【正文】 到火炬 (B2101)燒掉，為防止火炬燃燒時(shí)產(chǎn)生大量黑煙，向火炬通入中壓蒸汽 消煙。當(dāng)反應(yīng)器，除沫器發(fā)生故障時(shí)，可將觸媒放入觸媒收集坑。流散的觸媒收集在收集坑內(nèi)也用上述辦法回收。脫鹽水通過(guò)脫鹽水泵 (P2401)加壓后送往生產(chǎn)裝置。工藝水通過(guò)工藝水泵 (P2405)加壓后送往生產(chǎn)裝置。將 的過(guò)熱中壓蒸汽經(jīng)增濕泵 (P2020)補(bǔ)入脫鹽水，再經(jīng)減壓，以 飽和蒸汽的形式供生北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 7 產(chǎn)使用。將 ，供風(fēng)機(jī)采暖和設(shè)備伴熱使用。(C2201)塔在 的壓力下操作，直接蒸汽加熱控制塔頂溫度 60℃～ 71℃，塔底溫度 95106℃。為減少隨低沸物帶走的乙醛量，在塔頂加萃取水，脫去低沸物的粗乙醛從 (T2201)塔釜流入純?nèi)┧?(T2202)該塔的操作壓力為 ，直接蒸汽加熱，控制塔底溫度 125℃通過(guò)調(diào)節(jié)回流量控制塔頂溫度為 4245℃，從塔頂蒸出的純乙醛進(jìn)入冷凝器 (E2203 A/B)冷凝，凝液進(jìn)入回流缶 (V2201)，再用泵 (P2201A/B)把一部分純?nèi)┧突厮?(回流比 1： 1)，另 — 千部分送純?nèi)├鋮s器 (E2205)冷卻到 35℃以下進(jìn)入純?nèi)┵A缶 (V2403A/B)貯存，定期用泵(P2403A/B)送到成品缶區(qū)。冷凝器 (E2203)排出的未凝氣體，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收 塔 (T2401)用水吸收氣體中的乙醛，吸收液流入粗醛貯槽(V2402)塔頂廢氣送火炬。開(kāi)車或停車以及生產(chǎn)中產(chǎn)的不合格乙醛，送至不合格乙醛貯槽(V2404)貯存，定期用泵 (P2406)打入粗醛貯槽 (V2402)。從塔頂部流出約合 60％巴豆醛的有機(jī)相，進(jìn)入巴豆醛貯缶(V2405)定期用泵 (P2404)打入槽車，送焙燒爐燒掉。 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 8 第 2 章 物料衡算 理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律， 計(jì)算基準(zhǔn)是以小時(shí)為基準(zhǔn)的，累積量為 0。 設(shè)計(jì)計(jì)算以摩爾為單位反應(yīng)工序物料衡算。 已知條件： E3101/物料衡算 P=4bar T=110℃ KCH3CHO= K 高聚物 = KC3H5CHO= K= Ps/P 總 利用 HB 方程計(jì)算 H2O、 CH3COOH 的 Ps 值 Ln Ps=A+B/T+C LnT+D Ps/T2 A B C D H2O CH3COOH 試差計(jì)算 PsH2O=1000mmHg KH2O=（ 1000/760） /4= PsCH3COOH=600mmHg KCH3COOH=（ 600/760） /4= 設(shè)：液化率 = Xi（ H2O） =[+（ ） ]= Xi（ CH3COOH） =[+（ ） ]= Xi(CH3CHO)=[+ ()]= Xi(高聚物 )=[+ ()]= Xi(C3H5CHO)=[+ ()]= ΣXi= 一冷凝液量： ZE= =未凝氣體量： Z ZE=－ =第一冷凝器出料組分量及組成 系 數(shù) 物 質(zhì) 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 14 組分名稱 未冷凝液 %(mol) 凝液量 %(mol) CH3CHO N2 0 0 O2 0 0 H2O C2H4 0 0 C2H6 0 0 CO2 0 0 CH3Cl 0 0 C2H5Cl 0 0 C3H5CHO 高聚物 CH3COOH ∑ 第 節(jié) 