二)和<<化工原料商品手册>>。 设每一单元的操作的收率如下： 一次反应：95% 二次反应：95% 过虑：90%
脱苯：95%
4.2 原料用量计算：
反应过程中的反应物纯量计算：
为了较好地把握全过程，先假设理想情况进行计算，即计算各反应物的纯量。这里所说的纯量是指既不包括反应物及产品中的杂质和反应物过量的量，不包括每步反应损失掉的产品量。这是一种理想情况，在后面的计算中将恢复到实际情况，考虑所含杂质的量、反应物过量的量，以及反应的收率等具体的问题并进行详细的计算。反应方程式如下：
由原料单耗可得每批原料用量如下表： 表4—3 原料用量表 名称 用量(Kg) 环氧氯丙烷 2843.4 纯苯 1225.0 甲苯 1408.6 液体烧碱 1210.6 双酚A 3472.2
4.3 缩合工段物料衡算： 4.3.1 一次反应：
(1)对于输入物料分四股，分别如下：
①98%的环氧氯丙烷中：环氧氯丙烷：2843.4 ×98%=Kg 水：2843.3 ×0.2%=5.6866Kg 不溶杂质：2843.3×l.8%=51.18Kg ②95%的双酚A中：
双酚A：3472.2×95%=3298.59Kg 水：3472.2 ×3%=104.166Kg 不溶杂质：3472.2×2%=69.444Kg ③99.50%的NaOH中：
NaOH：. 1210.6×99.5%=1204.547Kg 水：1210.6×0.2%=2.4212Kg
不溶杂质：. 1210.6×0.3%=3.6318Kg ④96%的苯中：
苯：1408.6×96%=1352.26 Kg 水：1408.6×0.2%=2.8172Kg
不溶杂质：1408.6×3.8%=53.53Kg
(2)对于输出物料的计算如下：
设缩合反应的转化率等于收率，即为95%，则：
①隋性杂质质量不变：51.18+69.44+3.63+53.53=177.78 Kg ②苯质量不变：1352.26Kg 反应的总方程式如下：
228 94×2 332 37.5×2 3472.2 x y z 由上反应方程式：
x/94×2=y/332=z/37.5×2=3472.2/ 228 可得：
x=2266.57kg,y=5056.01kg,z=1142.17kg 所以反应后的各物料质量如下:
③双酚A: 3472.2×(1-95%)= 173.61Kg
④环氧氯丙烷： 2701.23-2266.57=434.66Kg ⑤HCl： 1142.17Kg ⑥环氧树脂： Kg
以上计算可得到下列物料平衡表 表4—4缩合反应物料平衡表 输入物
料 纯物质 质量(Kg) 输出物料 质量(Kg) 98%的 环氧氯
丙烷 环氧氯丙烷 2701.23 环氧氯丙烷 434.66 水 5.6868 惰性杂质 95% 的
51.18
双酚A 173.6
双酚A 双酚A 3298.59
水
104.16 环氧树脂 5056.01
69.44
惰性杂质 99.5%的NaOH
NaOH 1204.54 苯 1352.26
177.78
水 2.4212 惰性杂质 3.6318 惰性杂质 96%的苯 苯 1352.26
水 2.8172 水 115.09
惰性杂质 53.53 HCl 1142.17 总计 8849.49 8452.08 收率：95.5%
4.3.3回收过量环氧氯丙烷：
图 4—5 回收框图 设冷却回收率为 97%： 对于输入物料为一股： 环氧氯丙烷：434.66 Kg
对于输出物料为一股：
环氧氯丙烷：434.66×97%=421.62Kg 由以上计算可得下列物料平衡表：
输入物
料 纯物质 质量(Kg)
输出物料 质量g)
98% 的 环氧氯 丙烷 环氧氯丙 烷 434.66 环氧氯丙烷 质 421.62
总计 434.66 表 4-6回收物料平衡表 收率：97%
4.3.4 环氧树脂收集：
