環(huán)氧乙烷的制取設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-31 08:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 脫除二氧化碳的循環(huán)氣 （三） 衡算過程衡算基準(zhǔn)：以進(jìn)入反應(yīng)器的混合原料氣100mol為基準(zhǔn)衡算范圍：以下各步的衡算范圍如圖（1）虛線框所示以反應(yīng)器為衡算范圍，確定反應(yīng)混合氣(RP)組成(A)反應(yīng)器中的主要反應(yīng)方程式：主反應(yīng)方程式: 平行副反應(yīng)方程式：(B) 原料混合氣(MF)各組分摩爾數(shù)的變化△(C2H4) 100x15%%=△(C2H4O) %=△(CO2) (%)2=△(H2O) △(O2) 1/2+3/2=(C)反應(yīng)混合氣(RP)的組分含量C2H4 10015%=O2 1007%=C2H4O CO2 100%+=H2O 100%+=其他氣體未參加反應(yīng)，故他們的量不變，同原料氣 CH4 100%= N2 100%=C2H6 100%=Ar 100%=(D) 反應(yīng)混合氣的組成 由以上計(jì)算可得RP中混合物的總量(SRP) RP=++++++++=計(jì)算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4C2H6ArH2OC2H4OmolMol,% 以吸收塔為衡算范圍，確定混合分離氣(SP)的組成(A) RP中各組分量的變化(即在產(chǎn)品P中的含量)△(C2H4O) %=△(Ar) =103mol△(H2O) (即考慮水全部進(jìn)入產(chǎn)品中 )由此可得，產(chǎn)品(P)中帶出的物質(zhì)總量（SP）P=+103+=(B) SP中各組分的含量利用衡算關(guān)系式： RP(X) = SP(X) + P(X) X為SP中某組分對(duì)C2H4O和Ar作物料衡算，得它們的含量如下C2H4O =Ar 103=H2O =0 其他氣體的量不變。(C)確定SP的組成由于SP的組成與循環(huán)排放氣W組成相同，%?？傻肧P中各組分的總量(SSP)SP=計(jì)算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4C2H6ArH2OC2H4Omol00Mol,%00確定新鮮原料(FF)和循環(huán)氣(RC)組成(A) 以整體為衡算范圍， mol,C2H4為Y mol。RC中 O2為 Z mol，C2H4 為G mol。利用衡算式 FF(Ar) = P(Ar) + W(Ar) 可得 =103+ W% ① (B) 以節(jié)點(diǎn)B為衡算范圍，對(duì)C2H4和O2作物料衡算。利用衡算式 SP(x) = RC(x) + W(x) X為C2H4和O2且W中各組分的組成與SP中各組分的組成相等，可得對(duì)C2H4： =G+ W% ②對(duì)O2 ： =Z+ W% ③(C) 以節(jié)點(diǎn)A為衡算范圍，對(duì)C2H4和O2作物料衡算。利用衡算式 MF(X) = FF(X) + RC(X) X為C2H4和O2 可得:對(duì)C2H4： =Y + G ④對(duì)O2 ： =X + Z ⑤聯(lián)立以上五式，解得X= Y= Z= G= W=(D)確定FF的組成由以上計(jì)算可知FF中： ，故FF中O2中的Ar夾帶量為： =以節(jié)點(diǎn)B為衡算范圍，對(duì)N2作物料衡算，利用衡算式 SP(N2) = RC(N2) + W(N2) 可得 RC(N2)=%=以節(jié)點(diǎn)A為衡算范圍，對(duì)N2作物料衡算，利用衡算式 MF(N2) = FF(N2) + RC(N2) 可得 FF(N2)==故FF中各組分的總量FF=+++=計(jì)算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2ArmolMol,%(E)確定RC的組成由前面的計(jì)算已得RC中：O2：,C2H4：,N2：。以節(jié)點(diǎn)A為衡算范圍，對(duì)Ar作物料衡算，利用衡算式 MF(Ar) = FF(Ar) + RC(Ar) 可得: RC(Ar)== RC中其他組分的量與MF中相等。故RC中各組分的總量 RC=+++++++=計(jì)算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4C2H6ArH2OC2H4Omol0Mol,%0確定未脫CO2的循環(huán)氣SPC的組成(A) W中含CO2的量 %=103mol(極少，略去) 由節(jié)點(diǎn)C處CO2 守衡，有： TC(CO2) = SP(CO2) RC(CO2) 得： TC(CO2)==(B) 根據(jù)工藝條件，可設(shè)二氧化碳脫除裝置中CO2的脫除效率為70%則進(jìn)入裝置的CO2量為： SRC中CO2的量 SRC(CO2)=(170%)= 節(jié)點(diǎn)D處CO2平衡，有 RC(CO2) = SRC(CO2) + SPC(CO2) 可得：
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