【正文】 /h=106J/s換熱面積為 取30%的設(shè)計裕量，則換熱面積為85m2。(4)擴大段(此處即稀相段)直徑取擴大段氣速為操作氣速的一半即u= 氣體流量 擴大段直徑為 。 校核:催化劑的堆密度為640kg/m3催化劑質(zhì)量 W=640=43136kg=∴ 催化劑負荷為 molC3H6/(h(2)濃相段直徑 因反應過程總物質(zhì)的量增加，故按出口處計算塔徑比較安全出口處氣體體積流量為 濃相段直徑為 。d. 流化床內(nèi)的換熱裝置以水的冷卻劑，產(chǎn)生 (143℃)的飽和蒸汽。b. 。HOL== 取填料高度為7m。h)時，25℃ 又 （HOL）25℃=（HOL）th)時，25℃ U=60m3/(m2(3) 填料高度液體的噴琳密度 U=78383/()=59m3/(m2(2) 塔徑的確定 塑料孔板波紋填料的泛點氣速計算公式為 Lg[ω2F/g(a/ε3)(ρG/ρL)]=(L/G)1/4(ρG/ρL)1/8 按塔底情況計算WFρG =[557(273+40)/273]=ρL=997kg/m3L=G=μL=℃, 出塔氣溫度10℃。d. kg/h,℃。 水吸收塔 (1)計算依據(jù) a. 進塔氣體流量和組成組分C3H6C3H8O2N2H2OANACNACLHCNCO2合計Kmol/h 557Kg/h b. 出塔氣體流量和組成組分C3H6C3H8O2N2H2OANCO2合計Kmol/h 少量Kg/h 少量 。b. 式塔頂噴淋液中CAN等在塔內(nèi)脫吸以使出塔釜液中CAN等的含量盡量低，以減少污水處理負荷并回收CAN等副產(chǎn)物。熱損失按10%考慮，空氣加熱器的熱負荷為 Mpa蒸汽為加熱劑，℃，冷凝熱為2066 KJ/kg，加熱蒸汽用量為 （1）計算依據(jù)，流量為78496 kg/h，℃℃.，進口32℃，出口40℃ （2）熱衡算求冷卻器的熱負荷和冷卻劑用量熱負荷 冷卻劑（循環(huán)水）用量為 吸收水第二冷卻器 （1）計算依據(jù)a. 吸收水進口溫度為40℃，出口溫度25℃b. 冷卻劑為深井水，進口溫度18℃，出口溫度21℃c. 吸收水流量為78496 kg/h（2）熱衡算求冷卻器的熱負荷和深井水用量 冷卻器熱負荷 深井水用量 （1）計算依據(jù)℃，出口溫度5℃，進口溫度5℃，出口溫度5℃（2）熱衡算求冷卻器的熱負荷和冷凍鹽水用量冷卻器熱負荷： KJ/(，冷凍鹽水用量 主要設(shè)備的工藝計算（1） 計算依據(jù) 組分O2N2H2O合計Kmol/hKg/h 組分O2N2H2O合計Kmol/hkg/h，溫度105℃d. kg/h，溫度79℃.e. Mpa， Mpaf. 入塔氣溫度170℃，出塔氣溫度90℃.g. 填料用50*50*（亂堆）（2） 塔徑的確定 拉西環(huán)的泛點速度計算公式為 lg= (A)式中 wf——泛點空塔氣速，m/s； g——重力加速度。C3H6,C3H8,NH3, 在0~65℃的平均比熱容如下表:物質(zhì) KJ/()a. 氣態(tài)丙烯丙烷帶入熱Q1b. 氣氨帶入熱Q2c. 濕空氣帶入熱Q3 和蒸汽0~136℃ KJ/() (), KJ/()。氣氨過熱器的熱負荷為 加熱蒸汽用量為（1）計算依據(jù)氣氨進口溫度65℃，丙烯氣進口溫度65℃，丙烷氣進口溫度65℃，℃。，冷凝熱為2138 KJ/h（2）有關(guān)資料 ℃，汽化熱為1276KJ/kg（3）熱衡算求氨蒸發(fā)器的熱負荷和加熱蒸汽用量 冷損失按10%考慮，氨蒸發(fā)器的熱負荷Q 加熱蒸汽量 氣氨過熱器（1）計算依據(jù)℃，出口溫度65℃。（2）物料衡算進料：a. 乙腈解析塔釜液入槽量=11330047507=65793kg/hb. 空氣飽和塔塔低液入槽量=4525517000=28255 kg/hc. 入槽軟水量 x kg/h出料：a. 去水吸收塔液體量 78496 kg/h b. 去萃取解析塔液體量 30000kg/h做液體釜的總質(zhì)量平衡得65793+28255+x=78496+30000c. 解得 x=14448 kg/h（3）熱量衡算熱損失按5%算，熱平衡方程為 代入數(shù)據(jù)：解得 t=℃ 丙烯蒸發(fā)器熱量衡算（1）計算依據(jù) ；加熱劑用0℃的冷鹽水，出口溫度2℃；（2）有關(guān)資料 a. ℃，汽化熱410KJ/kg b. ℃，（3）熱衡算秋丙烯蒸發(fā)器的熱負荷和冷凍鹽水用量a. 丙烯蒸發(fā)吸收的熱Q1 冷損失按10%考慮 平均溫度（1℃）下，() 冷凍鹽水用量為 丙烯過熱器熱量衡算（1）計算依據(jù) 丙烯進口溫度13℃，出口溫度65℃。k)] b. 入塔凝水帶入熱Q2c. 出塔氣帶出熱Q3 d. 吸收水帶入熱Q4 e. 