【正文】 Δt m 即 =160+600S 蛇管 S 蛇管 = 蛇管外徑為 30mm，由 330 10 14 .6 9L? ?? ? ? ? L= 取 156m 2硝化鍋 進(jìn)料 氯苯 : kg/h ρ 氯苯 = kg/L 硝基氯苯 : H2SO4: kg/h 24HSO ? = HNO3:3HNO ? =H2O: kg/h 2HO ? =1kg/L 一硝基氯苯生產(chǎn)車間硝化工段工藝初步設(shè)計(jì)任務(wù)書 28 32 4 22 4 3 2HNOH S O H OH S O H N O H O2 3 4 . 4 7 1 2 7 2 . 8 0 3 3 6 0 . 0 7 1 9 4 . 9 9 1 1 0 0 . 7 2 9+ + + + = + + + + = 4 2 0 2 . 1 9 L / h1 . 1 0 4 1 . 3 7 1 . 8 3 6 1 . 5 0 0 8 1GGGGGF ? ? ? ? ?? 氯 苯 硝 基 氯 苯氯 苯 硝 基 氯 苯40min?? ?? 40420 60373 L?? ?? ?? 取 Va=4000L， 后備系數(shù) 4 0 0 0 3 7 3 5 .2 8 1 0 0 % 7 .0 9 %3 7 3 5 .2 8? ?? ? ? 3硝化鍋 進(jìn)料 氯苯 :, kg/h ρ 氯苯 = kg/L 硝基氯苯 : H2SO4: kg/h 24HSO ? = HNO3:3HNO ? =H2O: kg/h 2HO ? =1kg/L 32 4 22 4 3 2HNOH S O H OH S O H N O H O5 5 . 8 2 5 2 1 5 2 2 . 9 3 3 6 0 . 0 7 9 4 . 9 5 1 1 3 0 . 7 4 9+ + + + = + + + + = 4 1 2 3 . 0 3 L / h1 . 1 0 4 1 . 3 7 1 . 8 3 6 1 . 5 0 0 8 1GGGGGF ? ? ? ? ?? 氯 苯 硝 基 氯 苯氯 苯 硝 基 氯 苯40min?? ?? 603 664 .?? ??? ? ? 取 Va=4000L， 后備系數(shù) 4 0 0 0 3 6 6 4 .9 2 1 0 0 % 9 .1 4 %3 6 6 4 .9 2? ?? ? ? 硝化分離器
。Δt m+ k 蛇管 ℃ ) 混合物 1： 53→53 冷卻水： 35←25 Δt： 18 28 m2 8 1 8t 2 2 .6 328ln 18? ? ? ℃ Q2=k 夾套 取蛇管傳熱系數(shù)為 600 kcal/(m2hph H NO H NO? ? ? ? ?混 酸 混 酸 反 應(yīng) 反 應(yīng)廢 酸 廢 酸 廢 酸 廢 酸Q 3G 49 3. 95 19 .7 0 51 3. 65 kg / hH NO ? ? ?反 應(yīng)3223 3 34 . 5 6 4 6 ( 1 0 0 ) 4 . 5 6 4 6 1 0 01 0 0 % H N O 4 6 2 . 7 5 k J / k g H N O 1 1 0 . 6 0 k c a l / k g H N O9 8 . 6 4 9 8 . 6 4H N O wq w ??? ? ? ??對 于 ，混合物中 HNO H2SO4 、 H2O 歸一化： H2SO4： ： kg/h H2O： kg/h 總計(jì) ： kg/h H2SO4 質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 3 3 6 0 .0 7 1 0 0 % 7 2 .1 7 %4 6 5 5 .7 9 ?? 