【正文】 CO 的量： ? % = /kmol h CO2的量： ? % = /kmol h H2的量： ? % = /kmol h CH4的量： ? % = /kmol h N2的量： ? % = /kmol h 則馳放氣的組成列于 表 29中 : 表 29 馳放氣流量及組成 組 分 CO H2 CO2 CH4 N2 CH3OH (CH3)2O H2O 合計 kg/h Wt% kmol/h mol% 計算示例，以一氧化碳為例： 弛放氣總物質(zhì)的量的流量為 ： iV?? + + + + + + += 一氧化碳的摩爾分數(shù)： ( / ) ? 100% =% 弛放氣總質(zhì)量流量為： iiVM?? ? 28+? 2+? 44+? 16+? 28+? 32+? 46+? 18 = kg/h 一氧化碳的摩爾分數(shù)： ( ? 28 / ) ? 100% = % 易知循環(huán)氣中 CH3OH的量為： ? = kmol/h (CH3)2O 的量為： ? = kmol/h H2O的量為： ? = kmol/h 由于循環(huán)氣中各組分 的摩爾分數(shù)與弛放氣中的一樣，故 循環(huán)氣中各氣體的量為： 循環(huán)氣總量為： kmol/h CO 的量： ? % = kmol/h CO2的量： ? % = kmol/h H2的量： ? % = kmol/h CH4的量： ? % = kmol/h N2的量： ? % = kmol/h 由計算得到循環(huán)氣的流量及組成，列于 表 210 中： 表 210 循環(huán)氣的流量及組成 組 分 CO H2 CO2 CH4 N2 CH3OH (CH3)2O H2O 合計 kg/h Wt% kmol/h mol% 計算示例，計算方法與弛放氣流量組成的計算方法大體一致。由表 29 和表 210 可得到甲醇分離器出口氣體的流量及組 成， 見 表 213： 表 213 甲醇分離器氣相流量及組成 組 分 CO H2 CO2 CH4 N2 CH3OH (CH3)2O H2O 合計 kg/h Wt% kmol/h mol% 計算示例，以一氧化碳為例： 由表 29 和表 210 可知，一氧化碳流量 ： + = kmol/h 一氧化碳的質(zhì)量流量為： + = kg/h 分離器出口氣體摩爾流量為： + = kmol/h 分離器出口氣體質(zhì)量流量為： + = kg/h 則一氧化碳的摩爾含量為： ) ? 100% = % 一氧化碳的質(zhì)量含量為： () ? 100% = % 分離器出口液相組成為生成的粗甲醇及溶解在其中的小部分合成氣，由表 24和表26可計算出分離器出口液相 組成及流量，見 表 214。粗甲醇泄壓后，溶解在其中的氣體（除二甲醚）可認為全部釋放，液相粗甲醇即為設(shè)計任務規(guī)定的粗甲醇（具體見表 24），進入到精餾工段進行精制；放空的氣相即為溶解在粗甲醇中的氣體（具體見表 26）。 合成工段熱量衡算 合成塔的熱量衡算 熱平衡方程式 全塔熱平衡方程式為： ∑ Q 入塔氣 + ∑ Q r ? ∑ Q 出塔氣 + Q 熱損 + Q 移 + Q 維 （ 1） 式中： Q 入塔氣 —— 入塔氣帶入的 熱量， kJ/h； Q r —— 合成反應 的反應熱， kJ/h； Q 出塔氣 —— 出塔氣帶走 熱量， kJ/h； Q 熱損 —— 合成塔熱損失， kJ/h Q 移 —— 沸騰水移出去的熱量， kJ/h Q 維 —— 維持合成塔反應所需要的熱量， kJ/h ∑ Q 入塔氣 ? ∑（ Gi Ci T 入 ） （ 2） 式中： Gi—— 入塔氣各組分流量， kmol/h； Ci—— 入塔各組分的比熱容， kJ/（ kmol . ℃ ）； T 入 —— 入塔氣體溫度， ℃ ； ∑ Q 出塔氣 ? ∑（ Go Co T 出 ） （ 3） 式中： Go—— 出塔氣各組分流量 kmol/h； Co —— 