【正文】 = （ 5）水蒸汽消耗量（間接加熱） D= Q2/ I –q （ 4 18） I：蒸汽的熱焓（查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 618 頁 可得： θ：冷凝水溫度為 40℃ 則： D=( 40)= 所需 水蒸汽消耗量為 環(huán)合反應(yīng)的蒸餾過程（ 78℃～ 100℃） （ 1） 78℃ 100℃ 100℃ （ 2） （ 3） 圖 環(huán)合反應(yīng)蒸餾 （ 1）上工段的 Q4即： （ 2）蒸走的乙醇混合氣體： ①乙醇： ②水： （ 3）安定： 水： 烏洛托品： 雜質(zhì)： 甲醛： 環(huán)合反應(yīng)釜 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 氯化銨： 氨水： 乙醇： 計(jì)算過程 （ 1） Q1的計(jì)算： Q1= （ 2） Q4的計(jì)算： Q4 =Σ mtCp（以 0℃為基準(zhǔn)） ① Cp 的求取：（即： 0℃～ 100℃之間的平均比熱容） A 氨水、乙醇?xì)怏w、水蒸氣、乙醇液體、水的 Cp 可 查閱《化工工藝設(shè)計(jì) 手冊(cè)》第 651 頁、第 578 頁、第 567 頁、第 647 頁、第 647 頁； B 安定、烏洛托品、氯化銨的 Cp 可根據(jù)“科普法則”估算而得； C 甲醛的 Cp 可根據(jù)“ Missenard”法估算而得； 表 各物質(zhì)的 Cp值一覽表 物質(zhì) 溫度 A 乙醇 B 水 C 安定 D 烏洛托品 E 甲醛 F 氯化銨 G 氨水 H 乙醇（ L） I 水（ L） 100℃ 0 ②各物質(zhì)的 Q4： Q4A= 100= Q4B= 100= Q4C= 100= Q4D= 100= Q4E= 100= Q4F= 100= Q4G= 100= Q4H= 100= Q4I= 100= 所以： Q4=Q4A＋ Q4B＋ Q4C＋ Q4D＋ Q4E＋ Q4F＋ Q4G＋ Q4H＋ Q4I=＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 ＋ ＋ = （ 3） Q3的計(jì)算： ①化學(xué)反應(yīng)熱：此工段沒 有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故化學(xué)反應(yīng)熱為 0kj； ②狀態(tài)變化熱 狀態(tài)變化熱可忽略不計(jì)，故為 0kj/mol 由上可知： Q3=Qr=0kj （ 4） Q5＋ Q6的計(jì)算 據(jù)工藝要求，可以有： Q5＋ Q6=5%～ 10%（ Q5＋ Q6＋ Q4） 故取 Q5＋ Q6=7%（ Q5＋ Q6＋ Q4） ∴ Q5＋ Q6=7 Q4/93=7 （ 5） Q2的計(jì)算 ∵ Q1＋ Q2＋ Q3=Q4＋ Q5＋ Q6 ∴ Q2 =Q4＋ Q5＋ Q6－ Q1－ Q3 =＋ － － 0 = （ 6）水蒸汽消耗量（間接加熱） D= Q2/ I –q （ 4 18） I：蒸汽的熱焓（查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 618 頁） 可得： θ：冷凝水溫度為 40℃ 則： D=( 40)= 所需水蒸汽消耗量為 環(huán)合反應(yīng)后的降溫工段（ 100℃～ 30℃） 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 （ 1） （ 2） 25℃ 100℃ 30℃ （ 3） 圖 降溫工段 （ 1）飲用水： （ 2）上工段的 Q4－（ Q4A＋ Q4B）即： －（ ＋ ） = （ 3） 安定： 水： 烏洛托品： 雜質(zhì)： 甲 醛： 氯化銨： 氨水： 乙醇： 計(jì)算過程 （ 1） Q1的計(jì)算： Q1 =Σ mtCp（以 0℃為基準(zhǔn)） （ 4 12） Cp 的求?。海矗?0℃～ 25℃之間的平均比熱容） 水的 Cp 可查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647 頁 可得： ℃ 則 Q1= 25 ＋ = （ 2） Q4的計(jì)算： Q4 =Σ mtCp（以 0℃為基準(zhǔn)） （ 4 13） ① Cp 的求?。