【正文】 0．30+18/137+18/167+=物料衡算見表（t/班）輸入輸出序號物料名稱質(zhì)量（t）序號物料名稱質(zhì)量（t）1對硝基苯甲酸1對硝基苯甲酸鈉2對氨基苯甲酸2對氨基苯甲酸鈉水0．304水氫氧化鈉溶液6．82總計總計（3）酸化結(jié)晶物料衡算，輸入對氨基苯甲酸的量： =輸入對硝基苯甲酸的量：=輸入水的量： =輸入10%鹽酸的量： =輸出固體對氨基苯甲酸的量： 137/=輸出固體對硝基苯甲酸的量: 167/=輸出溶液對氨基苯甲酸的量： =輸出溶液對硝基苯甲酸的量： =輸出水的量： +=輸出氯化鈉的量： +物料衡算見表：（t/班）輸入輸出序號物料名稱質(zhì)量（t）序號物料名稱質(zhì)量（t）1對氨基苯甲酸鈉固體對氨基苯甲酸2對硝基苯甲酸鈉固體對硝基苯甲酸水溶液對氨基苯甲酸10%鹽酸溶液 溶液對硝基苯甲酸溶液水溶液氯化鈉總計總計（4）離心的物料衡算輸入固體對氨基苯甲酸的量： =輸入固體對硝基苯甲酸的量： =輸入溶液對氨基苯甲酸的量： =輸入溶液對硝基苯甲酸的量： =輸入水的量： =輸入洗滌水的量：洗滌水等于固體質(zhì)量=輸入氯化鈉的量： 輸出濕固體對氨基苯甲酸的量： +=輸出濕固體對硝基苯甲酸的量： +=輸出濕固水的量：濕固體中的水為固體質(zhì)量的10%=+=輸出溶液對氨基苯甲酸的量： =輸出溶液對硝基苯甲酸的量： =輸出水的量： = 輸出氯化鈉的量： =物料衡算見表（t/班）輸入輸出序號物料名稱質(zhì)量（t）序號物料名稱質(zhì)量（t）固體對氨基苯甲酸濕固體對氨基苯甲酸固體對硝基苯甲酸濕固體對硝基苯甲酸溶液對氨基苯甲酸濕固水水溶液對硝基苯甲酸溶液對氨基苯甲酸溶液水溶液對硝基苯甲酸溶液氯化鈉溶液水洗滌水溶液氯化鈉總計總計（5）干燥過程計算%輸入濕固體對氨基苯甲酸的量為： =輸入濕固體對硝基苯甲酸的量為： =輸入水的量為： =產(chǎn)品對氨基苯甲酸的量為： =對硝基苯甲酸的量為： =揮發(fā)的水的量為： =損失的對氨基苯甲酸的量為:=損失的對硝基苯甲酸的量為： =物料衡算見表輸入輸出序號物料名稱質(zhì)量（t）序號物料名稱質(zhì)量（t）濕固體對氨基苯甲酸產(chǎn)品對氨基苯甲酸濕固體對硝基苯甲酸產(chǎn)品對硝基苯甲酸濕固體水揮發(fā)水損失對氨基苯甲酸揮發(fā)對硝基苯甲酸總計總計熱量衡算熱量衡算的定義為：按照能量守恒的定律反應(yīng)在無軸功的條件下進(jìn)行時，反應(yīng)時進(jìn)入系統(tǒng)的總的物料的熱量與反應(yīng)完成后離開系統(tǒng)的物料的熱量應(yīng)該要相等”，因此在實際生產(chǎn)時我們對裝置傳熱設(shè)備的能量衡算可以用下面的等式來表示：Q1 + Q2 + Q3 = Q4+ Q5 + Q6 等式中：生產(chǎn)所處理的帶入設(shè)備的總的物料的熱量為Q1：KJ； 生產(chǎn)反應(yīng)時需用到的加熱劑或者用到的冷卻劑與生產(chǎn)設(shè)備和物料之間傳遞的熱量為Q2，其中我們規(guī)定+為加熱劑加入系統(tǒng)的熱量，為冷卻劑吸收的熱量，KJ；反應(yīng)的過程的熱效率我們用Q3KJ；表示?！獮榉磻?yīng)最后終了時的物料的焓用Q4KJ；表示?！獮樵O(shè)備向四周散失的熱量我們又稱損失的熱用Q6，KJ；表示。 進(jìn)行熱量衡算的溫度其基準(zhǔn)我們一般設(shè)定其為25℃，所以從以上各式我們可以得到熱量衡算式的計算式：Q2 = Q4+ Q5 + Q6 –Q1–Q3上式中的各項可以用以下方法計算：（1）Q1 和Q4的計算：Q1 和Q4均可用此式計算：式中：—反應(yīng)物的體系中各個組分I的質(zhì)量，Kg?！?