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表2 结晶工段物料衡算结果
输 物料 入 7-ACA
7-ACT 晶种 三嗪环
质量（kg） 含量% 输 物料 13.19 18.26 341.86
8.02 24.97 1.73
乙酸 乙腈 催化剂 水 氨水 总
55.29 3113.08 981.41 1503.78 3097.92
9159.51
乙酸 乙腈 醋酸铵 水 B(OH)3 NH4BF4 总 三嗪环
出 7-ACA
7-ACT
质量（kg） 13.19 18.26 324.77 17.1 24.97 1.73 54.31 3906.2 1.264 4525.43 44.74 227.6 9159.50
2.3离心机的物料衡算
乙腈水混合液加入量：263.82×0.95=250.63kg 体积为：250.63×8=2005.04L ∵乙腈水混合液中乙腈质量分数为50%
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V乙＋V水=2005.04L
V乙：V水=1 ：1（体积比） ∴乙腈为1002.52L
即1002.52×0.79=791.99kg 水为1002.52kg
乙腈水用量为1002.52＋791.99=1794.5kg 丙酮加入量：250.63×8=2005.04L 即2005.04×0.7898=1583.58kg
杂质水：1583.58/0.99×0.01=16.0kg 湿粉质量：324.77×65%=211.1kg
水：（4525.43+34.26）/9159.51×0.5=24.89%
即211.1×24.89%=52.54kg 丙酮为：211.1×75.19=158.73kg
表3 分离工段物料衡算结果
输 入
物料 上步输入物料
总量 乙腈水 混合液 丙酮 杂质水 总
1583.58 88.89 12626.5
丙酮 废液 总
158.73 12090.44 12626.5
1794.5
水
52.54
质量（kg） 9159.51
输 出
物料 7-ACT
质量（kg） 324.77
2.4干燥器的物料衡算
7-ACT：324.77×0.99=321.52kg
7-ACT损失量：324.77-321.52=3.25kg 7-ACT粗品量：324.77/0.99=328.05
水分蒸发量为：52.54－﹙321.52/0.99－321.52﹚=49.29kg 丙酮蒸发量为：158.73kg
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表4 干燥工段物料衡算结果
输 入
物料 7-ACT 水 丙酮 总
质量（kg） 324.77 52.54 158.73 539.04
输 出
物料 7-ACT粗品 7-ACT损失 丙酮蒸发量 水分蒸发量
总
质量（kg） 328.05 3.25 158.73 49.29 539.32
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3能量衡算
间歇操作过程中，体系与环境之间没有物质交换，但有能量交换，其能量守恒公式为：
?U???2/2?g?Z??(PV)?Q?W
其中无流动功，则?（PV）=0，一般间歇操作，动能，位能项均等于零，所以ΔU=Q+W,因为该反应是在常压下进行，ΔP=0，即W=0，则ΔU=Q。
3.1预热阶段的反应釜的能量衡算
在室温下，向反应釜中加入乙腈，并升温至37~40℃，（乙腈的比热容为12.7cal/(mol·℃)=53.172J/(mol·K)）。其吸热为：
Q=n cp △t=3113.08/41×53.172×(40-25)=60559.28kJ
选用压力为101.325kPa，温度为100℃的水蒸汽进行加热，加热时间为0.5h, 100℃时水蒸汽的相变焓为△H=2258.52kJ/kg,90~100℃时水蒸气的平均比热容为1.008kcal/(kg·℃)。则其小时吸热为 Q小时=Q/t=60559.28/0.5=121118.55kJ/h
在实际过程中，热量有损失，热量损失计为总热量的10%，则其实际流量为
Q小时实= Q小时/(1-10%)=121118.55/0.9=134576.17 kJ/h 则水蒸气质量流量为：ms= Q小时实/( cp·△t+△H)
= 134576.17/(1.008×(100-90)+2258.52)=59.32 kg/h
100℃时水蒸气的密度为0.597 kg/m3. 。则水蒸气的体积流量为：
Vs= ms/3600ρ=59.32/(3600×0.597)=0.0276 m3/s
3.2反应工序的能量衡算
在37~40℃时加入7-ACA、三嗪环和BF3乙醚，保温1h，然后降温至5~9℃，反应完全。其吸热为：
Q7-ACT=m cp △t=429×（8-40）×375/371=-13876.01 kJ Q乙腈= m cp △t= 51.50×(8-40)×3898.2/41=-156689.03kJ Q =-13876.01-156689.03=-170565.04 kJ
选用压力为0.01kPa，温度为0 ℃的水进行冷却，冷却时间为4h，0℃的水的相变焓为△H=0 kJ/kg, 0~5℃冷却水的平均比热容为4.202kJ/(kg·K)。则其小时吸热为：Q小时=Q/t=-170565.04/4=-42641.26 kJ/h
在实际过程中，热量有损失，热量损失计为总热量的10%，则其实际流量为
Q小时实= Q小时/(1-10%)=-42641.26/0.9=-47379.18 kJ/h 则冷却水质量流量为：
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ms= Q小时实/( cp·△t+△H)= -47379.18/(4.202×(0-5)+0)=2255.08 kg/h
0 ℃的冷却水的密度为999.9 kg/m3. 。则冷却水的体积流量为： Vs= ms/3600ρ=2255.08/(3600×999.9)=0.000626 m3/s
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