海矗?0℃～ 30℃之間的平均比熱容） 環(huán)合反應(yīng)釜 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 A 氨水、乙醇液體、水的 Cp 可查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 651 頁、第 647 頁、第 647 頁； B 安定、烏洛托品、氯化銨的 Cp 可根據(jù)“科普法則”估算而得； C 甲醛的 Cp 可根據(jù)“ Missenard”法估算而得 。 表 各物質(zhì)的 Cp值一覽表 物質(zhì) 溫度 A 安定 B 烏洛托品 C 甲醛 D 氯化銨 E 氨水 F 乙醇（ L） G 水（ L） 100℃ ②各物質(zhì)的 Q4： Q4A= 30= Q4B= 30= Q4C= 30= Q4D= 30= Q4E= 30= Q4F= 2． 2568 30= Q4G= 30= 所以： Q4=Q4A＋ Q4B＋ Q4C＋ Q4D＋ Q4E＋ Q4F＋ Q4G=＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ = （ 3） Q3的計(jì)算： ①化學(xué)反應(yīng)熱：此工段沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故化學(xué)反應(yīng)熱為 0kj； ②狀態(tài)變化熱 狀態(tài)變化熱可忽略不計(jì)，故為 0kj/mol 由上可知： Q3=Qr=0kj （ 4） Q5＋ Q6的計(jì)算 據(jù)工藝要求，可以有： Q5＋ Q6=5%～ 10%（ Q5＋ Q6＋ Q4） 故取 Q5＋ Q6=7%（ Q5＋ Q6＋ Q4） ∴ Q5＋ Q6=7 Q4/93=7 （ 5） Q2的計(jì)算 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 ∵ Q1＋ Q2＋ Q3=Q4＋ Q5＋ Q6∴ Q2 =Q4＋ Q5＋ Q6－ Q1－ Q3=＋－ － 0= （ 6）冷卻劑的消耗量： W= Q2/ C (Tk Th) Th：冷卻劑的初溫為 5℃； Tk：放出的冷卻劑的末溫為 15℃； C：冷卻劑的比熱容（ 5℃與 15℃之間的平均比熱容） 可查閱《化工工 藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647 頁 可得： ℃ 則： W= ()/ [15( 5)]= 所需冷凍鹽水量為： 第 精制工段的熱量衡算 脫色釜的計(jì)算 A25℃ B25℃ C 25℃ D 78176。C 圖 脫色反應(yīng)釜 A 安定粗品（ ）：安 定 a 水 b 雜質(zhì) c B 活性炭： C 乙醇（ 95% ）：乙醇 水 D 濾渣 安定： 脫色 反應(yīng)釜 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 活性炭： 雜質(zhì)： E 濾液 安定： 水： 雜質(zhì)： 乙醇： 表 各物質(zhì)的 Cp 值一覽表 水 乙醇 安定粗品 活性炭 25176。C 計(jì)算過程 （ 1） Q1的計(jì)算： Q1 =ΣmtCp（以 0℃ 為基準(zhǔn)） （ 4 12） ① Cp 的求?。海矗?0℃ ～ 25℃ 之間的平均比熱容） ② 水的 Cp 可查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647頁； ③ 95%乙醇的 Cp 可查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647 頁 ④ 安定粗品的 Cp 根據(jù)網(wǎng)上資料 ⑤ 活性炭的 Cp 根據(jù)網(wǎng)上查 得 的數(shù)據(jù) Q1A= 25 = Q1B= 25 = Q1C= 25 = Q1D= 25 = Q1=+++= （ 2） Q4的計(jì)算： Q4=ΣmtCp（以 0℃ 為基準(zhǔn)） （ 4 13） ① Cp 的求?。