或KJ/(Kmol—反應(yīng)物系的反應(yīng)前后的溫度，℃反應(yīng)釜能量衡算： 從文獻(xiàn)[11]中查得25℃時，以下物質(zhì)的比熱容分別為：Cp,對硝基苯甲酸＝128J/(mol*k)=(Kg*k)Cp,氫氣＝(mol*k)=(Kg*k)催化劑pd/c的比熱容根據(jù)柯柏法則用的原子熱容數(shù)據(jù)[14]進(jìn)行計算如下：Cp，pa/c催化劑＝（7+8++36）=(mol*k)Cp,氫氧化鈉＝128J/(mol*k)=(Kg*k)Cp,鹽酸＝156J/(mol*k)=(Kg*k)1）Q1 =（m對硝基苯甲酸c對硝基苯甲酸+m氫氣c氫氣+m鹽酸c鹽酸+m氫氧化鈉c氫氧化鈉+mpa/ccpa/c）25KJ= (103+103+103+103+103）25≈ 106KJ2）假定各物質(zhì)的比熱容隨溫度變化不大，則Cp,對硝基苯甲酸＝128J/(mol*k)=(Kg*k)Cp,對氨基苯甲酸＝(mol*k)=(Kg*k)Cp,pa/c＝(mol*k)=( mol*k)Cp,水＝(mol*k)=(Kg*k)Cp,氯化鈉＝101J/(mol*k)=(Kg*k)Q4 =（m對硝基苯甲酸c對硝基苯甲酸+ m對氨基苯甲酸c對氨基苯甲酸+ m pa/ccpa/c + m氯化鈉c氯化鈉+m對硝基苯甲酸溶液c對硝基苯甲酸溶液+m對氨基苯甲酸溶液c對氨基苯甲酸溶液+m水 c水）90=（103+103+103+103+103+103+103）90=106KJ(2）因為該對氨基苯甲酸的生產(chǎn)采取的是分批的操作，所以可認(rèn)為Q5可忽略不計(3）Q6的計算 設(shè)備向四周散失的熱量Q6可用下式計算：Q6=∑Aa(TWT) θ103式中：A— 為設(shè)備散熱面積（m2）TW— 為設(shè)備外表溫度，℃；T—環(huán)境介質(zhì)溫度，℃；θ—操作過程持續(xù)時間（s）；a—對流傳質(zhì)系數(shù)，W/（m2℃）=（m2MA—A物質(zhì)分子量。ΔHr0，水＝[()+()][ 3()+2*()]=Q3=Qr = 1000103ΔHr0/=1000103（－）/ =－106KJ(5）熱負(fù)荷Q2的計算為Q2=（Q4 +Q6）（Q1+Q3） =[(106＋105)－(106－106)]KJ =106KJ設(shè)備計算（1）首先我們需要通過粗略計算來確定需要選擇的筒體和封頭的幾何尺寸大?。?）筒體和封頭的型式：從上面計算結(jié)果再綜合來看應(yīng)該選擇圓柱形的筒體和橢圓形的封頭。由文獻(xiàn)[17]查得，故V=Vp/η=28/=10m3由文獻(xiàn)[14]查得,Ht/Di=1～，因容器體積屬于中小型，故選取Ht/Di=，Di由下式計算：Di={4V/[π（Ht/Di）]}1/3=[410/（π3）確定筒體高度Ht當(dāng)DN=2100mm，h2=20mm時，由文獻(xiàn)[17]，查得橢圓形封頭容積V封=，筒體一米高的容積V1=Ht=（VV封）/ V1=[（）/] m=取3 m，于是3/≈4）選取夾套直徑由文獻(xiàn)[17]查得：Dj= Di+200=2100+200=2300mm?！?[14],取K=1500 W/ (m2（2）釜體及夾套的強(qiáng)度計算1）選擇設(shè)備材料，確定研究壓力和指導(dǎo)老師分析，選Cr18Ni12Mo為最佳。確定生產(chǎn)的需設(shè)計壓力：既受到內(nèi)部壓力的作用又受到外部壓力的作用的釜體和底部封頭，其中內(nèi)部壓力可設(shè)計為P=，可設(shè)計外部壓力的取法應(yīng)考慮到操作過程中的出現(xiàn)的最大的壓力差，所以我們應(yīng)取壓力P=。3）釜體的筒體壁厚和封頭壁厚計算①上面公式中P=，Di=2100mm，[σ]t=140Mpa，φ=，壁厚的附加量：由公式C= C1+ C2 +C3=+2+0=。又要考慮到封頭與筒體的焊接方便，所以經(jīng)過方方面面的綜合取=22mm。液壓試驗時要求滿足的強(qiáng)度條件：得到釜體和夾套筒體的許用應(yīng)力[17]：σT = PT（Di+δe）/2δe≤，得到釜體和夾套封頭的許用壓力[17]：σT = PT（D