【導讀】1 薃薇罿蒃葿薆肂芆蒞蚆膄聿蚄蚅襖芄蕿蚄羆肇薅蚃膈莂蒁螞袈膅莇蟻羀莁蚆蝕肂膃薂蝕膅荿蒈蝿襖膂莄螈羇莇芀螇聿膀蠆螆衿蒅薅螅羈羋蒁螄肅蒄莇螄膆芇蚅螃裊聿薁袂羈芅蕆袁肀肈莃袀螀芃荿衿肆蚈袈肄莁薄袈膇膄蒀袇袆莀莆袆羈膃蚄羅肁莈薀羄膃膁蒆羃袃莆蒂薀肅腿莈蕿膇蒅蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肂芆蒞蚆膄聿蚄蚅襖芄蕿蚄羆肇薅蚃膈莂蒁螞袈膅莇蟻羀莁蚆蝕肂膃薂蝕膅荿蒈蝿襖膂莄螈羇莇芀螇聿膀蠆螆衿蒅薅螅羈羋蒁螄肅蒄莇螄膆芇蚅螃裊聿薁袂羈芅蕆袁肀肈莃袀螀芃荿衿肆蚈袈肄莁薄袈膇膄蒀袇袆莀莆袆羈膃蚄羅肁莈薀羄膃膁蒆羃袃莆蒂薀肅腿莈蕿膇蒅蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肂芆蒞蚆膄聿蚄蚅襖芄蕿蚄羆肇薅蚃膈莂蒁螞袈膅莇蟻羀莁蚆蝕肂膃薂蝕膅荿蒈蝿襖膂莄螈羇莇芀螇聿膀蠆螆衿蒅薅螅羈羋蒁螄肅蒄莇螄膆芇蚅螃裊聿薁袂羈芅蕆袁肀肈莃袀螀芃荿衿肆蚈袈肄莁薄袈膇膄蒀袇袆莀莆袆羈膃蚄羅肁莈薀羄膃膁蒆羃袃莆蒂薀肅腿莈蕿膇蒅蚇薈袇芇薃薇罿蒃葿薆肂芆蒞蚆膄聿蚄蚅襖芄

　　

【正文】 kmol 物料名稱 Kg kmol CO CH2O CH4 CH3OH O2 H2O H2 CO2 N2 CO 2自二塔液相 CH4 CH2O O2 .092672 CH3OH H2 H2O N2 合計 表⑸ 第二吸收塔物料衡算表 進 料 出 料 物料名稱 kg kmol 物料名稱 kg kmol 1進塔氣相 1 尾氣 CH2O CH2O CH3OH CH3OH H2O H2O CO2 CO2 CO CO CH4 CH4 O2 O2 H2 H2 N2 N2 2塔頂加水 2 塔頂液相采出 H2O CH2O CH3OH H2O 合計 熱量衡算 1． 甲醇蒸發(fā)器（按每小時計算） 14 在甲醇蒸發(fā)器中沒有化學變化，只有相變熱和顯熱，設進入蒸發(fā)器的空 氣的溫度為 60℃，甲醇的進料溫度為 15℃，蒸發(fā)溫度為 47℃。 (1)原料甲醇和空氣帶入的熱量 表⑹ 原料甲醇和空氣帶入的熱量 物料名稱 kmol Cp T(℃ ) 熱量 KJ 15 103 15 103 N2 60 103 O2 60 103 H2O 60 103 合計 103 （ 2）相變熱 甲醇的相變熱： 104 molKJ/ 水的相變熱： 104 molKJ/ 則原料甲醇的相變熱為： 104+ 104= 104KJ (3)原料氣帶出的熱量 表⑺ 原料氣帶出的熱量 物 料名稱 kmol KJ /kmol ℃ T 熱量 KJ CH3OH 47 104 H2O 47 104 N2 47 104 O2 47 104 合計 104 則需要補充的熱量： ? ? KJ44 ????? 設蒸發(fā)器用熱水加熱，熱水進口溫度為 70℃，出口溫度為 4℃，傳熱系ChmKJChmk c a lK ?? 22 / 1 9/2 2 0 ?? ， ? ? ? ? Ct ?202 47644770 ?????? ,則傳熱面積 24 10732 mA ???? ；大約需要的水的量為 ： ? ? tG 1073 34 ???? ?? 2．過熱器 , 15 為了防止液體析出，把原料氣升溫至 120℃，同時配入蒸氣 （ 1） 原料氣帶入的熱量為的 ? （ 2） 配料蒸氣帶入的 熱量 設 加 入 的 配 料 的 水 蒸 氣 為 120 ℃ 的 飽 和 水 蒸 氣 ， 其 熱 容Ckm olKJC ?/ ? 則熱量為 ???? （ 3） 三元氣帶出的熱量 表（ 8） 三元氣帶出的熱量 需要補充的熱量為： ? ? KJ44 ????? 