第二冷凝器出料組分量及組成 E3102 物料衡算： 已知條件： P= T=75℃ KCH3CHO= K 高聚物 = KC3H5CHO= 根據(jù) HB 方程： Ln Ps=A+B/T+C LnT+D Ps/T2 試差計(jì)算 PsH2O=289mmHg K(H2O)＝ 289/（ 760 ）＝ PsCH3COOH=170mmHg K(CH3COOH)=170/（ 760 ） = 設(shè)：液化率 = Xi(H2O)=[+ ()]= Xi（ CH3COOH） =[+ ()]= Xi(高聚物 )=[+ ()]= Xi(CH3CHO)=[+ ()]= Xi(C3H5CHO)=[+ ()]= ∑Xi= 二冷凝液量為： ZE= =未凝氣體量為： ZZE==第二冷凝器出料組分量及組成 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 15 組分名稱 未冷凝液 %(mol) 凝液量 %(mol) CH3CHO N2 0 0 O2 0 0 H2O C2H4 0 0 C2H6 0 0 CO2 0 0 CH3Cl 0 0 C2H5Cl 0 0 C3H5CHO 高聚物 CH3COOH ∑ 第 節(jié) 第三冷凝器出料組分量及組成 E3103 物料衡算： 已知條件： P=3bar T=45℃ KCH3CHO= 高聚物 = KC3H5CHO= 根據(jù) HB方程： ln Ps=A+B/T+C lnT+D Ps/T2 A B C D CO2 CH3Cl C2H5Cl C2H4 H2O CH3COOH 試差計(jì)算 PsCO2 =75000mmHg PsCH3Cl=153400mmHg PsC2H4=15900mmHg PsH2O= PsC2H5OH=2250mmHg PsCH3COOH= 系 數(shù) 物 質(zhì) 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 16 KCO2=75000/(760 3)= KC2H5Cl=2250/(760 3)= KCH3Cl=153400/(760 3)= KC2H4=15900/(760 3)= KH2O=(760 3)= KCH3COOH=(760 3)= 設(shè)：液化率 = Xi(H2O)=[+ ()]= Xi(CO2)=[+ ()]= Xi(C2H5Cl)=[+ ()]= Xi(CH3Cl)=[+ ()]= Xi(C2H4)= [+ ()]= Xi（ CH3COOH） =[+ ()]= Xi(高聚物 )=[+ ()]= Xi(CH3CHO)=[+ ()]= Xi(C3H5CHO)=[+ ()]= ∑Xi= 三冷凝液量為： Z E= =未凝氣體量為： ZZE==第三冷凝器出料組分量及組成 組分名稱 未冷凝液 %(mol) 冷凝液量 %(mol) CH3CHO N2 0 0 O2 0 0 H2O C2H4 C2H6 0 0 CO2 CH3Cl C2H5Cl C3H5CHO 高聚物 CH3COOH ∑ 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 17 第 節(jié) T3101 吸收塔的物料衡算 摩爾分?jǐn)?shù) =溶質(zhì)物質(zhì)的量 /溶液物質(zhì)的量 吸收塔底進(jìn)料 =∑ =二冷凝液量 +三冷凝液量 +三冷未凝液量 =++ =吸收塔頂排出的工藝氣體量 =循環(huán)氣量 +放空量 =+ =解：設(shè)加工藝水量為 Fkmol/h %=二冷液乙醛 +三冷凝液乙醛的含量 +三冷未凝氣乙醛量 /吸收塔底進(jìn)料量 吸收塔頂排出量 +工藝水量 %=（ ++） /(+F) F=ACR =塔底進(jìn)料量 +工藝水 未吸收氣體 =+=吸收塔底排出量及組成表 組分名稱 Kmol/h %mol CH3CHO 二冷凝液中的量 +三冷凝液中的量 +三冷液未凝量 N2 三冷氣相中量 循環(huán)氣量 放空量 0 0 二冷凝液 三冷凝液 未冷凝液 未吸收氣體 工藝水 （ %） 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 