即 S= HNO3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 1 9 4 .9 9 1 0 0 % 4 .1 9 %4 6 5 5 .7 9 ?? N= H2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 1 1 0 0 .7 2 9 1 0 0 % 2 3 .6 4 %4 6 5 5 .7 9 ?? w= 一硝基氯苯生產(chǎn)車間硝化工段工藝初步設(shè)計(jì)任務(wù)書 26 1 .092 100 w 1 .092 100 4 98 .64+w 98 .64+2 3. 64=38. 68 58w 38. 68 58 4 38 . 58w 38 . 8 4= 8 4 .18 4 .18 189 .6239。C 混合物 1 （ t 混 25） =（ 5325） =過程熱量 Q3=Qr反應(yīng) +Qph（物理變化） 1 0 0 0 G 1 0 0 0 8 8 2 . 0 6 4 1 . 9 3 2 8 5 1 8 . 3 5 k c a l / h1 1 2 . 5ArrA qM? ?? ? ? ? ?Q （ GA、 MA為 A 物質(zhì)質(zhì)量和分子量， rq 為標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱） 3322G q + G q G q G 39。C 酸性氯苯 （ t 酸性氯苯 25） +G 循環(huán) 2℃ ) 設(shè)冷卻水進(jìn)口溫度 25℃ ，出口溫度 30℃ 一硝基氯苯生產(chǎn)車間硝化工段工藝初步設(shè)計(jì)任務(wù)書 25 混酸： 35→35 水： 30←25 Δt： 5 10 m1 0 5t 7 .2 110ln 5?? ? ? ℃ 22 1 1 2 1 7 . 6 69 . 7 31 6 0 7 . 2 1mSmkt? ? ??? ?Q 1硝化鍋熱量衡算 選擇基準(zhǔn)溫度為 25℃ 進(jìn)料 Q1=G 混酸 （ t 混 25） =（ 3525） 一硝基氯苯生產(chǎn)車間硝化工段工藝初步設(shè)計(jì)任務(wù)書 24 = kcal/h 過程熱量2 4 2 4 3 33 H SO H SO H N O H N O22= G q + G q + G q G q? ? ? ?混 酸 混 酸廢 酸 廢 酸Q 23 . 7 5 4 5 ( 1 0 0 ) q 4 9 . 3 2ww ?? ?24H SO 32HNO 4 .5 6 4 6 (1 0 0 )9 8 .6 4 wq w ?? ? 4 . 1 8 1 . 0 9 2 1 0 0 w 9 8 . 6 4 + w= = =3 8 . 6 8 0 . 2 1 5 8 w 3 8 . 6 8 0 . 2 1 5 8 wASq B X N S?? 2混 酸 （ ） 其 中 A = B X （注：其中 S、 N、 w 分別為 H2SO HNO H2O 的百分質(zhì)量，即 50%取 50） 表 21 qd計(jì)算表 N S w X A B qd(kJ) qd(kcal) 98%H2SO4 0 98 2 1 —— —— 98%HNO3 98 0 2 0 —— —— 混酸 44 51 5 廢酸 2 2422 4 2 4 2 43 . 7 5 4 5 ( 1 0 0 2 ) 7 0 2 . 67 0 2 . 6 k J / k g H S O k c a l / k g H S O 1 6 7 . 9 3 k c a l / k g H S O2 4 9 . 3 2 4 . 1 8 4H S Oq ??? ? ? ?? 32334 . 5 6 4 6 ( 1 0 0 2 ) 4 3 5 . 6 k J / k g H N O 1 0 4 . 1 1 k c a l / k g H N O2 9 8 . 6 4H N Oq ??? ? ?? 221 .092 100 4 98 .64+2 6= = 38. 68 58 4 38 . 8 4 6 1 .504 .18 184 .42= =281 .30k J / kg 2=67 .23k c a l / kg 23 .72 0 .98q?? ? ??2廢 酸廢 酸 ： （ ）A= =18 2 B =3. 