【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 苯甲酸甲酯的質(zhì)量是 200X95%=190X 190X%=。 由于氯氣需要過(guò)量不過(guò)參與反應(yīng)的氯氣。 于是有 參與反應(yīng)的氯氣質(zhì)量為：71= 反應(yīng)之后的酸的質(zhì)量為：= 反應(yīng)后璜酰氯的質(zhì)量為： 由于加入過(guò)量甲苯作為溶劑。 已知甲苯的密度為870g/L 切甲苯作為溶劑不參與反應(yīng)，但是預(yù)防氯氣的大量劇烈反應(yīng)所以需要按照鄰亞磺酸苯甲酸甲酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%來(lái)計(jì)算。 則甲苯的質(zhì)量為：5= 其中氯氣是可以反復(fù)利用的，所以加入過(guò)量氯氣保證反應(yīng)可一個(gè)充分進(jìn)行，則可以得出反應(yīng)收率在99%以上，則忽略不計(jì)。設(shè)備進(jìn)料質(zhì)量出料質(zhì)量置換釜鄰亞磺酸苯甲酸甲酯璜酰氯氯氣（過(guò)量）（∞）氯氣∞甲苯鹽酸甲苯衡算基本無(wú)誤 于是衡算如下之后靜置分層，分離有機(jī)層和無(wú)機(jī)層。%所以有實(shí)際上收獲的璜酰氯質(zhì)量為：（%）= 有氨化釜內(nèi)發(fā)生的反應(yīng): 一份子璜酰氯——————————一分子氨化液 需要3分子的氨水。氨水與水的混合氨化釜 璜酰氯氨化液 甲苯此反應(yīng)的注意事項(xiàng)為反應(yīng)之后的PH值必然大于9，且反應(yīng)之前的氨水按照18%以上的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)算。我們選用的是20%的氨水。已知氨水的Kd=105所以求出反應(yīng)過(guò)后氨水濃度為：104mol/L設(shè)需要添加的氨水的體積為YL則經(jīng)過(guò)以上條件計(jì)算得出Y=投入的氨水（堿）的質(zhì)量為：=投入的氨水（水）的質(zhì)量為：4=反應(yīng)之后剩下的氨水（堿）的質(zhì)量為：參與反應(yīng)的物質(zhì)的量為則反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量為：氨化液：甲醇：32=氯化銨：=反應(yīng)之后生成的水質(zhì)量：318=甲苯因?yàn)椴粎⑴c反應(yīng)所以和置換釜內(nèi)的質(zhì)量保持不變衡算如下設(shè)備入料質(zhì)量出料質(zhì)量氨化釜璜酰氯氨化液氨水氨水水甲醇氯化銨水衡算基本無(wú)誤然后需要靜置取下層，所以有（%）=因?yàn)榇朔磻?yīng)氨水以過(guò)量來(lái)計(jì)算，所以基本上反應(yīng)在99%以上，則基本上不考慮反映損失。 酸析，基本算是一個(gè)物理性質(zhì)的反應(yīng)。反應(yīng)之后的物質(zhì)基本上沒(méi)有雜質(zhì)，實(shí)際上是除去了胺化反應(yīng)之后多余的雜質(zhì)。 酸析時(shí)候需要考慮保持PH值為1 基本上酸析需要加入的是30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸。 由于需要加入甲苯調(diào)節(jié)PH有氨化液忽略不計(jì)來(lái)算。設(shè)1L鹽酸需要加入甲苯的體積為ZL于是有 （1+Z）=代入求出Z=所以鹽酸和甲苯的體積比為1：又有酸析需要加入過(guò)量的鹽酸，但并不參與反應(yīng)，并且酸析析出的不溶性糖精非常的純，所以此時(shí)按照過(guò)量來(lái)算，并且此時(shí)的鹽酸可以反復(fù)使用。則在這個(gè)時(shí)候暫時(shí)不考慮鹽酸的量基本上創(chuàng)造一個(gè)高酸度環(huán)境即可。則物料衡算如下設(shè)備進(jìn)料質(zhì)量出料質(zhì)量酸析裝置氨化液不溶性糖精鹽酸(∞)氯化銨甲苯 忽略衡算基本無(wú)誤因?yàn)橛兴嵛黾由纤慈サ穆然@所以基本上會(huì)有1%的損失所以實(shí)際產(chǎn)出的不溶性糖精的質(zhì)量為99%=一分子不溶性糖精那————————一分子糖精鈉小蘇打和水配制好的溶液不溶性糖精糖精鈉中和罐從資料中查到，酸析之后基本上pH為2左右，此時(shí)的氫離子依附在糖精鈉上并附著。