18 O2 三冷氣相中量 循環(huán)氣量 放空量 0 0 H2O 二冷凝液中含量 +三冷凝中量 +三冷未凝量 +工藝水 循 放空 C2H4 三冷凝中量 +三冷未凝量 循環(huán) 放空 C2H6 三冷未冷凝氣量 循環(huán) 放空 0 0 CO2 三冷凝量 +三冷未凝量 循環(huán) 放空 CH3Cl 三冷凝量 +三冷未凝量 循環(huán) 放空 C2H5Cl 三冷凝量 +三冷未凝量 循環(huán) 放空 C3H5CHO 二冷凝液中的量 +三冷凝液中的量 +三冷液未凝量 循環(huán)放空 高聚物 二冷凝液中的量 +三冷凝液中的量 +三冷液未凝量 循環(huán)放空 CH3COOH 二冷凝液中的量 +三冷凝液中的量 +三冷液未凝量 循環(huán)放空 ∑ 第 節(jié) 脫輕組份塔 T3201 物料衡算 已知：乙醛回收率： %，塔頂餾出液含水 % 萃取水： P=1000kg/h=1000/18= 蒸汽： m=750kg/h=750/18=塔頂餾份量： DCH3CHO=*()= DCO2 =。DC2H5CL=塔釜物料 : W(CH3CHO)= =W(H2O)= ++=W(C3H5CHO)=(高聚物 )=(CH3COOH)= 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 19 脫輕組份塔 T3201物料平衡表 物料名稱 進(jìn) 料 塔 頂 出 料 塔 底 出 料 kmol/h % kmol/h % kmol/h % CH3CHO C O 2 0 0 CH3CL 0 0 C2H5CI 0 0 H2O 0 0 C3H5CHO 0 0 CH3COOH 0 0 高聚物 0 0 ∑ 100 100 100 第 節(jié) 純?nèi)┧?T— 3202 物料衡算 已知： X 頂 =% X 底 =% M=7000kg/h=L=側(cè)線采出： XCH3CHO=% XH2O=% XC3H5CHO=% X 高聚物 =% 列物料平衡方程： FX 頂 +LX 底 F+M=D+L+W 側(cè)線采出的 平均分子量 ：已知 M 高聚物 = M 均 = 44+ 18+ 70+ = L=解得 W= D= 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 20 塔頂組分量 ： DCH3CHO= =DH2O= ()= 塔底組分量： WCH3CHO= = WCH3COOH= = W 高 = = W 水 == 側(cè)線組分量 LCH3CHO= = kmol/h LH2O= = kmol/h LC3H5CHO= = kmol/h L 高 = = kmol/h 純?nèi)┧? T— 3202 物料平衡表 物料衡算匯總表 組分 名稱 進(jìn) 料 塔頂出料 塔底出料 側(cè)線采出 Fi (kmol/h) Xi(%) Di (kmol/h) YiD Wi (kmol/h) Xi(%) Li (kmol/h) Li(%) CH3CHO H2 C2H5CHO 0 0 0 0 CH3COOH 0 0 0 0 高聚物 0 0 ∑ 100 100 100 100 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 21 設(shè)備名稱 進(jìn) 料 塔 頂 出 料 總和 氣相 液相 氣相 液相 C3101 V3102 0 E3101 0 E3102 0 E3103 0 T3101 T3201 T3202 0 北京化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 22 第 3 章 熱量衡算 第 節(jié) 反應(yīng)器的熱量衡算 熱量衡算的目的：確定反應(yīng)器的加水量 反應(yīng)熱的計(jì)算： 已知： T=125℃ P=4bar 反應(yīng)方程式： C2H4(g)+1/2O2(g) CH3CHO(c)+ΔH 根據(jù)公式： Cp=a+bT+cT2 ΔCp=Δa+ΔbT+ΔcT2 其中 Δa=∑(ri*αi)產(chǎn) ∑(︱