【正文】 .5 % k g h? ? ? ENB的進(jìn)料量 = 70 14 .6 0 9. 2% 76 5. 61 /99 .9 9% 84 .3 % k g h? ?? 己烷及氮?dú)膺M(jìn)料量如表 33 所示： 表 33 己烷及氮?dú)膺M(jìn)料量表 序號(hào) H11 H12 H13 H14 H15 H2 H31 H32 己烷 kg/h 500 1750 500 500 1000 46500 5000 12500 氮?dú)?kg/h （ 2） 去單體回收工段物料量 ： 各組分回收物料量 =新鮮進(jìn)料量 反應(yīng)的物料量 乙烯回收物料量 = 3 6 9 7 .0 7 7 0 1 4 .6 0 5 2 .6 % 7 .3 9 k g / h? ? ? 丙烯 回收物料量 = 2 7 0 9 . 3 8 7 0 1 4 . 6 0 3 8 . 2 5 % 2 6 . 3 0 k g /h? ? ? 丙烷 回收物料量 = kg/h 氫氣 回收物料量 = kg/h 氮?dú)?回收物料量 =1 .2 5 0 .2 4 0 .3 9 1 .8 8 /kg h? ? ? （ 3）聚合工段出料量 膠料的量 =化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ENB出料量 =ENB進(jìn)料量 ? （ 1總轉(zhuǎn)化率 ） = ? ?7 6 5 . 6 1 1 8 4 . 3 % 1 2 0 . 2 0 /k g h? ? ? （ 4）過(guò)程物料平衡表 表 34 過(guò)程物料平衡表 （ kg/h） 組分 乙烯 丙烯 丙烷 ENB 己烷 氫氣 氮?dú)? 膠料 總計(jì) 進(jìn)料 3697.07 2709.38 1 1 68250 0.35 1.88 75437.6 回收 1 0.35 1.88 出料 0 68250 7014.60 75384.8 T0201 物料及熱量衡算 1．計(jì)算依據(jù) （ 1）乙丙橡膠的年產(chǎn)量 50000噸 /年，即 （ 2） T0201進(jìn)口原料的組成為： 0 0 0 0 0 3 7 87 654321 ?? ?????? ，WW ，W，W，W，W，WW （ 3）進(jìn)料總量 L2= 7 0 1 4 . 6 0 5 4 2 0 8 . 6 6 k g / h1 2 . 9 4 %??膠 料 量膠 料 質(zhì) 量 分 數(shù) 2．物料衡算 （ 1）進(jìn)料中各組分的量及組分?jǐn)?shù) 某組分流量 =總流量 L2該組分質(zhì)量分?jǐn)?shù) 乙烯含量 = % 7 /28 k m ol h? ? 丙烯含量 = 5 4 2 0 8 .6 6 1 2 .9 1 % 1 6 6 .6 7 /42 k m o l h? ? ENB含量 = % / k m ol h? ? 丙烷含量 = 5 4 2 0 8 .6 6 1 .4 1 % 1 7 .3 7 /44 k m o l h? ? 己烷含量 = 54 20 8. 66 71 .6 8% 45 1. 82 /86 k m ol h? ? 氫氣含量 = 54 20 8. 66 0. 00 03 77 % 0. 10 /2 k m ol h? ? 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 氮?dú)夂?= % 28? ?/kmol h 1 3 3 1 2 5 0 0 0 5 0 0 4 6 5 0 0 5 2 0 0 0 /H H H k g h? ? ? ? ? ? HX總含量 = 5 2 0 0 0 3 8 8 5 6 . 9 9 0 8 5 6 . 9 / 1 0 5 6 . 4 8 /k g h k m o l h? ? ? 膠料含量 =塔釜的溫度為 94. 2℃ ,塔頂出料溫度為 75. 4℃ ,按清析分割法乙烯、丙烯、丙烷、氫氣、氮?dú)獾惹?組分全部以氣體狀態(tài)從塔頂出料，塔釜流出液中僅包括部分己烷、膠料和 ENB。 （ 3） T0201塔頂出口中各組分的量及組分?jǐn)?shù) 乙烯含量 =乙烯進(jìn)料量 = /kmol h 丙烯含量 =丙烯進(jìn)料量 = /kmol h 丙烷含量 =丙烷進(jìn)料量 = /kmol h 己烷含量 =總進(jìn)料量 塔釜出料量 = 2 3 6 0 6 .9 / 2 7 4 .5 0 /k g h k m o l h? 