【正文】 +ZYCO+ZYCO2+ZYCH4 由氮守恒得： 78%40%X/32= 解以上兩式得 X=， Z= 甲醇理論投入量 : =103 kg/h 105/32=甲醇水溶液投入量 : M4 =M3/%=107 kg/h 甲醇水溶液物質(zhì)的量 : 103 /(%32+%18)=則甲醇實際投入量 : 103/%=空氣投入總體積和物質(zhì)的量 V=40%NCH3OH106 L/h N=40%NCH3OH/21%=VN2=V%=106 L/h 生產(chǎn)過程中尾氣得體積 106 /%=106 L/h 尾氣中各組分得體積和物質(zhì)的量 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 VH2 =17%106 =104 mol/h VCO2=4%106 =103mol/h VCO=%106=103mol/h VCH4=%106= kl/h NCH4=VCH4/16=VO2=%106= kl/h NO2=VO2/32=VN2=77%106= kl/h NH2=VN2/28=105mol/h 過程驗證 N4=NO2－ N1－ N2－ N3－ N 尾 NO2=N1=3/2NCO2=3/2103kmol/h=N2=NCO=N 尾 =N4=－ － － =NCH2O=2N4+NH2 消耗的 H2 NH2=NCH4=排除中 尾氣中的 H2 含量： NH2=故 NCH2O=2+=MCH2O=30=一致 ② 甲醇量： 反應(yīng)式（ 1）消耗甲醇 kmol/h 反應(yīng)式（ 2）消耗甲醇 kmol/h 反應(yīng)式（ 3）消耗甲醇 kmol/h 反應(yīng)式（ 4）消耗甲醇 kmol/h 反應(yīng)式（ 5）消耗甲醇 kmol/h 反應(yīng)式（ 6）消耗甲醇 kmol/h 吸收衡算 甲醇水蒸氣質(zhì)量 M=M3/70%=甲醇水溶液中水的質(zhì)量 M1=M3/%%=需加入的水蒸氣量 M2=－ － － =水衡算 產(chǎn)品帶出水 M3=M 產(chǎn)品 （ 1－ 40%－ %－ 5%） =學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 反應(yīng)生成水質(zhì)量 M 反 =(NCH2O+NCO2+NCO+NCH4+NHCOOH－ NH2)18=M 軟 +M2+M 反 =M3 M 軟 =吸收塔衡算 一塔甲醛吸收量為 90%,一塔甲醛吸收量 90%=一塔氣體甲醛量 10%=再設(shè)二塔甲醛吸收量為 95%，循環(huán)液中甲醛濃度為 15%，并設(shè)為轉(zhuǎn)化的甲醇均在二塔內(nèi)被吸收，生成的甲酸全部在一塔 內(nèi)被吸收并有產(chǎn)品帶出，二塔循環(huán)液量為： 二塔甲醛吸收量 ： 95%=二塔氣體甲醛量 : 5%=三塔循環(huán)液量 : 二塔循環(huán)液組成 : MH2O=－ － 15%=設(shè)一塔回流比為 (回流比為回流 到一塔的液體流量與產(chǎn)品流量比 ) 一塔回流液量 : =一塔出口液體總量 : +=一塔流出液組成 : MCH2O=40%=MHCOOH=%=MCH3OH=5%=MH2O=%= 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 表 31蒸發(fā)器 的物料衡算 進料 物料 Kmol Mol% Kg w% 甲醇 CH3OH H2O 空氣 O2 N2 H2O 合計 出料 物料 Kmol Mol% Kg w% CH3OH N2 H2O 合計 表 32過熱阻火器 的物料衡算 進料 物料 Kmol Mol% Kg w% 蒸發(fā)器 出料 CH3OH N2 H2O 蒸汽 H2O 合計 出料 物料 Kmol Mol% Kg w% 三元氣 CH3OH H2O O2 N2 合計 10552. 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 表 33氧化爐 的物料衡 算 進料 三元氣 Kmol Mol% Kg w% CH3OH H2O O2 N2 合計 出料 Kmol Mol% Kg w% CH3OH H2O CH2O CO2 CO HCOOH CH4 O2 H2 N2 合計 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 表 34吸收塔 I的物料衡算 進料 物料 Kmol Mol% Kg w% II 塔循環(huán)液 CH2O CH3OH H2O 轉(zhuǎn)化氣 CH3OH H2O CH2O CO2 CO HCOOH CH4 O2 H2 N2 合計 出料 物料 Kmol Mol% Kg w% 產(chǎn)品 CH2O CH3OH HCOOH H2O 尾氣 CH2O CO2 CO CH4 O2 H2 N2 CH3OH H2O 合計 12309 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 表 35吸收塔 II的物料衡算 進料 物料 Kmol Mol% Kg w% III 塔循環(huán)液 CH2O H2O 氣體 CH2O CO2 CO CH4 O2 H2 N2 CH3OH H2O 合計 出料 物料 Kmol Mol% Kg w% II 他循環(huán)液 CH2O CH3OH H2O II 塔尾氣 CH2O CO2 CO CH4 O2 H2 N2 合計 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 表 36吸收塔 III的物料衡算 進料 物料 Kmol Mol% Kg w% 氣體 CH2O CO2 CO CH4 O2 H2 N2 軟水 合計 出料 物料 Kmol Mol% Kg w% 尾氣 H2 CO2 CO CH4 O2 N2 循環(huán)液 CH2O H2O 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 熱量衡算 蒸發(fā)器的熱量衡算 飽和蒸汽 60℃ 空氣， O2， N2， H2O 47℃ CH3OH， H2O 15℃ CH3OH, H2O O2， N2 100℃ 進入蒸發(fā)器的空氣溫度為 60℃ ，甲醇進料溫度為 15℃ ，蒸發(fā)溫度為 47℃ ，該過程沒有化學(xué)變化，只有顯熱和相變熱。另外，由于甲醇過量，反應(yīng)時間短，轉(zhuǎn)化率低 ，這樣產(chǎn)品中未反應(yīng)的甲醇含量高，這對甲醛下游產(chǎn)品的合成極為不利，必須分離精制。但是由于銀法在 600℃以上的高溫下操作，銀粒易熔結(jié)增大，加之對毒物很敏感，所以催化劑易失活。 另一種以銀為催化劑簡稱銀法。但由于該法是強放熱反應(yīng)，且反應(yīng)溫度低，對所產(chǎn)生的蒸汽余熱的利用率高，所以該法成本與銀法相比并不高。一種以鐵、鉬、釩等氧化物為催化劑，簡稱鐵鉬法。據(jù)有關(guān)專家介紹，近年來 我國已研制成功了無甲醛的免燙整理劑，以及不含甲醛的環(huán)保型 脲醛樹脂 ，然而時至今日也沒有被大量投產(chǎn)，主要原因就是價錢昂