出塔各組分的熱容， kJ/（ kmol . ℃ ） ； To—— 出塔氣體溫度， ℃ ； ∑ Qr? Qr1 + Qr2 + Qr3 + Qr4 + Qr5 （ 4） 式中： Qr Qr2 、 Qr Qr4—— 分別為甲醇、二甲醚、甲烷、異丁醇、生成熱， kJ/h； Qr5—— 二氧化碳逆變反應的反應熱， kJ/h Qr? Gr△ H （ 5） 式中： Gr—— 各組分生成量， kmol/h； △ H—— 生成反應的摩爾熱 ， kJ/mol 定壓熱容計算式 由實驗數(shù)據(jù)用電子計算機上回歸得出下列各式，可以計算純組分壓力下的比熱： CPH2 = + (T/100) + ? 102PH2 – ? 106(PH2)2 + ? 103 PH2(T/100) （ 6） CPCO = [ (T/100) + (T/100)2 – ? 102(T/100)3 + ? 102PCO ? 103 PCO(T/100)] （ 7） CPCO2 = [ + (T/100) + (T/100)2 + ? 102 PCO2(T/100)] （ 8） CCH3OH = + (T/100) (T/100)2 + (T/100)3 + ? PCH3OH / ? (T/)3 （ 9） CH2O = [ (T/100) + ? 103 (T/100)3 + ? 102 PH2O(T/100)] （ 10） CN2 = [ (T/100) + (T/100)2 – ? 102(T/100)3 + ? 102PN2 ? 103 PN2(T/100)] （ 11） 以上各式中溫度 T 的單位為 K，壓力里 P 的單位為 MPa，比熱 C 的單位為KCal/(Kmol ℃ )。 二甲醚和異丁醇的比熱容沒有 經(jīng)驗 計算公式，故需查得，由物性數(shù)據(jù)手冊查得：二甲醚和異丁醇 在 壓力 5MPa， 溫度為 220℃ 及 250℃下 的比熱容 分別為： Ci(CH3)2O = kJ/(kmol ℃ ) ； Co(CH3)2O = kJ/(kmol ℃ ) ； CiC4H9OH kJ/(kmol ℃ ) ； CoC4H9OHO= kJ/(kmol ℃ ) 合成塔熱量衡算 （ 1）、 入塔氣熱量 入塔氣熱量計算公式為 : ∑ Q 入塔氣 ? ∑（ G 入塔氣 Cmλ Tmλ ） 式中： G 入塔氣 —— 入塔氣各組分流量， kmol/h； Cmλ —— 入塔各組分的比熱容， kJ/（ kmol . ℃ ）； Tmλ —— 入塔氣體溫度， ℃ ； 將合成塔進口氣體的 摩爾 流量 （見表 211）及比熱容列于 表 217 中： 表 217 合成塔 單位溫度 入塔熱量 組 分 G ( kmol/h) C( KJ / ( kmol.℃ )) Q(KJ/(h.℃ )) CO CO2 H2 CH4 N2 CH3OH (CH3)2O H2O 合計 105 故 入塔氣溫度為 220℃時入 塔總熱量為： ? 105? 220 ? ? 107 KJ/h （ 2）、出塔氣熱量衡算 合成塔出 口氣體的 摩爾 流量 （見表 212）及比熱容列于 表 218 中 ，具體見表218。反應 氣體的熱容取進出口氣體的平均熱容，故需耗用的熱量為： ? ?561 .2 8 8 1 .2 5 9 1 0 2 7 0 2 2 0 6 .3 6 8 1 0 /2 k J h? ? ? ? ? ? （ 6）、沸水移熱衡算 由式（ 1）知故沸騰水移出 的熱量為： Q 移 ? ∑ Q 入塔 + ∑ Q 反應 ?∑ Q 出塔 ? Q 熱損 ? Q 維 ? ? 107 + ? 107? ? 107 ? ? 106 ? 10? ? ? 106 kJ/h 故得到全塔的熱平衡，將 數(shù)據(jù)列于 表 220 中： 表 220 全塔熱平衡表 氣 體 入塔熱量（ kJ/h） 出塔熱量（ kJ/h） 氣體顯熱 ? 107 ? 107 反應熱 ? 107 熱損失 ? 106 沸騰移出熱