南华大学化学化工学院毕业设计
热量衡算式中各项计算 从（1—1）式中可得： Q2= Q4+Q5+Q6- Q1-Q3
式中右端各项可用以下计算方法。
1 Q1和Q4计算
Q=∑miciTi(T2)
mi——反应物体系中组分I的质量Kg；
ci——组分i在0～T℃时平均比热容KJ/(Kg·℃)；
Q1=[（m乙醇c乙醇+m丙c丙+c甲m甲）×27]=(418.14×106.45+363.6×156.68+469.29×153.02) ×27=4678846 kJ
Q4=c酯m酯 +c乙醇m乙醇+c甲m甲) ×110=505×207.195+469.29×168.29+162.44×131) ×110=22537335 KJ
间歇过程中，Q5较小，可忽略不计。
2 Q6的计算：
设备向四周散失的热量Q6可按下式计算：
Q6=∑A×α（TW-T）θ×10-3 = [7.31×13.25×(110-27) ×4×3600×10-3] KJ=1157640.84KJ
A——设备散热面积（m2）；TW——设备外表面温度（℃）； T——环境介质温度（℃）；θ——操作过程持续时间（s）； α——对流传热系数W/(m2·℃)
当空气做自然对流，散热层表面温度为50～350℃时，
3 过程热效应Q3的计算：
过程热效应可分为两类：一类是化学过程热效应即化学反应热效应；另一类是
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物理过程热效应。物料经化学变化过程，除化学反应热效应外，往往伴随着物料状态变化热效应，但本工艺流程中物理过程热效应较低，可忽略不计，故过程热效应可由下式计算：
Q3= Qr= (1000×505/462.54 ×16362)=17863990KJ Qr——化学反应热效应KJ
Qp——物理过程热效应KJ（忽略不计）
Qr可通过标准化学反应热计算： Qr=1000GA/MA×Qr
Qr=2988+3344×6 –(5190+246×6)=-16362 GA——参与化学反应的A物质量Kg； MA——A物质的分子量。
反应体系中各物质标准焓为：KJ/mol 乙 醇 2988 丙烯酸 3344
4 热负荷Q2计算：
Q2=（Q4+Q6）-（Q1+Q3）=1152121 KJ 对于整个反应釜系统而言:
表6.3 进出反应釜的热量
系统吸收的能量（KJ） 系统放出的能量（KJ） 23694975 23694975 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 4678864 1152121 17863990 22537335 0 1157640
从手册查得：半烟煤热量为29200KJ/Kg 则酯化器所需煤量：378.45kg
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七 经济效益核算及其他
（一）生产班制
本工艺采用间歇操作，每日三班。劳动定员配置参照国家有关企业劳动定员标准进行编制。生产班岗按工艺要求需要配置，管理人员、技术人员、销售人员、按设计的组织结构设置。
共定员12人，其中工人9人，经理一人，技术人员两人。销售人员10人，管理人员一人，工人工资及附加费按10000元/人确定，一年要付给员工的费用为45万。
投资估算建设估算为200万元，其中：固定资产100万，无形资产40万，递延资产15万，预备费用45万。
（二） 财务评价
表7.1 原料和产品价格
丙烯酸 价格（元/吨）
11000
主 要 原 料 乙醇 1200 煤 400 产 品 丙烯酸乙酯 25000 表7.2成 本 费 用 表
费用项目 直接材料 生产工人工资 制造费用 管理费用 销售费用 财务费用 资金（万元）
620 9.6 180 5.4 20 2 第 18页（共46页）
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产品销售收入：1400 万元 成本费用：837万元 毛收入： 563万元 利税：185.79万元
投产一年后盈利：377.21万元
（三）“三废”处理
1 废水：生产过程中的废水主要是来自酯化反应中生成的水，经多次中和
后含有纳盐等杂质的废碱液，洗涤粗酯用的水。治理的方法首先是从工艺上减少废水排放量。废水先用活性污泥处理14天以后再采用药剂破乳，混凝、絮凝、沉淀等工艺，然后通过溶气罐所释放放出的大量微细气泡的附着与托附作用，使破乳后油或其它杂质的絮凝体迅速上浮，与水分离，再经过过滤，吸附等工艺，使污水能得到更深度处理，从而进行回收利用或排放。典型工艺流程如下：
污水调节池─→反应池─→沉淀池─→气浮池─→过滤柱─→吸附罐─→处理水排放
采用蒸汽加热浮选法，利用蒸汽加热破坏油类在水中的乳化体系，利用蒸汽加热时产生的微小气泡上升的浮力将油浮选出来。浮选出来的油通过调节溢流堰板将油收集到油箱中，下部净化过的脱脂液回到脱脂槽。经该装置处理过的脱脂液，油水分离效率达到80%--90%,脱脂槽中含油在10g/L以下，从而保证了生产的正常进行。
其流程为： 脱脂液─→除油器─→油─→收油桶 └─→清液─→脱脂槽
2 废气：因含有一些低沸组分而带有异味，采用填料式废气洗涤器用水洗
涤出异味再排出。
3 废渣：如吸附有酯的脱色剂、固体杂质等，采用焚烧的办法处理。
（四）设备及水电气
1设备
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年产1000吨丙烯酸乙酯，需要原料罐一个回收醇罐一个酯化器两个,中和器一个水洗罐一个冷凝器2个脱色罐一个压滤机2台压缩空机一台W5真空泵2台，υ45、υ51、υ76及相应的阀门一批，作为料管、真空管、蒸汽管和水管：100—150吨风冷水塔2个，作为冷却水循环使用装置100伏安变电装置一套。
2 电:
对输入的动力电源的要求：采用单回路，电压为380伏，频率为50赫兹，允许波动范围为±2%。 电器设备对电源的要求：
1） 对于电动机，使用280伏交流电。
2） 正常照明用220/380伏交流电，事故照明用220伏直流电。 3） 电气部分控制、信号及继点保护用220伏直流电。 4） 仪表电源100伏和24伏。
3 冷却水:
1) 温度 供水温度为常温，回水温度为进水温度+10度。
2) 压力 回水压力：对于循环冷却水要求回水能直接流到冷却塔塔顶，不另
设接力泵，因此回水压力设为0.3MPa。供水压力：考虑到回水压力加上热交换阻力和管道系统阻力，因此取0.5MPa。 3) 污垢系数：根据水质处理费用和热交换费用决定污垢系数为0.000385
（m2.h.℃）/k.j。 加热蒸汽根据项目生产属甲级防火，注意跑，冒，漏，滴现象发生，在生产区内动火要先做准备工作，作好安全防护工作。酸、碱乃腐蚀物，操作时要有防护面具，慎重烧伤等事故发生。
（五）注意事项
1 反应釜
1） 反应釜一般用耳架支持在建筑物台大梁上。对于大型、重量大的或震动大的设备，要用支架直接支持在地面或楼面上。
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