【正文】 .5 ?? 混合物 1 氯苯 ： = kg/h 硝基氯苯 ： += kg/h HNO3 分解量 ： 3%= kg/h 生成 N2O5:1 9 .6 9 5 6 1 0 8 1 6 .8 8 k g / h2 6 3 ??? H2O: 1 9 .6 9 5 6 1 8 2 .8 1 4 k g / h2 6 3 ??? HNO3 剩余量 := H2SO4 剩余量 :+= kg/h 生成 H2O:+++= kg/h 雜質 : kg/h 混合物 1組成見下表 表 4 混合物 1組成表 組成 氯苯 硝基氯苯 HNO3 H2SO4 H2O 雜質 總計 含量 kg/h 2硝化鍋 物料轉換 氯苯轉換量 ： 16%= 硝基氯苯生成量 ： 1 7 8 . 6 4 4 8 1 5 7 . 5 2 5 0 . 1 k g / h1 1 2 . 5 ?? 生成 H2O： 1 7 8 .6 4 4 8 1 8 3 0 .0 2 k g / h1 1 2 .5 ?? 消耗 HNO3： 1 7 8 .6 4 4 8 6 3 1 0 0 .0 4 k g / h1 1 2 .5 ?? 混合物 2 氯苯 ： = kg/h 硝基氯苯 ： += kg/h HNO3 剩余量 ： = kg/h 生成 H2O： += kg/h H2SO4 剩余量 ： kg/h 雜質 ： kg/h 一硝基氯苯生產車間硝化工段工藝初步設計任務書 15 混合物 2組成見下表 表 5 混合物 2組成表 組成 氯苯 硝基氯苯 HNO3 H2SO4 H2O 雜質 總計 含量 kg/h 3硝化鍋 物料轉換 氯苯轉換量 ： %= 硝基氯苯生成量 ： 3 7 .9 6 1 5 7 .5 5 3 .1 4 k g / h1 1 2 .5 ?? 生成 H2O： 3 7 .9 6 1 8 6 .0 7 k g / h1 1 2 .5 ?? 消耗 HNO3： 3 7 .9 6 6 3 2 1 .2 6 k g / h1 1 2 .5 ?? 混合物 3 氯苯 ： = kg/h 硝基氯苯 ： += kg/h HNO3 剩余量 ： = kg/h 生成 H2O： += kg/h H2SO4剩余量 ： kg/h 雜質 ： kg/h 混合物 3組成見下表 表 6 混合物 3 組成表 組成 氯苯 硝基氯苯 HNO3 H2SO4 H2O 雜質 總計 含量 kg/h 硝化分離 有機層 氯 苯 ： kg/h 硝基氯苯 ： = kg/h 雜質 ： kg/h H2SO4 設含 H2SO4 x kg/h %（ x+++） =x 解得 x= kg/h 總計： kg/h 廢酸 1 H2O： kg/h HNO3： kg/h H2SO4： = kg/h 硝基氯苯 ： kg/h 萃取 分離 廢酸 2 H2O： += 一硝基氯苯生產車間硝化工段工藝初步設計任務書 16 HNO3： = kg/h H2SO4： = kg/h 其中 H2SO4%= 7 5 6 .4 5 1 0 0 % 7 3 .5 7 %7 5 6 .4 5 2 5 6 .4 4 5 1 5 .2 5 ???? HNO3%= 1 5 .2 5 1 0 0 % 1 .4 8 %7 5 6 .4 5 2 5 6 .4 4 5 1 5 .2 5 ???? H2O%= 2 5 6 .4 4 5 1 0 0 % 2 4 .9 5 %7 5 6 .4 5 2 5 6 .4 4 5 1 5 .2 5 ???? 循環(huán)的廢酸 2 用量 循環(huán)廢酸：酸性氯苯 =2:1（體積比） 循環(huán)廢酸 ： 1 1 7 5 .3 02 1 .6 5 4 3 5 2 1 .6 4 k g / h1 .1 0 4? ? ? 其中 H2SO4： %= kg/h HNO3： %= kg/h H2O： %= kg/h 復算 混合物 1 氯苯 ： kg/h 硝基氯苯 ： kg/h 雜質 ： kg/h HNO3: +=H2SO4: += kg/h H2O: += kg/h 總計： 混合物 2 氯苯： kg/h 硝基氯苯： kg/h 雜質： kg/h HNO3： = kg/h H2O： += kg/h H2SO4： kg/h 總計： 混合物 3 氯苯： kg/h 硝基氯苯： kg/h 雜質： kg/h HNO3： =H2O： +=H2SO4： kg/h 總計： 廢酸 1 H2SO4： = 一硝基氯苯生產車間硝化工段工藝初步設計任務書 17 HNO3： kg/h H2O： kg/h 硝基氯苯 ： kg/h 總計： kg/h 廢酸 2 H2SO4： = kg/h HNO3： = kg/h H2O： += kg/h 總計： kg/h 其中 H2SO4%= 3 3 3 9 .0 9 1 0 0 % 7 3 .5 7 %4 5 4 1 .5 6 ?? HNO3%= 6 7 .3 7 3 2 1 0 0 % 1 .4 8 %4 5 4 1 .5 6 ?? H2O%= 1 1 3 5 .0 9 5 1 0 0 % 2 4 .9 5 %4 5 4 1 .5 6 ?? 