【正文】 進(jìn)入蒸汽管網(wǎng) ， 以便回收利用另一部分通過(guò)蒸汽過(guò)熱器 ，加熱蒸汽并帶動(dòng)透平機(jī)做功。 25 冷凝工段 反應(yīng)器出來(lái)的氣體溫度約為 370℃ ， 經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝換熱后 ， 溫度降到 165℃ ，進(jìn)入切換冷凝器。整個(gè)操作周期為 210 分鐘 ， 平均每臺(tái) 42分鐘。 處理工段 被冷凝下來(lái)的粗 PA進(jìn)入粗 PA儲(chǔ)槽 B116， 再進(jìn)入預(yù)分解器 ， 除去小分子物質(zhì) ， 使大分子物質(zhì)以及不穩(wěn)定的分子在一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化成易除去的成分 ， 為精制單元減輕負(fù)荷 ， 同時(shí)也提高產(chǎn)品純度。洗滌產(chǎn)生的氣體排放到大氣中。由預(yù)分解器 B221A/B 出來(lái)的 PA經(jīng)泵送入蒸餾塔 K201 第 14 塊塔板。蒸餾塔 K201 塔頂輕組分部分送入 B201 待處理。 ? ∴ ∴ 則鄰二甲苯的流量 原料混合物進(jìn)料量 進(jìn)反應(yīng)器的混合物組成 ??hkg / 2 3 1 7 1 ?/ .30Q a i r 33 ??? ?km ol / a i r ??h11. 03k m ol /106 .17117 0F xo ???h11. 61k m ol /106 .17123 5FYL ?? 27 空氣的平均分子量為 kg/kmol； 根據(jù)物料衡算計(jì)算可知 ,鄰二甲苯進(jìn)料摩爾流量為 kmol/h， 空氣進(jìn)料流量為 kmol/h； 原料與空氣混合后進(jìn)反應(yīng)器的混合物組成組分及含量如下表所示 ? 表 原料與空氣混合后進(jìn)反應(yīng)器的混合物組成組分及含量 反應(yīng)器進(jìn)出口混合物組分 組成成分 2N 2O 2CO OH2 Ar OX 總量 摩爾流量 （ kmol/h） 摩爾分?jǐn)?shù) % % % % % % 100 出反應(yīng)器的混合物組成 鄰二甲苯在空氣中氧化制苯酐的反應(yīng)方程式 ： ? 主反應(yīng) : 鄰二甲苯 苯酐 96 54 副反應(yīng)： ?X ?X ????1X 2X 28 （ 1） + + + 240 176 72 ％ ? (2) + + 336 352 90 %? 324 OHC OH2424CO108HC3X 4X 6X5X32 40 1 17 1 .034 .5%1 06 .1 7 X??4 1 17 1. 0 34 .5 %1 06 .1 7 X??5X1 76 1 17 1 .0 34 .5 %1 06 .1 7 ??108HC OH2528CO7X 8X 9X73 36 1 17 1 .0 32 .4 5 %1 06 .1 7 X??8352 1 1 7 1 .0 32 .4 5 %1 0 6 .1 7 X??kg/ 3 ??.38kg/h78X5 ??8kg/ ??.14kg/h95X8 ??kg/ ??5X72 1 1 71 .0 34 .5 %1 0 6. 1 7 ?? kg/ ?? 29 (3) + + 208 224 90 %? (4) + + + 96 122 44 36 % 綜上所述： 990 1 1 7 1 .0 32 .4 5 %1 0 6 .1 7 X??108HC CO8 OH2510X 12X11X10% X??11% X??12% X??108HC 23O 267 OHC 2CO OH2213X 14X 15X 16X13 1 71% X??14% X??15% X??16% X??kg/ ??????kg/ 12 ??kg/ ??kg/ ??kg/ ??kg/ ?? 30 / ? h3 0 1 5 . 0 3 k g /6 .8 51 7 0 . 9 69 0 .8 21 1 9 . 1 5( 9 0 0 . 2 3321 3 4 . 4 7O 2 ???????? 1 9 4 . 2 9 k g / h3 . 1 49 5 . 1 48 7 . 3 86 2 2 ????? 8 8 4 . 2 7 k g / h2 . 5 77 3 . 9 72 4 . 3 33 5 . 7 55 0 6 . 3 82 4 1 . 2 7 2OH 2 ??????? ? ? ? 