【正文】 塔頂氣體進(jìn)入低組分脫除塔和 EO 精制塔。 EO 富吸收液經(jīng)過 E20 208 預(yù)熱到 103℃ 后進(jìn)入 EO 解吸塔頂部。 （ 2）各組分的吸收率（ %）（取現(xiàn)場值）： 氮?dú)猓? 氬氣： 氧氣： 甲烷： 乙烯： 乙烷： 二氧化碳： 環(huán)氧乙烷： 乙醛： 100 水： 乙二醇： 100 （ 3） EO 吸收塔吸收液汽 比 = 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~25~ （ 4）計(jì)算過程（ y 表示 RF 中的摩爾分率， ? 為吸收率） 1）氣體中各個(gè)組分的量 a)出口環(huán)氧乙烷的量 =進(jìn)入吸收塔的環(huán)氧乙烷量 ? （ 1環(huán)氧乙烷的吸收率） = )1( EOEORF ??? = %)(4 3 3 0 9 ?? =b)出口乙烯的量 = )1( 乙烯的吸收率進(jìn)入吸收塔的乙烯的量 ?? = )1(4242 HCHCRF ??? = %)( ?? = Kmol/h c) 出口的二氧化碳的量 = )1( 二氧化碳的吸收率的量進(jìn)入吸收塔的二氧化碳 ?? = )1(242 COCORF ??? = %)( ?? = Kmol/h d)出口的氧氣的量 = )1( 氧氣的吸收率進(jìn)入吸收塔的氧氣的量 ?? = )1(22 OORF ??? = %)(5 0 2 0 6 ?? = Kmol/h e)出口的甲烷的量 = )1( 甲烷的吸收率進(jìn)入吸收塔的甲烷的量 ?? = )1(44 CHCHRF ??? = %)( ?? = Kmol/h f)出口的乙烷的量 = )1( 乙烷的吸收率進(jìn)入吸收塔的乙烷的量 ?? = )1(6262 HCHCRF ??? = %)( ?? = Kmol/h 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~26~ g)出口的氮?dú)獾牧? = 氮?dú)獾奈章剩┻M(jìn)入吸收塔的氮?dú)獾牧??? 1( = )1(22 NNRF ??? = %)( ?? = Kmol/h h)出口的氬氣的量 = 氬氣的吸收率）進(jìn)入吸收塔的氬氣的量 ?? 1( = )1( ArArRF ??? = %)( ?? = Kmol/h i)出口的水蒸氣的量 = 水蒸氣的吸收率）量進(jìn)入吸收塔的水蒸氣的 ?? 1( = )1(22 OHOHRF ??? = %)( ?? = Kmol/h 2)吸收劑的用量 H(采用純水做吸收劑 ) 參考現(xiàn)場數(shù)據(jù)得到： EO 吸收塔吸收液汽比 L/V= 塔內(nèi)氣體的平均流率 V=2塔頂氣體量進(jìn)料量 ? 塔內(nèi)液體的平均流率 L=2( 被吸收的量）吸收劑量吸收劑量 ?? HH 即：吸收劑的用量 =[（進(jìn)料量 +塔頂出口氣體量） ? 液氣比 被吸收的量 ]/2 得：吸收劑用量 H=[(+) ? 2()]/2 解得 :H= Kmol/h 3）富液中各個(gè)組分的量 a)環(huán)氧乙烷的量 = 環(huán)氧乙烷的吸收率進(jìn)入吸收塔環(huán)氧乙烷量 ? = EOEORF ?? = % ? = Kmol/h 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~27~ b)乙烯的量 = 乙烯的吸收率進(jìn)入吸收塔的乙烯的量 ? =4242 HCHCRF ?? = % ? = Kmol/h c)二氧化碳的量 = 二氧化碳的吸收率的量進(jìn)入吸收塔的二氧化碳 ? =242 COCORF ?? = % ? = Kmol/h d)氧氣的量 = 氧氣的吸收率進(jìn)入吸收塔的氧氣的量 ? =22 OORF ?? = % ? =e)甲烷的量 = 甲烷的吸收率進(jìn)入吸收塔的甲烷的量 ? =44 CHCHRF ?? = % ? = Kmol/h f)乙烷的量 = 