從第三車(chē)間內(nèi)容可知，第二車(chē)間產(chǎn)出的糖精鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%查資料可知不溶性糖精鈉的密度為828g/L則可算出中和反應(yīng)的反應(yīng)程度非常劇烈所以收率在99%以上?？珊雎圆挥?jì)。已知反應(yīng)之后的PH值調(diào)為4所以△H+=又算出反映實(shí)際的物質(zhì)的量為：0,93Xmol則可求出糖精鈉的質(zhì)量：反應(yīng)之后的水的質(zhì)量：7=又有小蘇打參與兩個(gè)反應(yīng)反應(yīng)1（生成糖精鈉的反應(yīng)）=反應(yīng)2（中和氫離子的反應(yīng)）=所以需要的碳酸氫鈉的質(zhì)量：83=且又有額外生成的水質(zhì)量：=18=生成的二氧化碳的質(zhì)量=44=因?yàn)樾√K打?yàn)?9%純度，所以此反應(yīng)存在部分容易除去的雜志，所以并不能完美衡算。求出加入小蘇打質(zhì)量為：設(shè)備進(jìn)料質(zhì)量出料質(zhì)量中和罐不溶性糖精糖精鈉小蘇打（99%）二氧化碳水水游離鹽酸分子氯化鈉基本衡算無(wú)誤。由第三車(chē)間得出糖精鈉基本無(wú)損失，算作3000噸。則可得出以一個(gè)小時(shí)為單位的糖精鈉為3000247。8000=375kg=375000也就可以帶出X=設(shè)備進(jìn)料質(zhì)量出料質(zhì)量置換釜鄰亞磺酸苯甲酸甲酯璜酰氯氯氣（過(guò)量）（∞）氯氣∞甲苯鹽酸甲苯設(shè)備入料質(zhì)量出料質(zhì)量氨化釜璜酰氯氨化液氨水氨水水甲醇氯化銨X=水衡算基本無(wú)誤衡算基本無(wú)誤設(shè)備入料質(zhì)量出料質(zhì)量重氮釜甲酯重氮液亞硝酸鈉亞硝酸鈉鹽酸鹽酸水水氯化鈉衡算無(wú)誤設(shè)備進(jìn)料質(zhì)量出料質(zhì)量酸析裝置氨化液不溶性糖精鹽酸(∞)氯化銨甲苯 忽略衡算基本無(wú)誤設(shè)備進(jìn)料質(zhì)量出料質(zhì)量中和罐不溶性糖精糖精鈉小蘇打（99%）二氧化碳水水游離鹽酸分子氯化鈉基本衡算無(wú)誤第4章 熱量衡算 能量衡算原則能量衡算是化工設(shè)計(jì)中極其重要的設(shè)計(jì)計(jì)算，通過(guò)能量衡算可以確定過(guò)程中供給或移走的熱量，為換熱器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。另外，通過(guò)能量衡算可了解設(shè)備的傳熱效率和熱量損失情況，進(jìn)而采取節(jié)能措施，合理有效地利用能量。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，能量衡算方程式的一般形式可寫(xiě)為 △E=Q+W式中，為體系總能量的變化；Q為體系從環(huán)境中吸收的熱量，W為環(huán)境對(duì)體系所做的功。 重氮罐夾套式換熱器換熱量計(jì)算因?yàn)樾枰３种氐薜臏囟仍?5攝氏度之下在計(jì)算，在換熱過(guò)程中忽略了換熱器的熱損失，所以所需換熱量為：Q總=qmcp(t2t1)=104J/s其中qm為質(zhì)量流量，所以可以知道 103J/(kg℃)然后知道重氮的溫度是15℃，室溫為25℃所以算出Q總=10310=104J 氨化罐夾套式換熱器換熱量計(jì)算 氨化是一個(gè)放熱過(guò)程，在此中，溫度是上升的，氨化的開(kāi)端是10℃結(jié)束是70℃，在計(jì)算中忽略熱量損失Q總=qmcp(t4t3)=103 J/s其中qm為質(zhì)量流量，所以可以知道因?yàn)榧妆降捏w積遠(yuǎn)大于其他物質(zhì)的體積經(jīng)過(guò)查表并考慮氨水的比熱容為4300J/(kg℃)和甲苯的比熱容17003J/(kg℃)所以得出Cp=103J/(kg℃)然后知道開(kāi)始溫度為10℃，結(jié)束溫度為70℃所以得出Q總=10360=104J 熱量計(jì)算匯總表 換熱器 吸收的熱量（J/s） 夾套式換熱器 104 夾套式換熱器 104 第5章 設(shè)備設(shè)計(jì)與選型 設(shè)備選型是指購(gòu)置設(shè)備時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和市場(chǎng)供應(yīng)情況，按照技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)上適用的原則，以及可行性、維修性、操作性和能源供應(yīng)等要求，進(jìn)行調(diào)查和分析比較，以確定設(shè)備的優(yōu)化方案。 ①?gòu)S商的選擇 所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備盡可能選取同一廠家的產(chǎn)品，這樣在設(shè)備可互連性、協(xié)議互操作性、技術(shù)支持和價(jià)格等方面都更有優(yōu)勢(shì)。從這個(gè)角度來(lái)看，產(chǎn)品線齊全、技術(shù)認(rèn)證隊(duì)伍力量雄厚、產(chǎn)品市場(chǎng)占有率高的廠商是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備品牌的首選。其產(chǎn)品經(jīng)過(guò)更多用戶的檢驗(yàn)，產(chǎn)品成熟度高，而且這些廠商出貨頻繁，生產(chǎn)量大，質(zhì)保體系完備。作為系統(tǒng)集成商，不應(yīng)依賴于任何一家的產(chǎn)品，應(yīng)能夠根據(jù)需求和費(fèi)用公正地評(píng)價(jià)各種產(chǎn)品，選擇最優(yōu)的。在制定網(wǎng)絡(luò)方案之前，應(yīng)根據(jù)用戶承受能力來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的品牌。 ②擴(kuò)展性考慮 在網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)中，主干設(shè)備選擇應(yīng)預(yù)留一定的能力，以便將來(lái)擴(kuò)展，而低端設(shè)備則夠用即可，因?yàn)榈投嗽O(shè)備更新較快，且易于擴(kuò)展。由于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要交換機(jī)能夠接續(xù)全系列接口，例如光口和電口、百兆、千兆和萬(wàn)兆端口，以及多模光纖接口和長(zhǎng)距離的單模光纖接口等。其交換結(jié)構(gòu)也應(yīng)能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容靈活地?cái)U(kuò)大容量。其軟件應(yīng)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，應(yīng)保證其后續(xù)研發(fā)和升級(jí)，以保證對(duì)未來(lái)新業(yè)務(wù)的支持。 ③可靠性 由于升級(jí)的往往是核心和骨干網(wǎng)絡(luò)，其重要性不言而喻，一旦癱瘓則影響巨大。 ④可管理性一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)可管理程度的高低直接影響著運(yùn)行成本和業(yè)務(wù)質(zhì)量。因此，所有的節(jié)點(diǎn)都應(yīng)是可網(wǎng)管的，而且需要有一個(gè)強(qiáng)有力且簡(jiǎn)潔的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流量、運(yùn)行狀況等進(jìn)行全方位的監(jiān)控和管理。⑤安全性隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，各種各樣的攻擊也在威脅著網(wǎng)絡(luò)的安全。不僅僅是接入交換機(jī)，骨干層次的交換機(jī)也應(yīng)考慮到安全防范的問(wèn)題，例如訪問(wèn)控制、帶寬控制等，從而有效控制不良業(yè)務(wù)對(duì)整個(gè)骨干網(wǎng)絡(luò)的侵害。⑥QoS控制能力隨著網(wǎng)絡(luò)上多媒體業(yè)務(wù)流(如語(yǔ)音、視頻等)越來(lái)越多，人們對(duì)核心交換節(jié)點(diǎn)提出了更高的要求，不僅要能進(jìn)行一般的線速交換，還要能根據(jù)不同的業(yè)務(wù)流的特點(diǎn)，對(duì)它們的優(yōu)先級(jí)和帶寬進(jìn)行有效的控制，從而保證重要業(yè)務(wù)和時(shí)間敏感業(yè)務(wù)的順暢。 7標(biāo)準(zhǔn)性和開(kāi)放性由于網(wǎng)絡(luò)往往是一個(gè)具有多種廠商設(shè)備的環(huán)境，因此，所選擇的設(shè)備必須能夠支持業(yè)界通用的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以便能夠和其他廠商的設(shè)備有效地互通。