进出料框图如下：
图4—7环氧树脂回收进出料框图
出料分三股，设馏出液为 99%环氧树脂 (含 1%的水和杂质)，则：
421.62
① 99%的环氧树脂：
环氧树脂：5056.01×99%=5005.45 Kg 水：5056.01× 0.8%=40.45 Kg 杂质：5056.01×0.2%=10.11Kg
②苯：1352.26×96%=1298.17Kg 水：1352.26×0.2%=2.70Kg 残余杂质：1352.26×3.8%=51.38Kg
③HCl：1142.17×90%= 1027.95Kg 水：1142.17×7%=79.95Kg 杂质：1142.17×3%=34.26Kg 水：40.45+2.70+79.95=123.1kg 杂质：10.11+51.38+34.26=95.75Kg 回收后：
环氧树脂：5005.45kg
由以上计算可得下列物料平衡表 输入物料 质量（Kg） 输出物料 纯物质 质量（Kg） 环氧树脂 5056.01 成品 环氧树脂 5005.4 苯 1352.26 HCl 1142.17
HCl 1027.95 苯 1298.17
95.75
水 123.1 水 123.1 残余杂质 95.75 残余杂质 合计 7769.29 合计 7550.37 表4—8 环氧树脂回收物料平衡表 收率：97%
第5章热量衡算 5.1计算依据：
1.主要依据
能量守恒定律能衡是能量衡算的结果为基础进行的，还必须收集有关物料的热力学数据 (例如比热容、反应热、相变热等) 2.重要符号：
Cp——定压比热容 KJ/ (Kg，OC) Cs——固体的比热容KJ/ (Kg,0C) Q-----热量KJ
3.主要公式：
(1) Q1+ Q2+ Q3=Q4+ Q5+Q6 (5-1) 式中 Q1--一物料带入到设备的热量 KJ
Q2——加热剂或冷却剂传给设备和所处理物料的热量 KJ Q3——过程热效应 KJ
Q4一一物料离开设备所带走的热量 KJ Q5——加热和冷却设备所消耗的热量 KJ
Q6——设备向环境散失的热量 KJ （2（5-2） q （5-3）
）r
q
=
r
=∑
∑
q
q
f
c
式中 q r----标准反应热 q f----标准生成热
q c----标准燃烧热
σ-----化学计量数，生成物为正，反应物为负
（3）q r（t）= qr o-（t-25）∑ C P （5-4） 式中：
q r（t）---任意温度t下的反应热KJ/mol qr o -------标准反应热 KJ/mol t----------任意温度0C
(4) 化合物的比热容C=（1/M）∑nCa（5-5） 式中：M————化合物的分子量
n————分子中同种元素原子数 Ca——————元素的原子比热容
（5）有机化合物的标准燃烧热与该化合物完全燃烧所需的氧原子数成直线关系，即 q c =∑a+x∑b （5-6） 式中：
a、b------常数，与化合物结构有关
x————化合物完全燃烧时所需的氧原子数 （6）qr o =-∑ q f0KJ/mol（5-7） 式中：
——反应方程式中各物质的化学计量系数，反应物为负，生成 物为正
(7)间接蒸汽加热的蒸汽消耗量：
D= Q2/[ H-C (T-273) ] (5-8) 式中:
D----加热蒸汽消耗量 Kg
Q2——由加热蒸汽传给所处理物料及设备的热量 KJ H——水蒸汽的热焓 KJ/Kg
C——冷凝水的比热容，可取 4.l8KJ/(Kg×K)
T——冷凝水的温度 Kg
——热利用率，保温设备取 0.97-0.98，不保温设备取 0.93-0.95 (8)W = Q2/ C (TK-TH) (5-9) 式中:
W——冷却剂的消耗量 Kg
C——冷却剂的平均比热容 KJ/(Kg) TH——冷却剂的最初温度 K (9)Q2 =KAt tm （5-10） 式中：