O 2134.470
20.231 4303.0
48
21.568 94.220 14.066 3015.015.112
5
0.000 9.38
0.000
0.000 0.000
6.961
O?X
11.03 0.000
1.660 1171.3 5.871 0.000
0.000
0.000
苯酐1.400 1388.8
9
顺酐 苯甲酸
0.000 0.000 664.662
0.000 0.000 100
0.000 0.000 19951.51
0.000 0.000 100
0.50 0.07 669.841
0.0741 48.69 0.244 0.0106 8.705 0.0436 100
19951.25
100
?
2.6 热量衡算
化学工程过程的热量恒算一般可以用下式表示： Q1?Q2?Q3?QΙ?QΙΙ?QΙΙΙ1—所处理的物料带到设备中去的热量；式中：Q
Q2—由加热剂(或冷却剂)传给设备和所处理的物料热量；
Q3—过程的热效应；
QΙ—反应产物由设备中带出的热量；
QΙΙ—消耗在加热设备各个部件上的热量；
QΙΙΙ—设备向四周散失的热量。
Q12.6.1所处理的物料带到设备中去的热量
Q1可用公式Q1??G?c?t计算，式中 所处理的物料带到设备中去的热量
G—物料的重量(kg)??
31
c—物料的比热容(kJ/kg·℃)?? t —物料的温度(℃)。
原料从常温加热到160℃。由于催化剂量相对于主原料量太小,故不计催化 剂热量。
Q1O?X?1171.30?0.4156?160?77886.43kcal/h?7.060kcal/mol
Q1空气?653.63?28.80?0.2388?160?719242.675kcal/h?1.100kcal/molQ1?Q1O?X?Q1空气?1.765?0.275?8.16kcal/molQ2： 2.6.2过程的热效应
表3.3 个物质的标准摩尔生成焓（?Hf,298K） 物质 邻二甲苯 苯酐 顺苯 CO CO 2标准摩尔生成焓?Hf,298K 4.5 -88.8 -112.34 -26.42 -94.05 -57.80 0.0 H2 OO 2
23CP?A?BT?CT?DT(cal/mol)
表3.4 各物质的恒压摩尔热容(Cp)
物质
A B 32
C D
C8H10 O2 -3.768 6.713 -1.064 7.701 7.373 4.728 -3.123 6.961 1.424×10-1 -0.879×10-6 1.562×10-1 4.595×10-4 -0.307×10-2 1.754×10-2 8.323×10-2 -1.139×10-3 -8.224×10-5 4.17×10-6 -1.023×10-4 2.521×10-6 6.622×10-6 -1.338×10-5 -5.217×10-5 3.307×10-6 1.798×10-8 -2.544×10-9 2.411×10-8 -0.859×10-9 -3.307×10-9 4.097×10-9 1.156×10-8 -1.146×10-9 C8H4O3 H2O CO CO2 MA N 2C8H103O2主反应： + + C8H4O33H2O ?Hf,298K 4.5 0.0 -88.8 -57.80
ΔHf,298K??γBΔHf,298K??88.8?57.80?3?4.5?3?0.0??266.74kcal/mol?CP??A??BT??CT??DT23 ΔA??γBAB??1.064?3?7.701?3.768?3?6.713?5.668ΔB??γBBB?0.01518同理可得：
ΔC??γBCB??2.501?10?5ΔD??γBDB?1.1185?10?ΔCP?ΔA?ΔBT?ΔCT2?ΔDT3?8 =5.668+0.01518T-2.501×10-5T2+1.1185×10-8T3 该反应器的定性温度为430℃，即703K。
?ΔHr,703K?ΔHr,298K??ΔCPdT29870333
其中：
?298
703ΔCPdT??(5.668?0.01518T?2.501?10?5T2?1.1185?10?8T3)dT298703?[5.668T?
0.01518T22.501?10?5T31.1185?10?8T4703??]298234 =3.3577kcal/mol
ΔHr,703K?ΔHr,298K??ΔCPdT??266.74?3.3577??263.38kcal/mol∴ 298703副反应：
4H2O7.5O24CO2C8H10C4H2O3 （1） + + + ΔHf,298K 4.5 0.0 -112.43 -94.05 -57.80
ΔHr,298K??γBΔHf,298K?ΔCP?ΔA?ΔBT?ΔCT2?ΔTD3?-112.43-94.05?4-57.80?4-4.5-0.0?7.5?-724.33kcal/mol ΔA??γBAB??3.123?4?4.428?4?7.701?3.768?7.5?6.713??1.1865同理可得： ΔB??γBBB?0.01283
ΔC??γBCB??4.464?10ΔD??γBDB?2.561?10?5?8??1.1865?0.01283T?3.261?10?4T2?2.561?10?8T3
该反应器的温度为430℃，即703K。 ?ΔHr,703K?ΔHr,298K??298ΔCPdT 其中：
703?703298ΔCPdT??(-1.1865?0.01283T?3.261?10?4T2?2.561?10?8T3)dT2987030.01283T24.464?10?5T32.561?10?8T4703?[-1.1865T???]29823434
?-1.143kcal/molΔHr,703K?ΔHr,298K??703298ΔCPdT??724.24?1.143??725.383kcal/mol5H2O8CO210.5O2（2） + + C8H10ΔH 4.5 0.0 -94.05 -57.80 f,298KΔHr,298K??γBΔHf,298K
??94.05?8?57.80?5?4.5?10.5?0.0??1045.9kcal/molΔB??γBBB?2.267?10?4同理可得： ΔA??γBAB?9.6105
ΔD??γBDB?2.766?10?7?9.6105?2.267?10-4T?5.747?10?5T?2?2.776?10?7T3ΔC??γBCB?5.747?10?5 ?ΔCP?ΔA?ΔBT?ΔCT2?ΔTD3
该反应器的定性温度为430 ℃，即703 K。
∴ ΔHr,703K?ΔHr,298K??298ΔCPdT其中：
703703703?298ΔCPdT??(9.6105?2.267?10-4T?5.747?10?5T?2?2.776?10?7T3)dT2982.267?10-4T25.747?10?5T32.776?10?7T4703 ?[9.6105T???]234298
?26.4900kcal/molΔHr,703K?ΔHr,298K??ΔCPdT298703
??1045.9?26.4900??1019.41kcal/mol35