主要是在參照整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際帶寬性能需求、端口類(lèi)型和端口密度選型。如果是舊網(wǎng)改造項(xiàng)目，應(yīng)盡可能保留并延長(zhǎng)用戶對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投資，減少在資金投入方面的浪費(fèi)。為使資金的投入產(chǎn)出達(dá)到最大值，能以較低的成本、較少的人員投入來(lái)維持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通后，會(huì)運(yùn)行許多關(guān)鍵業(yè)務(wù)，因而要求系統(tǒng)具有較高的可靠性。全系統(tǒng)的可靠性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性，尤其是GBE主干交換機(jī)的可靠性以及線路的可靠性。作為骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，中心交換機(jī)、匯聚交換機(jī)和廠區(qū)交換機(jī)必須能夠提供完全無(wú)阻塞的多層交換性能，以保證業(yè)務(wù)的順暢。當(dāng)然，這里的選型是粗略的選型，并沒(méi)有那么太多的要求，但是實(shí)際中的選型比下面的計(jì)算要復(fù)雜很多。選型主要選擇的是重氮罐和氨化罐的選型，而這兩個(gè)均需要在里面加入攪拌器，下面粗略介紹一下攪拌器的分類(lèi)攪拌器的分類(lèi)方法有很多，這里介紹以下幾種： 按槳葉攪拌結(jié)構(gòu)分為平葉、斜（折）葉、彎葉、螺旋面葉式攪拌器。漿式、渦輪式攪拌器都有平葉和斜葉結(jié)構(gòu)；推進(jìn)式、螺桿式和螺帶式的槳葉為螺旋面葉結(jié)構(gòu)。根據(jù)安裝要求又可分為整體式和剖分式，便于把攪拌器直接固定在攪拌軸上而不用拆除聯(lián)軸器等其他部件。 按攪拌器的用途分為低黏流體用攪拌器、高黏流體用攪拌器。用于低黏流體的攪拌器有：推進(jìn)式、漿式、開(kāi)啟渦輪式、圓盤(pán)渦輪式、布魯馬金式、板框漿式、三葉后完式等。用于高黏流體的攪拌器有：錨式、框式、鋸齒圓盤(pán)式、螺旋漿式、螺帶式等。 按流體流動(dòng)形態(tài)分為軸向流攪拌器和徑向流攪拌器。有些攪拌器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流體即產(chǎn)生軸向流又產(chǎn)生徑向流的稱(chēng)為混合流型攪拌器。推進(jìn)式攪拌器是軸流型的代表，平直葉圓盤(pán)渦輪攪拌器是徑流型的代表，而斜葉渦輪攪拌器是混合流型的代表。由于上述的兩種設(shè)備反應(yīng)里面的溶液粘度不大，剪切力較小并且溶液中有懸浮的顆粒，因此都選擇推進(jìn)式攪拌器下圖是重氮罐的物料狀態(tài)設(shè)備入料質(zhì)量出料質(zhì)量重氮釜甲酯重氮液亞硝酸鈉亞硝酸鈉鹽酸鹽酸水水氯化鈉衡算無(wú)誤其中反應(yīng)釜總原料的體積。因?yàn)楹馑惆邀}酸和水分離開(kāi)來(lái)計(jì)算，所以此時(shí)的鹽酸基本上體積忽略不計(jì)。亞硝酸鈉為固體所以體積也忽略不計(jì)，可以知道V（重氮罐液體）≈V（水）+V（甲酯）V（甲酯）=≈V（水）=∴Vg≈已知物料反應(yīng)平穩(wěn)，且粘度不大，所以去裝料系數(shù)y=所以全重氮罐體積取V=Vg/y=1）重氮罐直徑初步計(jì)算選定罐體的長(zhǎng)徑比值的時(shí)候，因?yàn)樾枰紤]到反應(yīng)釜里面里面的攪拌，傳熱和物料特性的影響，所以取長(zhǎng)徑值須稍微大一些，也就是取所以可以得出V（真）≈=所以求得Di=筒體直徑和高度的確定 對(duì)Di進(jìn)行圓整，并且去標(biāo)準(zhǔn)直徑，所以可以取得 Di=所以H==如果選用標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭，則封頭容積為算出 。根據(jù)H/Di及y計(jì)算重氮罐的體積由于得到了然后帶入值所以有V==所以設(shè)計(jì)表明設(shè)計(jì)取值是符合要求的。4）釜體PN的確定因?yàn)椴僮鲏毫W=查表準(zhǔn)得出 PN=料液高度的計(jì)算 料液體積為：V= 筒體高度為按照02標(biāo)準(zhǔn)的《JB/T47462002》所規(guī)定的橢圓封頭，標(biāo)準(zhǔn)高度有25mm和40mm兩種