【文章內(nèi)容簡介】 kg=② 出料：計算依據(jù)：混合氣中的水分是以酸霧的形式進入到下一層的，只有一點點的水分是通過濃鹽酸流出的，因此省略流出的濃鹽酸量[3]?！郈H≡CH：26kg= HCl：=== ：%==32kg= ：%+%==18kg=:%==2=:%+%==28kg=③ 混合器物料衡算表表32 混合器物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH CH≡CH HCl HCl H2O H2O O2 O2 Σ Σ ⑵ 石墨冷卻器CH≡CHHClOHN2H2O石墨冷卻器混合氣鹽酸圖32 石墨冷卻器物料衡算方框圖計算根據(jù)：在石墨冷卻器中，冷卻劑（尾氣冷凝器下水）是用35℃的鹽水來間接冷卻的，混合氣中40%水分以鹽酸排出，其他部分則夾帶于氣流中【10】。① 進料：CH≡CH：； HCl：； ：； ：；: ；: ；② 出料：CH≡CH：； : ；: ；: ； ：（130%）==18= ∵∴HCl：鹽酸：③石墨冷卻器物料衡算如下表：表33 石墨冷卻器物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH CH≡CH HClHClH2O H2O O2 O2 鹽酸Σ Σ ⑶ 多筒過濾器查資料知在多筒過濾器中，使用憎水性有機硅樹脂的細(xì)玻璃纖維，可以把絕大多數(shù)的酸霧分離下來，以鹽酸的形式排出【3】。設(shè)：鹽酸為38%，除水量為80%進料：CH≡CH： HCl： ： ：: : 出料：CH≡CH：O2： : : H2O： （180%）= kg∵∴HCl：鹽酸：多筒過濾器物料衡算表表34 多筒過濾器物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH CH≡CH HClHClH2OH2O O2 O2 鹽酸Σ Σ⑷ 石墨預(yù)熱器 因為石墨冷卻器不改變物料的量，所以其進出口物料相同且相等。表35 石墨預(yù)熱器物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH CH≡CH HClHClH2O H2O O2 O2 ΣΣ⑸ 轉(zhuǎn)化器CH≡CHHClO2H2O轉(zhuǎn)化器CH2=CHClHClCH≡CHO2NH2O圖33 轉(zhuǎn)化器物料衡算方框圖根據(jù)轉(zhuǎn)化率為98%。進料：CH≡CH： HCl： H2O： ：O2： ：出料：CH2=CHCl：kgCH≡CH：kgHCl：kgH2O： ：O2： ：得到轉(zhuǎn)化器物料衡算如下表：表36 轉(zhuǎn)化器物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH CH2=CHClHClCH≡CH H2O HCl H2O O2 O2 ΣΣ⑹ 除汞器 除汞器只是為了去除催化劑帶來的各種塵土顆粒，并不改變反應(yīng)組分，所以進料同出料是一樣的。如下表：表37 除汞器物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CH CH≡CH HClHClH2O H2O O2 O2 ΣΣ⑺ 石墨冷卻器Ⅱ 因為石墨冷卻器不改變物料的量，所以其進出口物料相同且相等，如下表：表38 石墨冷卻器Ⅱ物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CH CH≡CH HClHClH2O H2O O2 O2 ΣΣ⑻ 水洗泡沫塔：根據(jù)：水洗泡沫塔的作用是用來回收過量的HCl，泡沫塔用高位槽低溫水噴淋的方法，一次（不循環(huán)）接觸能產(chǎn)生的鹽酸[1]。設(shè)以鹽酸形式的回收HCl的回收率為98%進料：CH2=CHCl：CH≡CH：HCl： ：O2：: kg需要加入的水量：解得： kg為了方便生產(chǎn)取水，這里水洗用水取整1024 kg H2O：+1024（水洗用水）= kg出料： CH2=CHCl：CH≡CH： ：O2：: kgHCl：回收的鹽酸：H2O：整理得水洗泡沫塔物料衡算如下表：表39 水洗泡沫塔物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CH CH≡CH HClHClH2O H2O O2 O2 鹽酸ΣΣ⑼ 堿洗泡沫塔：CH2=CHClCH≡CHHCl H2OO2 H2 N2H2O堿洗泡沫塔CH2=CHClCH≡CHO2 H2 N2H2O圖34 堿洗泡沫塔物料衡算方框圖根據(jù)：用的來除去多余的。