氫氣含量 = / h? /kmol h 氮?dú)夂?=1 0 .9 2 / 0 .3 9 /kg h km o l h? 表 35 T0201 物料平衡表 D2 F3 L3 組分 質(zhì)量 /kg 摩爾 量/kmol 質(zhì)量 /kg 摩爾 量/kmol 質(zhì) 量 /kg 摩 爾 量/kmol 乙烯 0 0 丙烯 7000 7000 0 0 ENB 0 0 丙烷 0 0 己 67750 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 烷 氫氣 0 0 氮?dú)? 0 0 膠料 0 0 總量 總量 總計(jì) 3．熱量衡算 （ 1）選擇溫度為 0℃時(shí)各組分的焓值為 0kJ （ 2）各物質(zhì) 0t℃的平均定壓熱容如表 36 所示： 表 36 物質(zhì) 0— t℃的平均定壓熱容表 物質(zhì) 乙烯 丙稀 丙烷 己烷 Cp/ [kJ/(kmol膠料和 ENB質(zhì)量百分含量約 10％，取帶的熱量為溶劑帶出熱 量 5％。丙烯，丙烷，己烷在各自的正常沸點(diǎn) 1T 的摩爾汽化焓值 1()VH? (kJ/kmol)： 18410， 18774。 則汽化帶出的熱量 7Q ： 7 1 6 6 . 6 7 6 0 3 6 1 7 . 3 7 7 1 5 9 1 1 3 0 3 7 1 . 9 5 k J / hi vQ n H? ? ? ? ? ?? （ 4）進(jìn)料熱量與出料及汽化帶出熱量之差值： 1 2 3 4 5 6 7 1 7 2 4 5 1 k J /h 1 0 0 % 0 . 8 1 %Q Q Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? ? ?? ??進(jìn) 進(jìn)出料帶入和帶出熱量的差值可以作為熱量損失，它的熱量損失率小于 5%，符合設(shè)計(jì)要求。 T0202塔釜液相各組分的摩爾組成： 1 2 3 4 5670 . 0 0 4 5 8 5 , 0 . 1 3 6 9 , 0 , 0 . 0 1 5 7 8 0 . 8 4 2 7 ,0 . 0 0 0 0 0 5 5 , 0 . 0 0 0 0 2 0 3X X X X XXX? ? ? ? ??? ， T2020塔釜汽相各組分的摩爾組成： 0 . 0 0 2 5 1 2 654321 ? ??????Y YYYYYY ， （ 3）液相出料中各組分的含量 : 某組分流量 liNX?? 乙烯含量 = 4 6 4 . 1 1 0 . 0 0 4 5 8 5 2 . 1 / 5 9 3 /2 .6k m o l h k g h??? 丙烯含量 = 4 6 4 . 1 1 0 . 1 3 6 9 6 3 . 5 4 / 2 6 7 0 . 3 2 /k m o l h k g h?? ? 丙烷含量 = 4 6 4 .1 1 0 .0 1 5 7 8 7 .3 2 k m o l /h 3 2 2 .0 8 k g /h? ? ? 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 己烷含量 = 3 9 1 . 1 04 6 4 . 1 1 0 / 3 3 6 3 4 . 0 7 /. 8 4 2 7 k m o l h k g h?? ? 氫氣含量 = 4 6 4 .1 1 0 .0 0 0 0 0 5 5 0 .0 0 2 5 k m o l /h 0 .0 0 5 k g /h? ? ? 氮?dú)夂?= 4 6 4 .1 1 0 .0 0 0 0 2 0 3 0 .0 0 9 4 k m o l /h 0 .2 6 k g /h? ? ? （ 4）氣相中各組分的含量 : 某組分流量 iNg Y?? 乙烯含量 =1 5 0 .5 2 0 .0 9 2 6 9 1 3 .9 / 3 95 0 .6 0 /k m o l h k g h?? ? 丙 烯含量 = 1 0 3 . 0 91 5 0 . 5 2 0 / 4 3 2 9 . 8 3 /. 6 8 4 9 k m o l h k g h?? ? 丙烷含量 =1 5 0 . 5 2 0 . 0 6 6 8 0 1 0 . 