乙烷的吸收率進(jìn)入吸收塔的乙烷的量 ? =6262 HCHCRF ?? = % ? = Kmol/h g)氮?dú)獾牧? = 氮?dú)獾奈章蔬M(jìn)入吸收塔的氮?dú)獾牧?? =22 NNRF ?? = % ? =h)氬氣的量 = 氬氣的吸收率進(jìn)入吸收塔的氬氣的量 ? = ArArRF ?? = % ? =沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~28~ i)水蒸氣的量 =進(jìn)入吸收塔中吸收的水的量 吸收塔出口的水的量 +吸收劑的用量 = OHRF2+H =+= Kmol/h 表 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡算結(jié)果表 輸入物料 輸出物料 進(jìn)料氣體 進(jìn)料吸收劑 塔頂出口氣體 塔釜出口吸收液 溫度 ℃ 47 35 35 41 壓力 Mpa 序 號(hào) 組分 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 摩爾 流量 Kmol/h 摩爾 分率 1 N2 2 Ar 3 O2 4 CH4 5 C2H4 6 C2H6 7 CO2 8 C2H4O 9 CH3CHO 10 H2O 11 C2H6O2 小計(jì) 合計(jì) 輸入物料總量 輸出物料總量 排放系統(tǒng) （ 1）排放比 =% 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~29~ （ 2）計(jì)算過程（其輸入物料 =吸收塔的塔頂出料） 1）物料的排放量 物料的排放量 = 排放比輸入排放系統(tǒng)的物料量 ?，所以： 氮?dú)馀欧帕? hK m o l / ???? 排放比輸入排放系統(tǒng)的氮?dú)饬? 氬氣排放量 = 排放比輸入排放系統(tǒng)氬氣量 ?= hK m o l /9 8 8 0 1 8 4 4 9 ?? 同理可得 ： 氧氣的排放量 = ? = Kmol/h 甲烷的排放量 = ? = Kmol/h 乙烯的排放量 = ? = Kmol/h 乙烷的排放量 = ? = Kmol/h 二氧化碳的排放量 = ? = Kmol/h 環(huán)氧乙烷的排放量 = ? = Kmol/h 乙醛的排放量 = Kmol/h 水的排放量 = ? = Kmol/h 乙二醇的排放量 = Kmol/h 2） 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進(jìn)料量 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進(jìn)料量 =排放系統(tǒng)進(jìn)料量 排放量 所以：二氧化碳吸收系統(tǒng)的氮?dú)獾倪M(jìn)料量 =排放系統(tǒng)氮?dú)獾倪M(jìn)料量 氮?dú)馀欧帕? == Kmol/h 同理可得：氬氣的進(jìn)料量 = = Kmol/h 氧氣的進(jìn)料量 == Kmol/h 甲烷的進(jìn)料量 == Kmol/h 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~30~ 乙烯的進(jìn)料量 == Kmol/h 乙烷的進(jìn)料量 = = Kmol/h 二氧化碳的進(jìn)料量 = = Kmol/h 環(huán)氧乙烷的進(jìn)料量 = =乙醛的進(jìn)料量 = Kmol/h 水的進(jìn)料量 = = Kmol/h 乙二醇的進(jìn)料量 = Kmol/h 計(jì)算結(jié)果見表 。 （ 2）計(jì)算過程（ y 表示 MF 中各個(gè)組分的摩爾分率） 1）反應(yīng)器出口的乙烯的量 = 乙烯的單程轉(zhuǎn)化率）??? 