【正文】 T101 中的壓 力由 PIC103 控制壓力在 57 Pa 真空下，有 TIC107 控制溫度在 180 ℃ ,脫去未反應(yīng)的甘油，從中脫醇精餾塔塔底出來的廢醇作為廢醇進(jìn)入儲罐 V101，塔頂出來的產(chǎn)品通過換熱器 E104 冷凝然后進(jìn)入分離器S102，分離出來的廢液直接進(jìn)入儲罐 V105。 5. 精致工段 從 R203 釜底出來的產(chǎn)品通過液位控制閥 LIC105 由泵 P104 輸送到 Y101 振動過濾機(jī)中，進(jìn)行精致，廢渣直接進(jìn)入 V104 儲罐，得到產(chǎn)品月桂酸甘油酯。 2 脫醇精餾塔壓力 PIC103 MPa 177。在化學(xué)工程中，為了導(dǎo)出某一過程的基本方程式和建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計或改造工藝流程和設(shè)備，核算生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益等都要驚醒物料衡算。 在工廠設(shè)計中，物料衡算是在工藝流程及工藝參數(shù)確定后即開始的一項化工計算工作。 物料衡算是通過每一道工序的物料變化情況進(jìn)行平衡計算，從而得到在正常生產(chǎn)情況下各股物料的量。此外，通過物料衡算，可以算出原材料消耗定額，并在此次基礎(chǔ)上作出能量平衡，算出動量消耗和消耗定額。 物料衡算的結(jié)果直接關(guān)系到生產(chǎn)成本和車間運(yùn)輸量，對工廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有舉足輕重的影響。如相對 密度，相平衡常數(shù)等。 ： CH3(CH2)10COOH+CH2OHCHOHCH2 ?? ?? 濃硫酸 CH3(CH2)10COOCH2CHOHCH2OH+H2O 18 月桂酸甘油酯的質(zhì)量規(guī)格為 85% 月桂酸甘油酯的實際產(chǎn)量為 2 610 85%= 610 kg 3RCOOHn： ROHn ：3RCOOCHn： OnH2 = 1::1:1 月桂酸甘油酯的物質(zhì)的量為： 106247。%=106 mol 月桂酸實際的物質(zhì)的量為： 106247。99%=106 mol 因為 OHCHn3：3RCOOHn =:1 則： 甘油的物質(zhì)的量為： 6 =7 mol 甘油的質(zhì)量為： 7 =105 mol 甘油的純度為： % 投入甘油的總質(zhì)量為： 105247。則每次進(jìn)出口量以一年工作按 330 天計算，每天工作 24 h，總生產(chǎn)時間為 5 小時，則總共投料批數(shù)為： 33024247。經(jīng)歷各種化學(xué)變化和物理變化進(jìn)行生產(chǎn)。若有化學(xué)反應(yīng)，則不僅兼有 “三傳 ”（動量傳遞，熱量傳遞，質(zhì)量傳遞），還具有 “一反 ”（化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱效應(yīng) —吸收或放熱）。這樣的化工計算稱為熱量衡算 [3]。 (2) 確定熱量或冷量 如蒸發(fā)、蒸餾、冷凝、冷卻、閃蒸等所 需要的熱量或冷量。 (4) 確定節(jié)能措施 為充分利用余熱，降低總能量消耗所采用的相應(yīng)措施。如過程放熱則 ?H 為 “－ ”，則 Q 為 “＋ ”） kJ； Q4—離開設(shè)備物料帶出的熱量 kJ； Q5—設(shè)備各部件所消耗的熱量 kJ； Q6—設(shè)備向四周散失的熱量，又稱熱損失 kJ。 Missenard 法計算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i 代表 i 型基團(tuán)， ni 是 i 基團(tuán) 的數(shù)目 Cpl ,i 為相應(yīng) i 基團(tuán)各參數(shù)。k 2 7 9 ??????? Tm C p lQ 月桂酸 kJ V102 儲罐 25 ℃ 25 ℃ 時甘油的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社） 。k 4 6 8 1 6 7 ??????? Tm C p lQ 甘油 kJ 反應(yīng)器 R101 反應(yīng)溫度為： 170 ℃ 654321 ????? Q1—處理物料時需要的熱量 kJ； Q2—加熱劑或冷卻劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量 kJ； Q3—過程的熱效應(yīng) kJ； Q4—離開設(shè)備物料帶出的熱量 kJ； Q5—設(shè)備各部件所消耗的熱量 kJ； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 Q6—設(shè)備向四周散失的熱量，又稱熱損失 kJ。 170 ℃ 時各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù)由《精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計》華東理工大學(xué)出版社查得并列于下表： 表 27 170℃ 時各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù) —CH3 —CH2— —COO— —COOH —CH— —OH 月桂酸甘油酯的計算： Cpl =+1231+++2= J/molk 2 5 5 0 . 3 ??????? Tm C p lQ 月桂酸 kJ 甘油的計算： 170 ℃ 時甘油的比熱容由《化學(xué)化工 物性數(shù)據(jù)手冊》有機(jī)卷，化學(xué)工業(yè)出版社。k 0 4 0 21 7 5 29 2 . 0 0 4 ??????? Tm C p lQ 甘油 kJ 水的計算： 170 ℃ 時水的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。k 9 1 31 7 03 7 8 . 0 17 0 . 0 1 ??????? Tm C p lQ 水 kJ 雜質(zhì)的計算設(shè)雜質(zhì)為水： 1 91 7 03 7 2 . 6 2 ??????? Tm C p lQ 水 kJ 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 則 雜質(zhì)水甘油月桂酸月桂酸甘油酯 ?????4 =436 +22 +29 +2 +=491 kJ Q3過程的熱效應(yīng)的計算： 由于某些物質(zhì)的生成熱不能直接從物性表中查得所以選擇估算的方法。查得為：40 ℃ 時 Cpl= J/molk 170 ℃ 時 TmCplQ ??1 =247。40=5 kJ 由于月桂酸和月桂 酸甘油酯比熱容無法從表中直接查得，則有 Missenard 法計算Cpl 。 