物料衡算表 表 物料衡算表 進(jìn)料 出料 組分名稱 摩爾流量（ kmol/h） 摩爾分 數(shù) 質(zhì)量流 量(kg/h) 質(zhì)量分 數(shù) 摩爾流 量(kmol/h) 摩爾分 數(shù) 質(zhì)量流量(kg/h) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 2 13988.569 2 13988.569 2 2NOH22COCOAr 31 0 48 5 9 2 100 19951.51 100 1 100 19951.25 100 熱量衡算 化學(xué)工程過(guò)程的熱量恒算一般可以用下式表示 ： 式中 ： — 所處理的物料帶到設(shè)備中去的熱量 ； — 由加熱劑 (或冷卻劑 )傳給設(shè)備和所處理的物料熱量 ； — 過(guò)程的熱效 應(yīng) ； — 反應(yīng)產(chǎn)物由設(shè)備中帶出的熱量 ； — 消耗在加熱設(shè)備各個(gè)部件上的熱量 ； — 設(shè)備向四周散失的熱量?！?)?? t — 物料的溫度 (℃ )。由于 催化劑量相對(duì)于主原料量太小 ,故不計(jì)催化 劑熱量。 108HC2O348 OHCOH2CO2COMA2N108HC 23O 348 OHC O3H25 .6 6 86 .7 1 333 .7 6 87 .7 0 131 .0 6 4AγΔA BB ????????? ?0 .0 1 5 1 8BγΔB BB ?? ?5102 .5 0 1CγΔC BB ????? ?8BB 101 .1 1 8 5DγΔD ???? ?32P Δ D TΔ C TΔ B TΔAΔC ????????? 703298 Pr , 2 9 8 Kr , 7 0 3 K dTΔCΔHΔH?? f , 2 9 8 KBf , 2 9 8 K ΔHγΔH32P DTCTBTAC ?????????/ m o l2 6 6 .7 4 k c a l0 .034 .535 7 .8 08 8 .8 ????????? 34 其中： =∴ 副反應(yīng)： （ 1） + + + 同理可得： 該反應(yīng)器的溫度為 430℃，即 703K。 ∴ 其中： /???? 703298 Pr , 298Kr , 703K dTΔCΔHΔHl / m o l7 2 5 . 3 8 3 k c a1 . 1 4 37 2 4 . 2 4 ?????108HC 28CO O5H2?? f , 2 9 8 KBr , 2 9 8 K ΔHγΔH6 1 0 BB ?? ?/ m o l1 0 4 5 . 9 k c a l0 . 01 0 . 54 . 555 7 . 8 089 4 . 0 5 ??????????4BB 102 6 ???? ?5BB 107 4 ???? ?7107 6 BB ???? ???? 703298 Pr , 298Kr , 703K dTΔCΔHΔH)( 3725703298 4703298 P ??? ??????? ??703298473524 ]4 [ T ?? ???????kcal/m ???? 703298 Pr , 298Kr , 703K dTΔCΔHΔHk c a l / m o 1 914 9 0 0 4 5 . 9 ?????f,298KΔH37254 T102 .7 7 6T105 .7 4 7T102 .2 6 79 .6 1 0 5 ??? ???????32P Δ T DΔ C TΔ B TΔAΔC ????? 36 （ 3） + + 同理可得： 該反應(yīng)器的定性溫度為 430 ℃ ， 即 703 K?！?)； t— 物料的溫度 (℃ )。 由于催化劑量相對(duì)于主原 PA + MA + CO+CO2+H2O t1= 430℃ , p = MPa PA+MA+CO+CO2+H2O t2 = 25℃ , p = 1rHΔθ1r2 HΔΔH ?1ΔH 3ΔH1rHΔ1rHΔ 1ΔH 3ΔH2ΔH1rHΔ 1ΔH 2ΔH 3ΔH2Qa l / m o l2 5 2 3 . 8 8 3 k c1 5 . 7 1 )1 0 1 9 . 4 17 2 5 . 3 8 3( 2 6 3 . 3 8 ??????1Q ? ???? tcGQΙQ?? GQΙ 38 料量太小 ， 故不計(jì)催化劑熱量。 涂有催化劑的拉西環(huán)根據(jù) BASF 公司為參照 ， 裝填高度為 H=2800 mm， ?列管中堆積密度為 870 kg/m3，測(cè)溫管中堆積密度為 200 kg/m3。 40 反應(yīng)所需要的列管數(shù) ： ? 已知單管處理的物料流量為 Nm3/h 列管以正三角形排列 ， 截面管中心間距為 38 mm； 反應(yīng)器內(nèi)部列管數(shù) n=3309 根 ， ? 所需催化劑用量 ： ? 列管中 ： （ 其中 ， 列管中催化劑堆積密度為 p=870kg/m3） 測(cè)溫管中： （ 其中 ，