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(Q4+Q5+Q6)的 5%计算得:
(Q5+Q6)=Q4 ×5%/95%
=67213.52
Q2 的计算:根据式(4—2)计算得:
Q2=(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3) =1474788.7196 kJ
综合以上计算过程得:Q2 > 0,说明该过程需加热
kJ
3.3.2水洗结晶釜的热量衡算
水洗结晶釜有三个独立的过程分别为:一次水洗过程(温度范围:料液 40~60℃;水 25~60℃);二、三次水洗过程(温度范围:料液 60℃不变;水 25~60℃);降温结晶过程(温度范围:料液 60~20℃)。三个过程均无化学反应,故 Qc=0。衡算过程中,忽略一切状态变化热,则 Q3=0。各物料的进、出量的数据见物料衡算。 1、该热量衡算涉及的基础数据的查取与计算
该热量衡算只涉及各物质的平均比热容,经查取和计算如下表所示:
表 3-5
物质名称
水洗结晶釜各物料的平均比热容表 [单位:kJ/(kg·℃)]
温度 ℃
20
25 40 60 95
甲苯 2.30 2.46 2.94 3.58 4.70 氨基酮 1.99 2.14 2.57 3.15 4.16
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水
2、水洗结晶釜的热量衡算的计算过程
(1)一次水洗过程:
Q1 的计算:根据式(3—3)及以上表 3-5 所示 25℃和 40℃时相关物料的平均比 热容计 算得:
Q1= ∑mtCp
=Q 氨基酮+Q 异噁唑+Q 水+Q 水洗用水+Q 甲苯
=888.87×2.57×40+21.00×1.27×40+59.25×4.19×40+2000×4.19×40 1735.82×2.94×40 =561599.888 kJ Q3=0
Q4 的计算:根据式(3—3)及以上表 4.10 所示 60℃时相关物料的平均比热容计算 得:
Q4 = ∑mtCp
=Q,氨基酮+Q,异噁唑+Q,水+Q,水洗用水+Q,甲苯
=888.87×3.15×60+59.25×1.28×60+319.70×4.19×60+2000×4.19×60 +1735.82×3.58×60 =1128573.546 kJ
④ Q5 与 Q6 的计算:根据经验,(Q5+Q6)一般为(Q4+Q5+Q6)的 5%~10%,在此,
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4.19 4.19 4.19 4.19 4.19
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(Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 5%计算得:
( Q5+Q6)=Q4 ×5%/95%
=59398.6076 kJ
Q2 的计算:根据式(3—2)计算得:
Q2 =(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3) =626372.2647kJ
综合以上计算过程得:Q2 > 0,说明一次水洗过程需加热。
⑵ 二、三次水洗过程:
二、三次水洗过程的热量衡算计算过程是一致的。具体过程如下:
① Q1 的计算:根据式(3—3)及以上表 3-5所示 25℃和 60℃时相关物料的平均比热容计算得:
Q1 = ∑mtCp
=Q 氨基酮+Q 异噁唑+Q 水+Q 水洗用水+Q 甲苯
=888.87×2.57×60+59.25×1.27×60+319.70×4.19×60+20000×4.19×25 +1735.82×2.94×60 =737649.832 kJ Q3=0
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Q4 的计算:根据式(3—3)及以上表 3-5 所示 60℃时相关物料的平均比热容计算得:
Q4= ∑mtCp
=Q,氨基酮+ Q,异噁唑+Q,水+Q,水洗用水+Q,甲苯
=888.87×3.15×60+59.25×1.28×60+319.70×4.19×60+2000×4.19×60 +1735.82×3.58×60 =1128573.546kJ
④ Q5 与 Q6 的计算:根据经验,(Q5+Q6)一般为(Q4+Q5+Q6)的 5%~10%,在此,(Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 5%计算得:
(Q5+Q6)=Q4 ×5%/95% =59398.6076 kJ
Q2 的计算:根据式(4—2)计算得:
Q2 =(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3) =450321.7756kJ
综合以上计算过程得:Q2 > 0,说明二、三次水洗过程需加热。
3.3.3 结晶过程:
① Q1 的计算:根据式(3—3)及以上表 3-5 所示 25℃和 60℃时相关物料的平均比
热容计算得:
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Q1= ∑mtCp
=Q 氨基酮+Q 异噁唑+Q 水+Q 甲苯
=888.87×2.57×60+59.25×1.27×60+319.70×4.19×25+1735.82×2.94×60
=528185.382kJ Q3=0
Q4 的计算:根据式(3—3)及以上表 3-5 所示 20℃时相关物料的平均比热容计算得:
Q4 = ∑mtCp
=Q,氨基酮+ Q,异噁唑+Q,水+Q,甲苯
=888.87×1.13×20+59.25×1.28×20+319.70×4.19×20+1735.82×3.58×20 =143508.706 kJ
④ Q5 与 Q6 的计算:根据经验,(Q5+Q6)一般为(Q4+Q5+Q6)的 5%~10%,在 此,(Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 10%计算得:
(Q5+Q6)=Q4 ×10%/90% =159411.4117 kJ
Q2 的计算:根据式(3—2)计算得:
Q2 =(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3) =-368731.2642 kJ
综合以上计算过程得:Q2 < 0,说明结晶过程需冷却。
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