40 ℃ 時各集團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù)由《精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計》（華東理工大學(xué)出版社）查得并列于下表： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 29 40℃ 時各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù) —CH3 —CH2— —COO— —CH— —OH —COOH 44 170 ℃ 時各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù)由《精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計》華東理工大學(xué)出版社查得并列于下表： 表 210 170℃ 時各基團(tuán)貢獻(xiàn)參數(shù) —CH3 —CH2— —COO— —COOH —CH— —OH 月桂酸甘油酯的計算： 40 ℃ 時 Cpl = J/molk 170 ℃ 時 TmCplQ ??1 =1 247。40=86 kJ 月桂酸的計算： 40 ℃ 時 Cpl = J/molk 170 ℃ 時 TmCplQ ??1 =99%247。40=4 kJ 雜質(zhì)的計算設(shè)雜質(zhì)為 水： 水的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。k 40℃ 時 Cpl = kJ/kg170= kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。 Missenard 法計算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i 代表 i 型基團(tuán)， ni 是 i 基團(tuán)的數(shù)目 Cpl ,i 為相應(yīng) i 基團(tuán)各參數(shù)。k 170 ℃ 時 Cpl = J/mol170= kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。查得為： 170 ℃ 時 Cpl = kJ/kgk 170 ℃ 時 TmCplQ ??1 =247。40= kJ 則換熱器 E103 的熱負(fù)荷為： Q=Q1Q2=2 kJ 換熱器 E102 40 ℃ →120 ℃ 甘油的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。k 120 ℃ 時 Cpl = J/mol170=29 kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。Missenard 法計算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i 代表 i 型基團(tuán)， ni 是 i 基團(tuán)的數(shù)目 Cpl ,i為相應(yīng) i 基團(tuán)各參數(shù)。k 170 ℃ 時 Cpl = J/mol170=436 kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。查得為： 120 ℃時 Cpl = kJ/kgk 酸 : 堿 : 水 =1:1:1 中 和 釜 中 的 月 桂 酸 為 ： 99%247。170=3 kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。Missenard 法計算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i 代表 i 型基團(tuán)， ni 是 i 基團(tuán)的數(shù)目 Cpl ,i為相應(yīng) i 基團(tuán)各參數(shù)。k 180 ℃ 時 Cpl= J/mol180=436 kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =1 247。查得為： 180 ℃ 時 Cpl= kJ/kgk 180 ℃ 時 TmCplQ ??1 =247。40= kJ 甘油的比熱容由《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》有機(jī)卷（化學(xué)工業(yè)出版社）。k 180 ℃ 時 Cpl= J/mol180=31 kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。Missenard 法計算公式為： ??i iniCplCpl ,式中 i 代表 i 型基團(tuán)， ni 是 i 基團(tuán)的數(shù)目 Cpl ,i為相 應(yīng) i 基團(tuán)各參數(shù)。k 180 ℃ 時 Cpl= J/mol180=436 kJ 40 ℃ 時 TmCplQ ??2 =247。查得為： 180 ℃ 時 Cpl= kJ/kgk 180 ℃ 時 TmCplQ ??1 =247。40= kJ 則脫醇精餾塔的熱負(fù)荷為： Q=Q1Q2=378 kJ 換熱器計算： 以冷凝器 E101 的計算為例： 熱負(fù)荷 Q=78 kJ 管殼式換熱器總傳熱系數(shù)由《化工設(shè)計手冊第三版》，上冊（化學(xué)工業(yè)出版社）查得 640 W/m2k 冷凝器給水溫度 30 ℃ ，回水溫度 40 ℃ 壓力均為 MPa ??T 10 ℃ 則： A=Q/K T? =78 10= m2 冷凝器 E101 的換熱面積為 m2 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第 3 章 設(shè)備選型 選型原則 設(shè)備選型即是從多種可以滿足相同需要的不同型號、規(guī)格的設(shè)備中，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析評價，選擇最佳方案已作出購買決策。 設(shè)備選型首選應(yīng)考慮的問題是生產(chǎn)上適用，只有生產(chǎn)上使用的設(shè)備才能發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益；其次，技術(shù)上先進(jìn)技術(shù)上先進(jìn)必須以生產(chǎn)使用為前提，已獲得最大經(jīng)濟(jì)效益為目的；最后把生產(chǎn) 上適用、經(jīng)濟(jì)上先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)上合理統(tǒng)一起來。力求做到技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理也就是選用的設(shè)備能與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并且應(yīng)該獲到最大的單位產(chǎn)量。設(shè)計中所選用的設(shè)備不但技術(shù)性能可靠，設(shè)備材質(zhì)也要可靠。當(dāng)然根據(jù)條件和可能，引進(jìn)少量進(jìn)口 裝置或者關(guān)鍵設(shè)備是必要的。 關(guān)鍵設(shè)備的選則 反應(yīng)釜容積的計算 V=