第三章 物料衡算和热量衡算
每一批进（出）料量为:
原料名称
密度（kg/m3）
苯胺（液体） 1027 亚硝酸钠溶液 1429 （质量分数30%）
盐酸 1149 （质量分数31%）
尿素 水 1000 合计进（出）料量 1062 ③:H酸溶解釜: 每一批进（出）料量为:
原料名称
密度（kg/m3）
H酸（固体） Y-2试剂（油状液） 889 水 1000 合计进（出）料量 1217 ④:一次偶合反应釜: 每一批进（出）料量为:
进料名称
密度（kg/m3）
DASA重氮液 1120 H酸溶解液 1217 质量（吨)
10 5 30 0.1 10 55.10 质量（吨)
4 1.5 10 15.5 质量（吨)
60.260 15.5 体积（m3）
10.27
7.145
30.47
10
57.885
体积（m3）
1.335
10
11.335
体积（m3）
64.76
11.335
固体体积可忽略固体体积可忽略合计进（出）料量 1160 ⑤: 二次偶合反应釜: 每一批进（出）料量为:
进料名称
密度（kg/m3
）
一次偶合料液 1160 苯胺重氮化反应液 1062 氢氧化钠 1429 （质量分数30%）
碳酸钠 1111 （质量分数10%）
合计进（出）料量 4762 三次偶合反应釜:
每一批进（出）料量为:
进料名称
密度（kg/m3）
二次偶合料液 1214 间苯二胺 1062 水 1000 肠衣用盐（固体） 合计进（出）料量 3276 2.2.2热量衡算
（一）热量衡算的基本原理
75.76 质量（吨) 75.76 55.10 15 5 150.85 质量（吨)
150.85 20 10 5 185.85 76.095
体积（m3
）
76.095
57.885
21.435
5.555
160.97
体积（m3）
160.97
21.24
10
192.21
○
6:
固体体积可忽略第三章 物料衡算和热量衡算
化工生产过程往往伴随着能量的变化，尤其是反应过程，为维持在一定温度下进行反应，常有热量的加入或放出。因此能量衡算也是化工设计中及其重要的组成部分，能量衡算是以热力学第一定律为依据，能量是热能、电能、化学能、动能、辐射能的总称。化工生产中最常用的 能量形式为热能，故化工设计中经常把能量计算称为热量计算。通过热量衡算可确定传热设备的热负荷，以此为设计传热型设备的形式、尺寸、传热面积等并为反应器、结晶器、塔式设备、输送设备、压缩系统、分离及各种仪表等提供参数，以确定单位产品的能量消耗指标；同时也为非工艺专业（热工、电、给水、冷暖）设计停工设计条件做准备。
热量计算与设备计算的关系非常密切，因此经常将热量放在设备工艺计算内同时进行。一般在 物料计算后先粗算一个过程的设备台数大小，设定一个基本形式和传热形式，然后进行该设备的热量计算，如热量计算的 结果与设备形式、大小有矛盾，则必须重新设计设备的 大小和形式或加上适当的附件，以使设备既能满足物料衡算的要求又能满足热量衡算的要求。
能量衡算的基本方程式
根据热力学第一定律，能量衡算方程式的一般形式为：
?E?Q?W
式中，?E?体系总能量变化；
Q?体系从环境中吸收的能量； W?环境对体系所做的功；
在热量衡算中，如果无轴功条件下，进入系统加热量与离开系统的热量应平衡，
即在实际中对传热设备的热量衡算可表示为：
?Q进??Q出
Q1?Q2?Q3?Q4?Q5?Q6 其中： Q1?所处理的物料带入设备的热量；
Q2?换热剂与设备和物料传递的热量（符号规定加热剂加入热量为“+”，冷却剂吸收热量为“－”）；
Q3?化学反应热（符号规定过程放热为“+”，过程吸热为“－”）； Q4?离开设备物料带走的热量； Q5?设备消耗热量；
Q6?设备向周围散失的热量，又称热损失; （二）热量计算
（1）对R-101（4，4 -二氨基-苯磺酰苯胺重氮化反应釜）进行热量衡算 进料温度:
o4，4 -二氨基-苯磺酰苯胺: ??C
o盐酸: ??C
o??C 亚硝酸钠:
o尿素: ??C
o水: ??C
出料温度:
o重氮化反应液: ?C
第三章 物料衡算和热量衡算
由于各种物料都是在常温下加入，所以Q1 = 0
根据化学反应式可求得的化学反应热，所以在衡算过程中
Q3?259kJ/mol?1.12????mol=290080kJ
Cp?0.16/60.260?0.96?10/60.260?2.89?30/60.260?2.55?20/60.260?4.187 ?0.00255?0.4797?1.2695?1.3896 ?3.1413kJ/(kg?oC)Q4?Cpm?t ?3.1413?60.260???????? ????????????????kJ由后面的设备计算知设备的质量是300kg
Q5?Cpm?t ?1.6???????????????????????kJ 热损失取总热量的5% ，所以
Q6?5%(Q4?Q5) ?5%[???????????(?????)] ???????????kJ所以由Q1?Q2?Q3?Q4?Q5?Q6，
即0?Q2?290080????????????????????(?????????) 整理得Q2?3281547.22kJ
∴需采用夹套换热，采用质量分数为17.5%冷却盐水冷却
o进口温度为: ???C
o 出口温度为: ?C