湖南科技大学本科生毕业设计(论文)
O2 1.9136 0.021 H2O 0.3866 0.004 Σ
9047.8168
100.0
⑸ 转化器
CH≡CH CH2=CHCl HCl HCl OCH≡CH 2 转化器 HO2 2O H2O 图6转化器物料衡算方框图
根据转化率为95%。[3] 进料:
CH≡CH: 3595.566kg HCl: 5449.951kg H2O:0.3866kg O2: 1.9136kg 出料:
CH2=CHCl:138.291?95%?62.5?8211.028kg CH≡CH:3595.566??1?95%??179.778kg HCl:5449.951?138.291?95%?36.5?654.7106kg O2: 0.3866kg H2O:1.9136kg 转化器物料衡算表
表9 转化器物料衡算表
进料 质量/kg W/%
出料
质量/kg W/% CH≡CH 3595.566 39.740 CH2=CHCl 8211.028 90.751 HCl 5449.951 60.235 CH≡CH 179.778 1.987 O2 1.9136 0.021 HCl 654.7106 7.236 H2O 0.3866 0.004 O2 1.9136 0.021 H2O 0.3866 0.004 Σ
9047.8168
100.0
Σ
9047.8168
100.0
⑹ 除汞器
21
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∵进料同出料 ∴
表10 除汞器物料衡算表
出料/出料 CH2=CHCl CH≡CH HCl O2 H2O Σ
质量/kg 8211.028 179.778 654.7106 1.9136 0.3866 9047.8168
W/% 90.751 1.987 7.236 0.021 0.004 100.0
⑺ 石墨冷却器Ⅱ ∵进料同出料 ∴
表11 石墨冷却器Ⅱ物料衡算表
⑻ 水洗泡沫塔:
根据:水洗泡沫塔回收过量的氯化氢,泡沫塔是以高位槽低温水喷淋,一次(不循环)接触可得20%的盐酸。[1]
设回收盐酸的回收率为98% 进料:
CH2=CHCl:8211.028 kg CH≡CH:179.778 kg HCl:654.7106 kg O2:1.9136 kg
H2O:0.3866+ 2568(水洗用水)=2568.3866 kg
出料/出料 CH2=CHCl CH≡CH HCl O2 H2O Σ
质量/kg 8211.028 179.778 654.7106 1.9136 0.3866 9047.8168
W/% 90.751 1.987 7.236 0.021 0.004 100.0
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出料:
CH2=CHCl:8211.028 kg CH≡CH:179.778 kg
HCl:654.7106?98%/20%?3508.082kg
回收的盐酸:654.7106?98%/20%?3208.082kg
H2O:0.3866?258??3208.082??3208.082?20%???1.921kg 水洗泡沫塔物料衡算表
表12 水洗泡沫塔物料衡算表
进料 质量/kg W/%
出料
质量/kg W/% CH2=CHCl 8211.028 70.683 CH2=CHCl 8211.028 70.683 CH≡CH 179.778 1.548 CH≡CH 179.778 1.548 HCl 654.7106 5.636 HCl 13.094 0.113 O2 1.9136
0.016
O2 1.9136 0.016 H2O 2568.3866 22.111
H2O 1.921 0.016 盐酸 3208.082 27.618 Σ
11615.817
100.0
Σ
11615.817
100.0
⑼ 碱洗泡沫塔:
CH2=CHCl CH≡CH CH2=CHCl HCl CH≡CH O碱洗泡沫塔 2 O2 H2O H2O 图7 碱洗泡沫塔物料衡算方框图
根据:除去多余的氯化氢 进料:
CH2=CHCl:8211.028 kg CH≡CH:179.778 kg HCl:13.094 kg O2:1.9136 kg H2O:1.921 kg 出料:
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HCl被碱液吸收,从而出料气中不含HCl气体 CH2=CHCl:8211.028 kg CH≡CH:179.778 kg O2:1.9136 kg H2O:1.921 kg 碱洗泡沫塔物料衡算表
表13 碱洗泡沫塔物料衡算表
进料 质量/kg W/% 出料 质量/kg W/% CH2=CHCl 8211.028 97.660 CH2=CHCl 8211.028 97.660 CH≡CH 179.778 2.138 CH≡CH 179.778 2.138 HCl 13.094 0.156 O2 1.9136 0.023 O2 1.9136 0.023 H2O 1.921 0.023 H2O 1.921 0.023 HCl(除去的)
13.094 0.156 Σ
8407.7346
100.0
Σ
11615.817
100.0
⑽ 总物料衡算表
表14 总物料衡算表
进料 质量/kg W/% 出料 质量/kg W/% CH≡CH 3595.566 30.944 CH2=CHCl 8211.028 70.665 HCl 5451.421 46.915 CH≡CH 179.778 1.547 O2 1.9136 0.016 H2O 1.921 0.113 H2O 2570.7612
22.124 O2
1.936 0.016 HCl(碱洗掉的)
13.094 0.017 20%盐酸 3208.082 27.609 38%盐酸 2.465 0.021 40%盐酸
1.38 0.001 Σ
11615.817
100.0
Σ
11615.817
100.0
2.2 热量衡算 2.2.1 衡算方法
Q1?Q2?Q3?Q4?Q5
入方:
Q1:物料带入热;
Q2:加热剂或冷却剂带入热;
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Q3:过程热效应;
出方:
Q4:物料带出热; Q5:热损失。 设Q5是Q2的5%
“-”表示吸热,“+”表示放热。
设混合平均热容近似等于各组分热容与质量分数乘积之和。即C?合体系热容地方影响可不计。 同种物质的平均比热容Cp??cwii,含量少的物质对混
Cp1?Cp2lnCp1Cp2
2.2.2 标况下有关物化数据表[3]
表15 标况下有关物化数据表
项目
温度/℃ 25
乙炔
75 110 25
HCl
75 110 25
水蒸气
75 110 25
O2
75 110 25
氯乙烯
75 110
盐酸(40%)[5]
-35
比热/kcal/(kg·℃)
0.428 0.45 0.455 0.204 0.208 0.2085 0.45 0.451 0.46 0.234 0.24 0.244 0.846 0.8327 0.868 3.214
2.2.3 计算:
25