進料：CH2=CHCl： kgCH≡CH： kgHCl： kgH2O ： kg ：O2：: kg出料：剩余HCl在堿洗塔里被堿液完全吸收，從而出料氣中不含有HCl氣體CH2=CHCl： kgCH≡CH： kgH2O ： kg ：O2：: kg計算后得堿洗泡沫塔物料衡算如下表：表310 堿洗泡沫塔物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CH CH≡CH HClHCl(除去的)H2O H2O O2 O2 ΣΣ⑽ 最后整理得到總物料衡算如下表：表311 總物料衡算表進料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CHCH2=CHClHClCH≡CH H2OH2OO2O2HCl（堿洗掉的）20%鹽酸38%鹽酸40%鹽酸ΣΣ 熱量衡算熱量衡算是根據(jù)前面的物料衡算作為計算基礎(chǔ)，在物料衡算的基礎(chǔ)上進行計算，以保證熱量守恒的定律。 衡算方法根據(jù)熱量守恒公式，進口熱量等于出口熱量。入方熱量： 物料帶入熱；表示加熱劑或冷卻劑帶入熱；過程熱效應(yīng)；出方熱量：物料帶出熱；熱損失；一般熱損失取為加熱劑或冷卻劑帶入熱的5%到10%之間，這里設(shè)熱損失是的5%。用“”表示過程吸熱，而“＋”表示過程放熱。假設(shè)混合平均熱容的計算用以下這個格式。同種物質(zhì)的不同溫度下的平均比熱容可用此公式計算：標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表:表312 標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表項目溫度/℃比熱/kcal/（kg℃）乙炔2575110HCl2575110水蒸氣2575110O22575110氯乙烯2575110鹽酸（40%）[5]35 計算：⑴ 石墨冷卻器：已知表：表313 已知量表進料質(zhì)量/kg出料質(zhì)量/kgCH≡CH CH≡CH HCl HCl H2O H2O O2 O2 40%鹽酸Σ Σ 根據(jù)工藝參數(shù)可知：進料溫度：25℃，出料溫度：14℃以25℃為計算基準(zhǔn)，查資料的各物質(zhì)的比熱容如下：C 乙炔= kJ(kg℃)1C 水蒸氣= kJ(kg℃)1C 氯化氫= kJ(kg℃)1C 氧氣= kJ(kg℃)1C 水（l）= kJ(kg℃)1C 水（冷凝熱）= kJ(kg℃)1C40%鹽酸= kJ(kg℃)1 kJ(kg℃)1 kJ(kg℃)1計算：Q1：因進料溫度25℃，且以25℃為計算基準(zhǔn)，則Q1=0。Q3：HCl溶于水熱效應(yīng)放出的熱以及水發(fā)生相變氣液化放出的熱。生成40%鹽酸時，HCl的水溶液的生成熱：3544kcalkmol1= kJkmol1。[4]則HCl溶于水放出的熱量為：水液化放出的熱：kJ∴Q3=+=∴Q4=Q乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水蒸氣＋Q鹽酸 ++=（1425）＋（1425）＋（1425）＋（1425）＋（1425）= = kJ由于Q2:5%Q2=Q5根據(jù)熱量守恒公式：Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5帶入相關(guān)數(shù)據(jù)的：0＋Q2＋=＋5%Q2解得：Q2= kJ 則熱損失Q5=5%Q2=5% （ ）= kJ表314 石墨冷卻器熱量衡算表項目入方/kJ項目出方/kJCH≡CH0CH≡CHHCl0HClH2O0H2O0O20O20冷凝熱鹽酸鹽水吸熱損失ΣΣ⑵ 石墨預(yù)熱器已知石墨預(yù)熱器的物料衡算如下表表315 已知量表進料質(zhì)量/kg出料質(zhì)量/kgCH≡CH CH≡CH HClHClH2O H2O O2 O2 ΣΣ由工藝參數(shù)可知石墨預(yù)熱器進出口溫度，如下：進料溫度：14℃，出料溫度：75℃以14℃計算為基準(zhǔn)。各物性參數(shù)查閱資料如下：C 乙炔= kJ(kg℃)1C 水(g)= kJ(kg℃)1C 氯化氫= kJ(kg℃)1C氧氣 = kJ(kg℃)1 kJ(kg℃)1 kJ(kg℃)1計算過程如下：Q1：進料溫度14℃，且以25℃為計算基準(zhǔn)，則Q1=0 。因經(jīng)過石墨預(yù)熱器沒有發(fā)生任何熱效應(yīng)，則Q3=0。Q4 =Q 乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水(g) ++= （75＋14）＋（75＋14）＋（75＋14）+（75＋14）＋（75＋14）＋（75＋14）=+++++ =由于Q2:5%Q2=Q5根據(jù)熱量守恒公式：Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5帶入相關(guān)數(shù)據(jù)的：0＋Q2＋0=＋5%Q2解得