气体统一基准焓（通式）常数表5-1.1
分子式 O2 H2 H2O N2 CO CO2 1.90318×10 -2.11244×103 -6.0036×10 -1.97673×103 -2.83637×104 -96377.88867 43 a0 a1 a2 a3 a4 5.80298 2.15675×103 –-7.40499×107 –1.08808×10–10 7.20974 7.11092 6.45903 6.26627 6.396 -5.55838×104 －4.8459×107 －-8.18957×10-5.78039×10-7.65632×10-4.14272×100.00 －111.29319×103 －1.28506×107 －－115.18164×104 －2.03296×107 －－118.98694×104 －5.04519×109 －－115.05×103 －-1.135×106 －计算O2的基准焓：
根据基准焓的计算通式：Ht=a0+a1×T+a2×T2+a3×T3+a4×T4 在415℃时T=415+273=683K 将O2的常数带入上式得：
Ht=1.90318×103+5.80298×683+2.15675×10–3×6832-7.40499×10–7×6833
+1.08808×10–10×6834
=6699.742kcal/kmo=28050.412 kJ/kmol
同理根据以上方法计算可得变换气的各个组分的基准焓列于下表
组分 O2 H2 2724.221 H2O -54502.665 CO -23634.754 -98953.987 CO2 -89956.678 -376630.620 Ht（kcal/kmol） 6699.742 Ht（kJ/kmol） 28050.412 11405.772 -228191.759 放热： CO +H2O=CO2+H2 （1）
△H1=（∑Hi）（∑Hi）始－末 =-376630.6208+11405.77+98953.987+228191.759
=-38079.10484kJ/kmol
Q1=9.0
×（-38079.10484）
=-345072.8481kJ
O2 + 2H2= 2 H2O （2）
Q2=△H2=（∑ni×Hi）始－（∑ni×Hi）末=-221354.6179kJ
气体反应共放热：
Q=Q1+Q2=345072.8481+221354.6179=566427.4659kJ
气体吸热Q3
根据《物理化学教程》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ，可用公式：Cp=a+b+CT-2来计算热容，热容的单位为kJ/（kmol.T） 表5-1.2
物质 a b/10-3 c/105 CO 28.41 4.1 -0.46 H2 27.28 3.26 0.502 H2O 30 10.71 0.33 CO2 44.14 9.04 -8.53 N2 27.87 4.27 ----------- CH4可用公式：Cp=a+b+CT2+dT3来计算热容: 表5-1.3
物质 CH4 a 17.45 b/10-3 60.46 c/10-6 1.117 d/10-9 -7.2 计算结果得：
物质 Cp CO 31 CO2 48.2 H2 29.6 H2O 37.2 N2 30.7 CH4 56.1 所以平均热容：
Cpm=∑Yi*Cp=34.06 KJ/（kmol.T） 所以气体吸热Q3=34.06×184.68×(415-330)
=534667.068kJ
假设热损失Q4（一般热损失都小于总热量的10%） 根据热量平衡的：
Q= Q3 +Q4
Q4=31760.979 kJ
6． 中变一段催化剂操作线的计算
有中变一段催化剂变换率及热平衡计算结果知： 中变炉入口气体温度 330℃ 中变炉出口气体温度 415℃ 中变炉入口CO变换率 0
中变炉出口CO变换率 60%
由此可作出中变炉催化剂反应的操作线如下：
1009080706050403020100300350温 度（℃）CO转化率 Xp4004507．中间冷凝过程的物料和热量计算：
此过程采用水来对变换气进行降温。 以知条件：
变换气的流量：184.68koml
设冷凝水的流量：X kg
变换气的温度：415℃ 冷凝水的进口温度：20℃ 进二段催化床层的温度：353℃ 操作压力：1750kp
冷凝水吸热Q1：据冷凝水的进口温度20℃查《化工热力学》可知h1 =83.96kJ/kg
根据《化工热力学》可知：
T/K 600 600 700 700 P/kPa 1600 1800 1600 1800 H/(kJ/kg) 3693.2 3691.7 3919.7 3918.5 冷凝水要升温到353℃，所以设在353℃, 626K,1750kp时的焓值为h
对温度进行内查法： 1600kpa时
(626-600 )/(h-3693.2)=(700-626)/(3919.7-h) h=3752.09 kJ/kg 1800kpa时
（626-600）/（h- 3691.7）=(700-626)/( 3918.5-h) h=3750.668 kJ/kg
再对压力使用内查法得在353℃, 626K,1750kp时的焓值h为：
(1750-1600)/(h-3752.09)=(1800-1750)/(3750.668-h)
h=3751.0235 kJ/kg
Q1= X( 3813.244875-83.96) 变换气吸热Q2
根据表5-1.2和表5-1.3得：
物质 Cp CO 31 CO2 48.2 H2 29.6 H2O 37.2 N2 30.7 CH4 56.1 所以Cpm= ∑Yi*Cp =33.92 kJ/（kmol.T） Q2=184.68×33.92×(415-353)=388389.4272 kJ 取热损失为0.04 Q2
根据热量平衡：0.96 Q2= X(3751.0235-83.96) X=101.676kg
=5.649 kmol =126.53 M3(标)
水的量为：126.53+1000.6742=1127.2042 M3(标) =50.3261 kmol 所以进二段催化床层的变换气组分：
组 分 含量％ M3(标) CO2 11.432 487.39 21.76 CO 3.17 135.32 6.041 H2 43.01 1833.84 81.87 N2 15.68 668.34 29.83 CH4 0.26 11.26 0.50 H2O 26.44 1127.20 50.32 合计 100 4263.37 190.33 kmol
8．中变炉二段催化床层的物料与热量衡算
已知条件：
所以进中变炉二段催化床层的变换气干组分：
组 分 含量％ M3(标) CO2 15.54 487.39 21.76 CO 4.31 135.32 6.04 H2 58.47 1833.84 81.87 N2 21.13 668.34 29.83 CH4 0.35 11.26 0.50 合计 100 3136.16 140.01 kmol 8.1中变炉二段催化床层的物料衡算：
设中变炉二段催化床层的转化率为0.74（总转化率） 所以在CO的变化量为：
338.318×0.74=250.35532 M3(标) =11.7658 kmol
在中变炉二段催化床层的转化的CO的量为：
135.3272-（338.318-250.35532）=47.36452 M3(标)
=2.11 kmol
出中变炉二段催化床层的CO的量为：
135.3272-47.36452=87.96268 M3(标)
=3.9269 kmol 故在二段催化床层反应后剩余的CO2的量为：
487.3908+47.364528= 534.75532M3(标) =23.873 kmol
故在二段催化床层反应后剩余的H2的量为：
1833.8478+47.36452= 1881.21232M3(标) =83.9826 kmol 所以在二段催化床层反应后的变换气总量：
V总（干）=87.96268+534.75532+1881.21232+668.34+11.258 =3183.528 M3(标) =142.1218 kmol