72 X廢 酸 廢 酸 1 .092 100 5 98 .64+5 51262 10 = 2 76 = 38. 68 5 38 .68 5 51+444 .18 262 .10= = kJ / kg = a l / kg2 .76 0 .54q????2混 酸混 酸 ：（ ）A= = . B = . X混 酸 混 酸 32 4 1 37 8 0 . 2 8 6 7 . 3 3 2 5 2 0 . 2 4 1 6 7 . 9 3 1 0 4 . 1 1 2 4 1 5 . 8 8 5 9 6 8 . 4 1 1 7 . 9 8 2 3 1 2 5 . 5 9 k c a l / h2 4 4 7 0 . 4 4 1 2 5 6 2 . 5 1 2 3 1 2 5 . 5 9 1 1 2 1 7 . 6 6 k c a l / h ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? Q Q Q 需 要 冷 卻 2 mk S t? ? ??Q k=160kcal/(m2（ t 廢 25） =（ 6025） =3HNO 24H SOQ 、 Q為 0 取配酸出料溫度為 35℃ 出料熱量 Q4=G 混酸 一硝基氯苯生產(chǎn)車間硝化工段工藝初步設(shè)計(jì)任務(wù)書 13 物料衡 由年產(chǎn)量為 萬噸一硝基氯苯計(jì)算（ kg/h 為基準(zhǔn) ） 氯苯用量 主反應(yīng)： 63 18 副反應(yīng)： 2HNO3 ? ? ? N2O5 + H2O 1 2 0 0 0 1 0 0 0 9 9 % 1 1 2 . 5 1 1G 1 1 3 6 . 9 1 k g / h3 3 0 2 4 1 5 7 . 5 9 5 % 9 9 . 2 %??? ? ? ? ??工 業(yè) 氯 苯 萃取鍋計(jì)算 工業(yè)氯苯組成 純氯苯 ： %= kg/h 雜 質(zhì) ： = kg/h 氯苯轉(zhuǎn)化量： 1%= kg/h 反應(yīng)生成 硝基氯苯 ： 1 1 .2 8 1 5 7 .5 1 5 .7 9 k g / h1 1 2 .5 ?? H2O： 1 1 .2 8 1 8 1 .8 0 5 k g / h1 1 2 .5 ?? 消耗 HNO3： 1 1 .2 8 6 3 6 .3 1 6 8 k g / h1 1 2 .5 ?? 得到酸性氯苯： 1 1 2 7 .8 1 (1 1 % ) 1 1 7 5 .3 0 k g / h95%?? ? 其中 氯 苯 ： （ 11%） = kg/h 硝基氯苯 ： （ 195%1%） = kg/h 雜 質(zhì) ： kg/h 酸 H2SO4:%= H2O:%=廢酸 1 中攜帶的硝基氯苯： = kg/h 1硝化鍋 硝酸比 氯苯：硝酸 =1:（摩爾比） 混酸中 HNO3： 1 1 1 6 .5 3 1 .0 5 6 3 6 5 6 .5 2 k g / h1 1 2 .5 ? ? ? 混酸組成： H2SO4 51% HNO3 44% H2O 5% 混酸總量： 6 5 6 .5 2 1 4 9 2 .1 0 k g / h44% ? 混酸 H2SO4:51%=C l? H N O 3 H 2 S O 4N O 2H 2 O?C l 一硝基氯苯生產(chǎn)車間硝化工段工藝初步設(shè)計(jì)任務(wù)書 14 H2O: 5%=物料轉(zhuǎn)化 氯苯轉(zhuǎn)換量 ： 79%= 硝基氯苯生成量 ： 8 8 2 . 0 5 8 7 1 5 7 . 5 1 2 3 4 . 8 8 k g / h1 1 2 . 5 ?? 生成 H2O： 8 8 2 .0 5 8 7 1 8 1 4 1 .1 3 k g / h1 1 2 .5 ?? 消耗 HNO3： 8 8 2 .0 5 8 7 6 3 4 9 3 .9 5 k g / h1 1 2