1(42 HCyMF = % % )( 0 2 9 6 9 9 1 ??? =2) 反 應(yīng) 器 出 口 環(huán) 氧 乙 烷 量= 環(huán)氧乙烷的選擇性乙烯的單程轉(zhuǎn)化率 ???42 HCyMF = %% 0 2 9 9 6 6 1 ??? = Kmol/h ~20~ 表 混合器物料衡算結(jié)果表 輸入物料 輸出物料 原料氧氣 原料乙烯 原料甲烷 循環(huán)氣 溫度℃ 40 30 10 79 76 壓力 Mpa 序 號(hào) 組分 分子量 摩爾 流量 kmol/h 摩爾 分率 % 摩爾 流量 kmol/h 摩爾 分率 % 摩爾 流量 kmol/h 摩爾 分率 % 摩爾 流量 kmol/h 摩爾 分率 % 摩爾 流量 kmol/h 摩爾 分率 % 1 N2 2 Ar 3 O2 4 CH4 5 C2H4 6 C2H6 7 CO2 8 C2H4O 9 CH3CHO 10 H2O ~21~ 11 C2H6O2 小計(jì) 合計(jì) 輸入物料總量 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~22~ 3 ） 反 應(yīng) 器 出 口 二 氧 化 碳 = 242 ???? 二氧化碳的選擇性乙烯的單程轉(zhuǎn)化率HCyMF = 2%% 0 2 9 6 9 9 1 ???? = Kmol/h 4）反應(yīng)器出口乙醛的量 = 乙醛的選擇性乙烯的單程轉(zhuǎn)化率 ??? 42 HCyMF = %% 0 2 9 6 9 9 1 ??? = Kmol/h 5）反應(yīng)器出口水量（反應(yīng)中每生成一摩爾的二氧化碳同時(shí)生成一摩爾的水） 所以： 反應(yīng)器出口水 = 2422 ?????? 二氧化碳選擇性乙烯單程轉(zhuǎn)化率HCOH yMFyMF = 2%% 0 2 9 6 9 9 10 0 6 0 2 9 6 9 9 1 ?????? = Kmol/h 6）反應(yīng)器出口氧氣量（混合器中氧氣量 生成環(huán)氧乙烷消耗的氧氣量 生成乙醛消耗氧氣量 生成二氧化碳消耗的水量） 即：反應(yīng)器出口水量 ??????? 環(huán)氧乙烷選擇性乙烯單程轉(zhuǎn)化率HCO yMFyMF ????? 乙醛擇性乙烯單程轉(zhuǎn)化率HCyMF 342 ???? 二氧化碳擇性乙烯單程轉(zhuǎn)化率HCyMF = %% 0 2 9 6 9 9 10 8 3 0 2 9 6 9 9 1 ?????? %% 0 2 9 6 9 9 1 ???? 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~23~ %% 0 2 9 6 9 9 1 ???? = Kmol/h 7）反應(yīng)器出口氮?dú)?，氬氣，甲烷，乙烷的? 因?yàn)樵诜磻?yīng)器中這些物料沒有發(fā)生變化，所以其量等于進(jìn)口的量 即：氮?dú)?= Kmol/h 氬氣 = Kmol/h 甲烷 = Kmol/h 乙烷 = Kmol/h 計(jì)算結(jié)果見表 。產(chǎn)品第二冷卻器：產(chǎn)品氣體經(jīng)過第二次冷卻后，溫度降到 135℃ ，與K301 來的氣體混合。 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 物料衡算 ~19~ 反應(yīng)器 （ 1）反應(yīng)溫度為 240℃ ，壓力為 ,反應(yīng)物料由塔頂加入，采用氣包進(jìn)行移熱。 )()(][ ?????????? MFMF 得： OHy239。，針對(duì)混合器列水的物料衡算方程，得：循環(huán)氣中的水的量 =反應(yīng)器中的水的量 +反應(yīng)生成的水的量 OHyR239。39。1 NNNN yRyFyFyMF ??????? 循環(huán)氣中氮?dú)獾牧?= )0 0 1 ()1(22 ????? NNyMF ? 即：)()(%% 22 ??????????? NN yMFyMF 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文