海矗?0℃ ～ 78℃ 之間的平均比熱容 ② 水的 Cp 可查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647頁； ③ 95%乙醇的 Cp 可查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647 頁 ④ 安定粗品的 Cp 根據(jù)網(wǎng)上資料 ⑤ 活性炭的 Cp 根據(jù)網(wǎng)上查的的數(shù)據(jù) 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 表 各物質(zhì)的 Cp 值一覽表 水 乙醇 安定粗品 78176。C Q1A= 78 = Q2B= 78 = Q3C= 78 = Q4=++= （ 3） Q3的計(jì)算 化學(xué)過程的熱效應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)熱與狀態(tài)變化熱。純物理過程只產(chǎn)生狀態(tài)變化熱 。 此過程沒有化學(xué)反應(yīng)熱 ,所以為 0kj 狀態(tài)變化熱可忽略不計(jì)，故為 0kj/mol Q3=Qr=0kj （ 4） Q5＋ Q6的計(jì)算 據(jù)工藝要求，可以有： Q5＋ Q6 =5%～ 10%（ Q5＋ Q6＋ Q4） 故取 Q5＋ Q6=7%（ Q5＋ Q6＋ Q4） ∴ Q5＋ Q6=7/93 Q4= （ 5） Q2的計(jì)算 ∵ Q1＋ Q2＋ Q3=Q4＋ Q5＋ Q6 ∴ Q2 =Q4＋ Q5＋ Q6－ Q1－ Q3 = （ 6） 水蒸汽消耗量（間接加熱） D= Q2/(I q) （ 4 16） I：蒸汽的熱焓（查閱《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 618 頁 可得： θ：冷凝水溫度為 40℃ D=()= 所需水蒸汽消耗量為 結(jié)晶罐的物料衡算 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 A78176。C B 25℃ C 25℃ 圖 結(jié)晶 A 濾液 安定： 水： 雜質(zhì)： 乙醇： B 廢液 安定： 水： = 雜質(zhì)： = 乙醇： C 濾餅 安定： 99%=261kg 水： 雜質(zhì)： 表 各物質(zhì)的 Cp 值一覽表 水 乙醇 安定粗品 78176。C (1)Q1的計(jì)算 Q1A= 78 = Q1B= 78 = Q1C=: 78 = Q1=++= Q4的計(jì)算 ： 結(jié)晶 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 表 各物質(zhì)的 Cp值一覽表 水 安定粗品 活性炭 25176。C （ 2） Q4的計(jì)算 Q4A= 25 = Q4B= 25 = Q4= （ 3） Q3的計(jì)算 化學(xué)過程的熱效應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)熱與狀態(tài)變化熱。純物理過程只產(chǎn)生狀態(tài)變化熱 。 此過程沒有化學(xué)反應(yīng)熱 ,所以為 0kj 狀態(tài)變化熱可忽略不計(jì)，故為 0kj/mol Q3=Qr=0kj （ 4） Q5＋ Q6的計(jì)算 據(jù)工藝要求，可以有： Q5＋ Q6=5%～ 10%（ Q5＋ Q6＋ Q4） 故取 Q5＋ Q6=7%（ Q5＋ Q6＋ Q4） ∴ Q5＋ Q6=7/93 Q4= （ 5） Q2的計(jì)算 ∵ Q1＋ Q2＋ Q3=Q4＋ Q5＋ Q6 ∴ Q2 =Q4＋ Q5＋ Q6－ Q1－ Q3 = （ 6）冷卻劑的消耗量： W= Q2/C (Tk Th) （ 4 19） Th：冷卻劑的初溫為 5℃ ； Tk：放出的冷卻劑的末溫為 15℃ ； C：冷卻劑的比熱容（ 5℃ 與 15℃ 之間的平均比熱容） 可查閱《化工工藝 設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 647 頁 可得： ℃ W=()/(5)= 所需冷凍鹽水量為 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 第 5 章 設(shè)備選型與計(jì)算 第 主要設(shè)備的選型與計(jì)算 Vd— 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，通過物料衡算確定的每天處理物理量， m3/d；