华北科技学院毕业设计（论文）
甲醇损耗（123804+13680）×1.5%=2062.26kg 氨损耗 249.40×1.5%=3.74kg 粗产品中氨的含量为
249.40÷（31203.75+113900）×（500+240.27）=1.27kg 则母液中氨的含量为 583.7-3.74-1.27=244.39kg 其他物质离心后仍有8.67%于粗产品中 1307.64×8.67%=113.4kg
母液中其他物质为 1306.29-113.4=1192.89kg
表3.3 离心机物料衡算表
Table 3.3 centrifuge material balance sheet
设备名称 进料名称 醇析产物 甲醇 出料名称 进料组分 同上 甲醇 出料组分 甘氨酸 氯化铵 离心机 粗产物 水 其他 甲醇 氨 甘氨酸 母液 氨 乌洛托品 21
组分含量% 92 组分含量% 进料量kg 13680 出料量kg 9902.68 39.44 240.27 113.4 500 1.27 1100.3 244.39 1740.4
年产一万吨甘氨酸生产工艺设计
氯化铵 水 其他 甲醇 损耗
干燥过程粗产品中甲醇，水，氨全部去掉。
表3.4 干燥机物料衡算表 Table 3.4 dryer material balance sheet
设备名称 进料名称 粗产物 出料名称 进料组分 同上 出料组分 甘氨酸 干燥 产品 氯化铵 其他 甲醇 氨 水 甲醇 氨 水 组分含量% 组分含量% 进料量kg 出料量kg 9902.68 39.44 113.4 500 1.27 240.27 甲醇 氨 7956.06 32057.88 1192.89 123923.34 2062.26 3.74 得到的产品总量为 9902.68+39.44+113.4=10055.52kg 纯品含量为 9902.68÷10055.52×100%=98.48% 其他杂质含量 113.4÷10055.52×100%=1.13% 氯化物的含量 39.44÷10055.52×100%=0.39% 产品符合标准
精馏效率为99 %，则可回收的甲醇为: 123923.34×99%=122684.11kg 釜溜出液为：
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华北科技学院毕业设计（论文）
1100.3+1740.4+7956.06+21634.05+1239.23+1192.89=34862.93 实际年产量为: 10055.52×3×330=9955吨。 各项指标均符合设计要求。
表3.5 精馏塔物料衡算表
Table 3.5 distillation column material balance sheet
设备名称 进料名称 母液 出料名称 进料组分 同上 出料组分 甘氨酸 乌洛托品 氯化铵溶液 氯化铵 水 其他 甲醇 水 甲醇 氨
水 甲醇 氨 组分含量% 组分含量% 进料量kg 出料量kg 1100.3 1740.4 7956.06 21634.05 1192.89 1239.23 10423.79 122684.11 244.39 精馏塔 对于整个系统
输入：15286.91+1758+21290.96+5258.45+123804+13680=181078.32kg 输出：2062.26+3.74+500+240.27+1.27+10055.52+34862.93+10423.79 +122684.11+244.39 =181078.3kg
3.2 热量衡算
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年产一万吨甘氨酸生产工艺设计
热量衡算按按能量守恒定律，在无轴功条件下，进入系统的热量与离开热量平衡，在实际中对传热设备的热量衡算可由下式表示[21]：
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 （3.1）
Q1 — 所处理的物料带入设备中的热量kJ
Q2 — 加热剂或冷却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“-”）kJ
Q3 — 过程的热效应（符号规定过程放热为“+”；过程吸收热量为“-”，注意Q与热焓符号相反，即Q=-△H。）kJ
Q4 — 离开设备带走的热量kJ Q5 — 设备各部件所消耗的热量 Q6 — 设备向四周散失的热量 取25℃为温度基准 3.2.1 计算Q1与Q4 Q1或Q4可用下列公式计算
Q1（Q4）=?Gicpi(t?t0) (3.2）
式中 Gi — 物料的质量 kg
???pi— 物料平均定压比热容 kJ/kg℃ c t — 物料的温度℃ t0 —计算基准温度℃
固体和液体的热容可采用下式计算[22]（《化工生产中的间歇过程》）
c?C=4.184
??nM（3.3）
式中 ca — 元素的原子比热容kJ/kg℃（见下表） n — 分子中同一元素的原子数 M — 化合物的分子量 g/mol
表3.6 元素的原子比热容 （0℃）
Table 3.6 elements of the atomic heat capacity (0 ℃)
元素 ca（固） ca（液） 24
元素 ca（固） ca（液）
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碳 氢 氧 硫 磷
1.8 2.3 4.0 5.4 5.5 2.8 4.3 6.0 7.4 2.0 硅 氟 硼 氮 其他 4.8 5.0 2.8 2.6 6.2-6.4 5.0 7.0 4.7 —— 8.0 按该式计算的是0℃的比热容，和常温下的比热容出入不大，如要求高温下的比热，可由结果放大5%——10%。
由 C=4.184
?c??nM得 25℃下
氯乙酸ClCH2COOH C氯乙酸=4.184×
2.8?2?4.3?3?6.0?2?8.0
95.5 =1.69 kJ/kg℃ 乌洛托品（CH2）6N4
C乌洛托品=4.184×
2.8?6?4.3?12140
=2.04 kJ/kg℃ 甘氨酸NH2CH2COOH C甘氨酸=4.184×=2.42 kJ/kg℃ 氯化铵NH4Cl C氯化铵=4.184×
4.3?4?8.0
54.52.8?2?6.0?2?4.3?6
75 =1.94 kJ/kg℃ 查资料得
C氨=2.22 kJ/kg℃ C水=4.18 kJ/kg℃ Q1=
?Gcpi(t?t)=1.69×15286.91×25+4.18×21290.96+2.04×1758+2.22×
i05258.45×25 =3252279.25kJ
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