與上述結果相同 混酸配制 假設用 x kg/h 廢酸 2， y kg/h 98%的 H2SO4 和 z kg/h 98%的 HNO3 配制，混酸量： kg/h，列方程組如下： %x+= 51% %x+=44% x+y+z= 解得： x= kg/h y= kg/h z= kg/h 廢酸 2 總量為 kg/h，有 kg/h 用于循環(huán)反應， kg/h 用于混酸配制，有 kg/h 剩余 設一天配酸一次，一次 6h，則 廢酸 2: 241 9 5 .0 7 7 8 0 .2 8 k g / h6?? H2SO4: 246 3 0 .0 6 2 5 2 0 .2 4 k g / h6?? HNO3: 246 0 3 .9 7 2 4 1 5 .8 8 k g / h6?? 每 天配制混酸量： 241 4 9 2 .1 0 5 9 6 8 .4 k g / h6?? 一次水洗分離 硝化分離后有機層 氯苯 : : H2SO4: : 總計： kg/h 有機層體積 : 1 5 9 4 1 1 6 3 .2 4 L / h1 .3 7 ? 一硝基氯苯生產車間硝化工段工藝初步設計任務書 18 消耗水體積 : L/h 水洗分離后損失硝基氯苯 : %= kg/h 水洗分離后 有機層 組成 氯苯 : kg/h 硝基氯苯 : = kg/h H2SO4: : 總計 : kg/h 水洗分離后水層組成 H2O: kg/h 硝基氯苯 : kg/h 堿洗及堿洗分離 有機層體積 : 1 5 8 5 .6 7 1 1 5 7 .4 2 L / h1 .3 7 ? 消耗 1%堿 質量 : = kg/h 配堿 : 40%濃堿 1%稀堿 設需 40%濃堿 x kg/h，則： 40%x= 1% 解得： x= kg/h 設一天配堿一次，一次 6h，則需要 40%濃堿： 242 8 .8 8 1 1 5 .5 2 k g / h6?? H2SO4+2NaOH Na2SO4+2 H2O 98 2 40 142 2 18 堿洗分離后損失硝基氯苯： %= kg/h 堿洗分離后有機層 氯苯： kg/h 硝基氯苯： = kg/h 雜質： kg/h 總計： kg/h 堿洗分離后水層 硝基氯苯： kg/h Na2SO4： kg/h NaOH： 1%= kg/h H2O： 99%+= 二次水洗分離 堿洗分離后有機層 氯苯： kg/h 硝基氯苯： kg 雜質： kg/h 總計： kg/h 有機層體積： 1 5 6 4 1 1 4 2 .3 6 L / h1 .3 7 ? 消耗水體積： L/h 水洗分離后損失硝基氯苯： %= kg/h 二次水洗分離后有機層組成 氯苯： kg/h 雜質： kg/h 硝基氯苯： = kg/h 二次水洗分離后水層組成 水： kg/h 硝基氯苯： kg/h 一硝基氯苯生產車間硝化工段工藝初步設計任務書 19 物料衡算表 表 7 混酸配制鍋物料平衡表 進料 出料 物料名稱 進料量 （ kg/h） 物料名稱 出料量 （ kg/h） 廢酸 2 H2SO4 混酸 H2SO4 HNO3 HNO3 H2O H2O 98% H2SO4 98% HNO3 合計 合計 表 8 稀堿配制罐 物料平衡表 進料 出料 物料名稱 進料量 （ kg/h） 物料名稱 出料量 （ kg/h） 40%液堿 1%稀堿 H2O 合計 合計 表 9 1硝化鍋物料平衡表 進料 出料 物料名稱 進料量 （ kg/h） 物料名稱 出料量 （ kg/h） 混酸 H2SO4 混合物 1 氯苯 HNO3 硝基氯苯 H2O H2SO4 酸性氯苯 氯苯 HNO3 硝基氯苯 H2O 雜質 雜質 H2SO4 N2O5 H2O 循環(huán)廢酸2 H2SO4 HNO3 H2O 合計 合計 一硝基氯苯生產車間硝化工段工藝初步設計任務書 20 表 10 2硝化鍋物料平衡表 進料 出料 物料名稱 進料量 （ kg/h） 物料名稱 出料量 （ kg/h） 混合物 1 氯苯 混合物 2 氯苯 硝基氯苯 硝基氯苯 H2SO4 H2SO4 HNO3 HNO3