【正文】 3221,XV3222,XV3223,XV3224)分別向四個聚合釜加入 . 氫氣系統(tǒng) :外購的氫氣由氫氣鋼瓶充入氫氣儲罐 (V3207,壓力低于 )后分為兩路 ,一路去精制系統(tǒng)的脫氧塔 (T3106A,B)進行工藝再生時使用 ,另一路經(jīng)控制閥(PV3205A) 進 入 氫 氣 計 量 罐 (V3208) 后 分 別 經(jīng) 閥 (PV3205B,PV3205C,PV3205D PV3205E)向四個聚合釜加入 . 熱水循環(huán)水系統(tǒng) :新鮮水經(jīng)調(diào)節(jié)閥 (LIC3203)加入熱水槽 (V3209)后 ,通過溫度調(diào)節(jié)閥(TIC3229)調(diào)節(jié)低壓蒸汽的量將新鮮水加熱到 95℃ 后 ,經(jīng)熱水泵 (P3201A/B)先通過泵出口壓力控制閥 ,后通過聚合釜加套進水閥 (PV3201B,PV3202B,PV3203B,PV3204B)分別進入加套給聚合釜加熱 ,當加套出水溫度低于 50℃ 時經(jīng)程控閥(TV3217A,TV3218A,TV3219A,TV3220A)和內(nèi)冷水一起回循環(huán)水池 。 ② :過程單位時間 的物流量 。 ④ :有關(guān)轉(zhuǎn)化率選擇性、單程收率 . b:畫物料流程圖 ,確定衡算對象 ,根據(jù)題目要求它可以是總物料某個組分某個元素等 。某個設(shè)備的局部等 。 e:列出輸入輸出物料平衡表 . 2):物料衡算過程 沈陽建筑大學畢業(yè)設(shè)計 17 (1):收集數(shù)據(jù) : 表 21 原 料性質(zhì) 密度 (00C 摩爾質(zhì)量 沸點 含量 比熱容 原料名稱 101. 33kpa ㎏ /m3 ) (g/mol) (101. 33kpa) (%) J/() 丙烯 42 － 99 乙烯 28 － 99 氫氣 2 － 99 氮氣 28 － 99 (2):確定單位時間內(nèi)物流量 : 已知 :220,000t/a 年工作夫數(shù) :365(T1+T2+T3) 選擇連續(xù)工作制度 : T1=3+1+3+3+1+1+1=13(其中對于工廠 ,星期六、日照常上班 ,勞動節(jié) 3 天 ,元旦 1 天 ,國慶節(jié) 3 天 ,春節(jié) 3,清明節(jié) 1 天 ,中秋 1 天 ,端午 1 天 ) T2設(shè)備大、中、小修及正常檢修總天數(shù) ,反應(yīng)器取 54 天 /年 . T3設(shè)備加工不同物料時的換料時間 (不計 ） . 故年工作天數(shù) =365(54+13)=298d/a。298/a=。24h=. (3):由已知消耗定額 (以每噸產(chǎn)品計 ) 消耗定額是指生產(chǎn)每噸合格產(chǎn)品需要的原料、輔料及試劑等的消耗量 表 23 消耗定額 項目 用量 丙烯 47000kg/h 乙烯 300kg/h 氮氣 10000kg/h 氫氣 100kg/h 沈陽建筑大學畢業(yè)設(shè)計 18 氧氣 200kg/h 主催化劑 (Amoco CD 催化劑 ) 0kg/h 助催化劑 (三乙基鋁 ) 50kg/h 改性劑（二異丁基二甲氧基硅烷） 50kg/h 因為原料廠內(nèi)貯存運輸損失率 5%,又原料廠外運輸損失率為 5%,其中操作因子在物料衡算中進行 .可的聚丙烯生產(chǎn)流程中原料的年采購量 :年 采購量 =小時消耗定額24298247。. 