 4CH 2O 2H OH2 OCH2 OHCH3 2N % % % % 19% 2% % % % 可得尾氣中各組分量為： 2CO % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? CO % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? 4CH 22 8. 33 0. 2% 0. 46 ( / ) 7. 36 ( / )k m ol h k g h? ? ? 2O % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? 2H 19% ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? OH2 22 8. 33 2% 4. 57 ( / ) 82 .2 6( / )k m ol h k g h? ? ? OCH2 % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? OHCH3 % ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? （ 2） 反應(yīng)方程式 主反應(yīng)方程式 CH3OH+1/2 O2→HCHO+H 2O (1) CH3OH ? HCHO+H2 (2) 副反應(yīng)方程式： CH3OH +3/2 O2→CO 2+2H2O (3) CH3OH + O2→CO+2H 2O (4) CH3OH + H2→CH 4+H2O (5) CH3OH + O2→HCOOH+ H 2O (6) （ 3） 甲醇消耗量計算 反應(yīng) (2)消耗甲醇 ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? 反應(yīng) (3)消耗 甲醇 7. 31 ( / ) 23 3. 92 ( / )k m ol h k g h? 反應(yīng) (4)消耗甲醇 0. 46 ( / ) 14 .7 2( / )k mol h k g h? 16 反應(yīng) (5)消耗甲醇 0. 46 ( / ) 14 .7 2( / )k mol h k g h? 反應(yīng) (6)消耗甲醇 尾氣中帶走的甲醇 0. 46 ( / ) 14 .7 2( / )kmol h kg h? 產(chǎn)品中帶走的甲醇 1. 56 ( / ) 49 .9 2( / )k mol h k g h? 反應(yīng) (1)消耗甲醇 1 1 3 . 5 7 4 3 . 3 8 0 . 4 6 7 . 3 1 0 . 4 6 0 . 4 6 0 . 0 0 2 0 . 4 6 1 . 5 65 9 . 4 6 ( / ) 1 9 0 2 . 7 2 ( / )k m o l h k g h? ? ? ? ? ? ? ??? （ 4） 實際得到的甲醛量 氧化反應(yīng) (1)產(chǎn)生的甲醛量： 59 .4 6( / ) 19 02 .7 2 /k m ol h k g h? 脫氫反應(yīng) (2)得到的甲醛量為： 43 .8 4( / ) 13 15 .2 /k m ol h k g h? 甲醛總產(chǎn)量： ( / ) /k m ol h k g h? ? ? 尾氣中帶走的甲醛量為 則產(chǎn)品中實際得到的甲醛產(chǎn)量為： 10 3. 30 0. 46 10 2. 84 ( / ) 30 85 .2 0( / )k m ol h k g h? ? ? 折算成 37%甲醛水溶液為： 37% ( / )k g h?? 則實際年產(chǎn)量為： 83 38 .3 8 24 30 0 10 00 60 03 6( )t? ? ? ? 實際單耗為： ? （ 5） 氧氣量核算 反應(yīng) (1)消耗氧氣 ?? (koml/h) 反應(yīng) (3)消耗氧氣 kmol/h 反應(yīng) (4)消耗氧氣 kmol/h 反應(yīng) (6)消耗氧氣 kmol/h 則尾氣中帶走的氧氣 45 .4 3 29 .7 3 10 .9 7 0. 46 0. 02 4. 25 ( / )k m ol h? ? ? ? ? 尾氣中氧氣的含量 4 . 2 5 1 0 0 % 1 . 8 6 %2 2 8 . 3 3??，與前面給定值 %基本相符。 （ 6） 冷凝 液體 量計算 假定冷卻段出口溫度為 78℃ ，壓力為 130kPa。 查 [6]得 78℃ 水的飽和蒸汽壓： 4。 反應(yīng)后氣相中水蒸汽的摩爾分率 y1= 17 部分冷凝后水蒸汽的摩爾分率 y2=氣態(tài)水總量： ++2+2++=反應(yīng)后氣體總量： +++2++++++=設(shè)冷凝水蒸氣的量為 m1， 78℃ 下甲醛在水中溶解度為 30%[2]。 則 ： 111m 2 1 0 .0 818 0 .3 3 60 .35 3 8 .2 8 1 8 0 .7 3 0mm????? ? 得 m1 =（ kg/h） =， 其中溶解甲醛： 30%/70%=。 （ 7） 出料量及組成計算 液體出料 水 50 .5 9 / 91 0. 53 /k mol h k g h? 甲醛 / /k mol h k g h? 各組分含量為： 水 91 3 13 00 .76 10 0% 70 %? ? ? 甲醛 39 3 13 00 .76 10 0% 30 %? ? ? 氣體出料 總 水量 冷凝水量 ( / ) ( / )k m ol h k g h? 氣 體中 水量 13 4. 60 75 .4 8 50 .5 9 15 9. 49 ( / ) 28 70 .8 2( / )k m ol h k g h? ? ? ? OCH2 ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? N2 ( / ) ( / )k m ol h k g h? 2CO 7. 31 ( / ) 32 1. 64 ( / )k m ol h k g h? CO 0. 46 ( / ) 12 .8 8 ( / )k mol h k g h? 4CH ( / ) ( / )k mol h k g h? 2O 4. 34 ( / ) 13 8. 88 ( / )k m ol h k g h? 2H 43 .3 8 ( / ) 86 .7 6( / )k m ol h k g h? OHCH3 ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? HCOOH ( / ) ( / )k mol h k g h? 18 氣體出料總量為： 1 6 6 . 9 1 1 5 9 . 4 9 7 . 3 1 0 . 4 6 0 . 4 6 4 . 3 4 9 0 . 2 9 2 . 0 2 0 . 0 2 4 3 . 3 84 7 4 . 6 8 ( / )k m o l h? ? ? ? ? ? ? ? ?? 氣體中 各組分含量為： 水 15 9. 49 47 4. 69 10 0% 33 .6 0%? ? ? N2 16 1 47 1 10 0% 35 .16 %? ? ? 2CO 100% %? ? ? CO 100% %? ? ? 4CH 100% %? ? ? 2O 100% %? ? ? 2H 43 .48 47 9 10 0% 4%? ? ? OCH2 90 .29 47 9 10 0% 19 .02 %? ? ? OHCH3 100% %? ? ? HCOOH 2 47 9 10 0% 04 %? ? ? （ 8） 氧化器物料衡算表 表 氧化器物料衡算表 進料 出料 物料名稱 kg/h koml/h mol/% 物料名稱 kg/h koml/h mol/% 三元氣 其中： CH3OH 其中 CH2O H2O CH3OH O2 . HCOOH N2 H2O CO2 CO CH4 O2 H2 N2 kg/h koml/h wt/% 19 其中： CH2O H2O 合計 第一吸收塔物料衡算 （ 1） 一塔吸收量 吸收流程：采用兩塔吸收，一塔吸收總量的 90%，則一塔吸收甲醛量： 90% ( / ) ( / )k m ol h k g h? ? ? （ 2） 一塔塔底采出量 實 際得到的甲醛水溶液為： ( / )kg h 成品組成： 表 成品組成表 OCH2 OHC