出塔AN溶液帶出熱Q5 AN溶液中各組分的液體摩爾熱容如下：組分H2OANACNHCNACLcP/[kJ/(kmol (d)HCNPHCN=112=x*HCN= PHCN/EHCN= 以上計算可以看出，xHCN =x*HCN，在吸收塔的下部，對HCN的吸收推動力為負值，但若吸 收塔足夠高，仍可使塔頂出口氣中HCN含量達到要求。(b)丙烯醛ACLPACL=112=x*ACL= PACL/EACL= 以上計算可以看出，xACL =x*ACL，可見溶液未達飽和。出塔氣中含有蒸汽的量按分壓定律求得，計算如下：10℃水的飽和蒸氣壓 ,總壓為101325，出塔氣中干氣總量：++++=則出塔氣中含有水蒸氣的量： 出塔氣總量為： c．塔頂加入的吸收水量（a）出塔AN溶液總量 （b）塔頂加入的吸收水量 作水吸收塔的總質(zhì)量衡算得：入塔吸收液量=塔底AN溶液量+出塔氣體總量入塔氣量凝水量 =+ =78383 kg/hd．塔底AN溶液的組成和量AN溶液中的水=塔頂加入的水+進塔氣液混合物中帶入的水出塔氣中帶出的水 =78383++ = kg/h： 流量 組成組分入 塔 氣入塔凝液入塔水出 塔 氣塔底出口AN溶液Kmol/hKg/h%(mol)%(wt)Kg/hKg/hKmol/hKg/h%(mol)%(wt)Kmol/hKg/h%(mol)%(wt)C3H60000C3H80000O20000N20000H2O78383AN0000ACN0000HCN0000ACL0000CO2 0000合計55710010078383100100100100f. 檢驗前面關(guān)于AN、HCN、ACN、ACL全部溶于水的假設(shè)的正確性 因為系統(tǒng)壓力1MPa,氣相可視為理想氣體，AN、HCN、ACN、ACL的量相對于水很小，故溶液為稀溶液，系統(tǒng)服從亨利定律和分壓定律。(2)物料衡算出口氣體溫度40℃，40℃飽和蒸汽壓力為PoH2O== 設(shè)出口氣體中含有x kmol/h 的蒸汽，根據(jù)分壓定律有： 解得 x=∴ 蒸汽的冷凝量為 = 流量和 組成組分入 口 氣 體出 口 氣 體冷凝水Kmol/hKg/h%(mol)%(wt)Kmol/hKg/h%(mol)%(wt)Kg/h%(wt)C3H6C3H8O2N2H2O100ANACNHCNACLCO2合計20877100100557100100100因此得到換熱氣體殼方的物料平衡如下:(3)熱量衡算=106kJ/hb. 蒸汽冷凝放熱Q2 出口氣體各組分在0~40℃的平均比熱容如下：組分C3H6C3H8O2N2H2OANHCNACNACLCO2熱平衡方程：帶入數(shù)據(jù)得： Q5=106kJ/h (1)計算依據(jù) . 入塔氣溫度40℃,壓力112kPa。C40176。設(shè)循環(huán)液流量為m kg/h，循環(huán)冷卻器出口循環(huán)液溫度t℃。K）， kJ/（kg把數(shù)據(jù)代入平衡方程：解得 Q9=106kJ/h (j)循環(huán)冷卻器的冷卻水用量W 設(shè)循環(huán)冷卻器循環(huán)水上水溫度32℃，排水溫度36℃。K）。k)] (c)蒸汽在塔內(nèi)冷凝放熱Q3蒸汽在塔內(nèi)的冷凝量=進塔氣體帶入蒸汽出口氣帶出蒸汽 == kJ/ kgQ3==106kJ/h(d)有機物冷凝放熱Q4AN的冷凝量 kg/h，其冷凝熱為615 kJ/ kgACN的冷凝量 kg/h，其冷凝熱為728 kJ/ kgHCN的冷凝量 kg/h， kJ/ kg所以 (e)氨氣和放熱Q5(f)硫酸稀釋放熱Q6硫酸的稀釋熱為749 kJ/ kg H2SO4∴ Q6=749=105kJ/h(g)塔釜排放的廢液帶出熱量Q7 塔釜排放的廢液中H2O 與(NH4)2SO4的摩爾比為， kJ/（kg d. 熱衡算求循環(huán)冷卻器的熱負荷和冷卻水用量Q1 +Q3+ Q4+ Q5+ Q6+ Q8=Q7+Q2+Q9 (a)入塔氣體帶出熱Q1 入塔氣體帶入熱量與廢熱鍋爐出口氣體帶出熱量相同。又，查硫酸銨的溶解度數(shù)據(jù)得知，80℃時，每100g ，而釜液的硫酸銨含量為45g(NH4)2SO4/100gH2O,所以釜液溫度控制81℃。入塔噴淋液溫度比氣體出口溫度低6℃,故為70℃。K)（c）105℃入塔噴淋液帶入熱量Q3 (d)求出塔熱水溫度t 出塔熱水帶出的熱量用Q4表示，則 按熱損失5%計，則熱平衡方程 Q1+Q3=Q2+Q4+Q代入數(shù)據(jù)： 解得 t=79℃（1）計算依據(jù)a. 入塔氣體流量和組成與反應器出口氣體相同，生成硫酸銨%（wt）：組分H2OANACNHCNH2SO4(NH4)2SO4 合計%（wt）100ｅ．進塔溫度180℃，出塔溫度76℃，新鮮硫酸吸收劑溫度30℃ｆ．，（２）物料衡算 ，在塔內(nèi)被硫酸吸收生成硫酸銨，氨和硫酸反應的方程式如下： 硫酸銨的生成量，即需要連續(xù)排出的的流量為塔底排出液中，%（wt），因