表 24 聚丙烯成產(chǎn)的原料年采購量 項目 用量 丙烯 105t/a 乙烯 103t/a 氮氣 104t/a 氫氣 102t/a 氧氣 103t/a 主催化劑 (Amoco CD 催化劑 ) 102t/a 助催化劑 (三乙基鋁 ) 102t/a 改性劑 (二異丁基二甲氧基硅烷 ) 102t/a (4):確定衡算范圍 ,并進行深入計算 : 1) 凈化塔 : 每小時進料量為 : 粗丙烯 : 47000kg/b 每小時出料量為 : 精制丙烯 : 46000kg/t 合計 每小時進料量為 : 47000kg/h 每小時出料量為 : 46000kg/t 第一聚合反應(yīng)器 : 每小時進料量為 : 丙烯 : 46000 kg/t 沈陽建筑大學畢業(yè)設(shè)計 19 氫氣 : l00kg/t 主催化劑 : 50kg/t 助催化劑 : 50kg/t 改性劑 : 50kg/t 每小時出料量為 : 聚丙烯 : 27600kg/h 丙烯 : 18400kg/h 氫氣 : 100kg/h 主催化劑 : 50kg/h 助催化劑 : 50kg/h 改性劑 : 50kg/h 合計 每小時進料量為 : 46250kg/h 每小時出料量為 : 46250kg/h 第二聚合反應(yīng)器 : 每小時進料量為 : 聚丙烯 。 k） 25 C3H6的平均熱容 : 查化工手冊得 C3H6的 a=,b=, c= 105, d= 108 將 T1=, T2= 代入 : 2CO P=+ (+)－ 105 (+) +(+) = CO P=(molk) CO P=(mo1k) 根據(jù)公式 : ΔH =nCp, mΔT 26 ΔH1 =(46000/42)()+(100/2)()=706075+5=105kJ/h 得出結(jié)論 。由此可得出 △ H2 ΔH2=(611332332)46106 /42 =計算 ΔH3 查化工手冊得聚丙烯的平均熱熔是 19000 J /(molk) 25 2CO P=CO P。k) ΔH3=∑nCO P () =(27600/(105)19000+18400/42+100/2)() =(5244+104+)45 =106kJ/h ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 =107+106 = k1/h 2)第二聚合反應(yīng)器 : 進料溫度 : 聚丙烯 : 65OC 丙烯 : 50OC 乙烯 : 20OC 出料溫度 : 聚丙烯 : 65OC 丙 烯 : 65OC 氫氣 : 65OC 反應(yīng)溫度是 : 65OC 操作壓力 :進口 , 出口 假設(shè)以下熱力學途徑 : ΔH ΔH1 ΔH3 ΔH2 T1 物料 T1 物料 T1 物料 T1 物料 沈陽建筑大學畢業(yè)設(shè)計 24 C3H6的平均熱容 : 查化工手冊得 C3H6的 a=,b=, c=105, d=108 將 T1=, T2= : 2CO P=+101(+)105(+) +108( +) =++ =(molk) 查化工手冊得 C2H4的 a=, b=103, c=l06, d=109 將 T1=, T2= 代入 : 2CO P=+103(+)106(+) +109(+) = J/ (mo1k) 根據(jù)公式 : ΔH=nCp,mΔT 26 ΔH1=( 18800/42 )() =105+105 = 105 kJ/h 得出結(jié)論 :每個單元是一個雙鍵的斷裂和兩個單鍵的合成 ,雙鍵的斷裂鍵能是 611kJ/mol,每個單鍵的合成的鍵能是 332kJ/mol。 ΔH2 =(611332332)106/42 =107kJ/h 計算 ΔH3 查化工手冊得聚丙烯的平均熱熔是 19000J /（ molk) 2CO P=CO P。k) CO P=(molk) CO P= J/ (mol= 沈陽建筑大學畢業(yè)設(shè)計 26 可以推算出其 R=2m,L=. 凈化塔的工藝計算及選型 原料凈化塔的數(shù)目較多但是凈化的進料和出料及凈化成都相差不多 ,所以僅以除SO2的凈化塔為例進行詳細的工藝計算 ,其他的凈化塔同理 . SO2的體積分數(shù)為 %。而且吸收塔才用的是 25mm25mm 的塑料鮑爾環(huán)以亂堆方式充填 .填料層的體積傳質(zhì)系數(shù) KYa=146kmo1/(m3操作條件下的平衡關(guān)系為 Y=15X. 清水的密度是 ρL=1000 kg/m3。又因為液相為清水 ,故液體密度校正系數(shù) ψ=1。 V=47000/42()= kmol/h L=300000/18=18667kmol/h Ω=π/4D2= = S=mV/L =15 沈陽建筑大學畢業(yè)設(shè)計 27 = 清水吸收