因此需要的表壓為 ： k m olkg 4 ??? 3．氧化器（包括急冷段） （ 1）三元氣帶入的熱量為： （ 2）反應熱（反應溫度為 640） 仍以前述例 的 6個反應為例，且令所有反應產(chǎn)物均為氣態(tài)，則他們的反應熱如表（ 9）所示 表 ⑼ 反應熱 反應 kmol KJ /kmol ℃ 熱量 KJ 1 105 105 2 + 105 105 3 105 105 4 105 105 5 105 105 6 105 105 合計 105 即反應放出的總熱量為 105KJ 物料名稱 kmol KJ /kmol ℃ T 熱量 KJ CH3OH 120 104 H2O 120 104 N2 120 104 O2 120 104 合計 104 16 （ 3）冷凝器 轉化氣經(jīng)急冷段后降溫至 90℃，由于轉化氣的非理想性，因此可以設冷凝量占產(chǎn)量的 12%。即 %12557 ?? 其中甲醛占 30%： k m o lkg 6 6 8 % ??? 水占 70%： k mo lkg 5 9 9 8 5 ??? 急冷段所產(chǎn)生的冷凝熱如下表所示 表（ 10） 冷凝熱 物料名稱 kmol KJ /kmol ℃ 熱量 KJ CH2OH 104 104 H2O 104 104 合計 104 即冷凝水放出的總熱量為 104 ⑷轉化氣帶出的熱量 表⑾ 轉化氣帶出的熱量 物料名稱 kmol KJ /kmol ℃ T 熱量 KJ CH2OH 90 104 CH3OH 90 104 HCOOH 90 104 H2O 90 104 CO2 90 104 CO 90 104 CH4 90 104 O2 90 104 H2 90 104 N2 90 104 合計 104 氧化工段多余的熱量為： ? ? KJ54445 1 8 5 ????????? 假設損失的熱量為 10%，則有 KJ55 % ???? 的余熱可供 17 利用。一般的生產(chǎn)廠除了其一部分產(chǎn)生熱水做蒸發(fā)器的加熱熱源（此部分的熱量為 105KJ ）外，其余的可用于產(chǎn)生 的飽和蒸氣。 設進入系統(tǒng)的軟水溫度為 20℃，熱水含量是 ,表 壓為 的水蒸氣熱焓為 2746KJ/kg,因此產(chǎn)生的蒸氣的量為： ? ? 55 ???? ?? 所產(chǎn)生的蒸氣可以供給過熱器加熱和需要的配料蒸氣，這兩方面所用的蒸氣的量為 ?? ，余下 hkg / 2 5 ?? 的蒸氣，即該甲醛裝置蒸氣自給自余。每產(chǎn)生一噸 37% CH2OH 余下的? 表壓為 的水蒸氣，這些多余的水蒸氣可以外輸或并入蒸氣網(wǎng)。 4．吸收塔（包括 1＃ 塔和 2＃ 塔） ⑴ . 轉化氣帶入的熱量 104KJ ⑵ . 塔頂加水帶入的熱量 塔頂加入的水的量 ，溫度位 20℃， kmo lKJCp /? ℃， 則加入的水帶入的熱量為 ???? ⑶．相變熱 生成的產(chǎn)品氣體已有 12%被氧化器的急冷段冷凝，余下的被吸收塔冷卻， 冷卻的產(chǎn)品量為： k m o lOHk m o lOHCHk m o lH C H O:2 8 1 6 2 0 3 6 2 : 9 9 1 :23?????? 表⑿ 相變熱 ⑷．成品帶出的熱量 成品出料溫度為 70℃， kmo lKJCp /? ℃ ， 則成品帶出的熱量為： 物料名稱 kmol 相變熱 kmolKJ/ 熱量 KJ HCHO 104 104 CH3OH 104 104 H2O 104 104 合計 104 18 K