0 5 / 4 4 2 . 2 0 /k m o l h k g h? ?? 己烷含量 =1 5 0 . 5 2 0 . 1 5 2 5 2 2 . 9 5 / 1 9 7 2 . 3 7 /k m o l h k g h?? ? 氫氣含量 =1 5 0 .5 2 0 .0 0 0 6 4 7 0 .0 9 7 4 k m o l /h 0 .1 9 5 k g /h? ? ? 1 5 0 . 5 2 0 . 0 0 2 5 1 2 0 . 3 / 1 0 . 6 4 /8 k m o l h k g h????氮 氣 含 量 T0202的 物料平衡表 如表 37所示： 表 37 T0202 物料平衡表 項(xiàng)目 D2 R4 L4 組分 質(zhì)量/kg 摩 爾 量/kmol 質(zhì) 量/kg 摩 爾 量/kmol 質(zhì) 量/kg 摩 爾 量/kmol C2H4 C3H6 4 34 2 C3H8 HX 35606.588 7 33634.1 氫氣 氮?dú)? 總量 總量 合計(jì) （ 1）計(jì)算依據(jù) 選擇溫度為 0℃時(shí)各組分的焓值為 0kJ。 K)] 0～ ℃ (g) 4 4 0～ 40℃ (l) 3 4 0～ ℃ (l) 6 4 （ 3）進(jìn)料及組分溶解、液化帶入的熱量 D2 進(jìn)料溫度 T=℃ ,P=；帶入的熱量 1Q ： tQ pii? ??1 ( 1 6 . 0 7 4 4 . 8 7 6 1 6 6 . 6 7 6 5 . 9 2 6 1 7 . 3 7 7 6 . 1 7 0 4 1 4 . 0 3 1 4 8 . 0 6 ) 7 5 . 4? ? ? ? ? ? ? ? ? =5604738. 24kJ /h H32進(jìn)料溫度 T=40℃ ,P=；帶進(jìn)的熱量為 2Q ： 2 12500( 19 3. 95 4) 40 11 27 63 9. 54 kJ/h86i p iQ n c t? ? ? ? ? ?? 丙稀、丙烷、己烷在 T=73℃的蒸發(fā)焓△ H5(kJ/kmol)： 9061,9995,28756時(shí)放出的熱量3Q ： 35 6 3 . 5 4 9 0 6 1 7 . 3 2 9 9 9 5 ( 3 9 1 . 1 0 1 4 5 . 3 5 ) 2 8 7 5 6 7 7 1 5 6 8 6 . 3 4 k J / hiQ n H? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 4）出料帶出熱量 R4出料溫度 T=℃， P=；則帶出的熱量 4Q ： ? ?? tQ pii4 ( 1 3 . 9 5 4 4 . 5 9 4 1 0 3 . 0 9 6 5 . 4 9 6 1 0 . 0 5 7 5 . 6 1 1 2 2 . 9 5 1 4 7 . 0 1 4 ) 7 0 . 28 0 7 8 5 6 . 7 4 k J / h? ? ? ? ? ? ? ? ?? L4出料溫度 T=℃ ,P=；則帶出的熱量 5Q ： ? ?? tQ pii5 =( 2 . 1 2 8 7 . 3 5 6 6 3 . 5 4 1 0 2 . 0 3 8 7 . 3 2 1 0 8 . 2 1 2 3 9 1 . 1 6 1 9 8 . 8 9 4 ) 7 0 . 2? ? ? ? ? ? ? ? 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 5985264. 50 kJ /h? （ 5）進(jìn)料帶出的熱量與出料熱量之差 1 2 3 4 5 7 6 5 4 9 4 2 . 9 2k J / hQ Q Q Q Q Q? ? ? ? ? ? 這些熱量通過(guò)換熱冷卻循環(huán)水帶走 。 液相各組分的摩爾組成： .0 0 0 7 7 0 0 0 2 0 , 654321 ? ??????X X，XX，XXX 汽相各組分的摩爾組成： 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 1 2 3 4 5 670 . 2 2 7 9 0 . 6 2 0 5 0 0 . 0 5 7 1 9 0 . 0 0 7 3 7 3 , 0 . 0 2 2 1 0 ,0 . 0 6 4 9 3Y Y Y Y Y YY ? ? ?