化工-物料能量衡算

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1、第一章物料横算11.1工艺概述11.2丙烯腈氨氧化反应条件11.2.1原料纯度和配比11.2.2反应温度21.2.3反应压力21.2.4催化剂21.2.5接触时间和线速度31.3横算方法31.4物料横算任务41.5设备物料横算41.6流股物料恒算12第二章能量恒算312.1概述312.2设备能量核算322.2.1流化床反应器322.2.2吸收塔322.2.3回收塔322.2.4脱氢氰酸塔322.2.5成品塔322.2.6a反应气体冷却器a332.2.6b反应气体冷却器b332.2.6c反应气体冷却器c332.2.7急冷后冷却器33

2、2.3流股能量核算342.3.1进料流股能量342.3.2出料流股能量34第三章物料横算363.1储罐设计文档363.2储罐强度校核373.2换热器设计文档493.2.1换热器校核文档533.3乙腈塔设计文档583.3.2乙腈塔校核文档613.4泵设备选型733.5罐设备选型76第四章HAZOP分析784.1丙烯腈反应器的危险与可操作性（HAZOP）分析78第一章物料横算1.1工艺概述溴甲烷甲基化苯制取对二甲苯的过程中，副产品有苯、间二甲苯、邻二甲苯、1,2，4—三甲苯、1,3,5—三甲苯、1,2,3—三甲苯，其反应过程如下:主反

3、应：副反应：1.2生成对二甲苯的反应条件1.2.1原料纯度和配比1.2.2反应温度1.2.3反应压力1.2.4催化剂1.2.5接触时间和线速度1.3横算方法料衡算是根据质量守恒定律，利用某进出化工过程中某些已知物流的流量和组成，通过建立有关物料的平衡式和约束式，求出其它未知物流的流量和组成的过程。系统中物料衡算一般表达式为：系统中的积累=输入-输出+生成-消耗式中，生成或消耗项是由于化学反应而生成或消耗的量；积累量可以是正值，也可以是负值，当系统中积累量不为零时称为非稳定状态过程；积累量为零时，称为稳定状态过程。稳定状态过程时，可

4、以简化为：输入=输出-生成+消耗对无化学反应的稳定过程，又可表示为：输入=输出物料衡算包括总质量衡算、组分衡算和元素衡算。1.4物料横算任务对于本厂，工艺采取年开工335天(8040小时)的连续操作，其中一年内的三到五周（约30天）用于固定的停车设备检修及紧急情况处理。物料衡算的主要在于：一、确定对二甲苯实际的单位生产能力和产率；二、确定工艺中的“三废”排放量等公共经济指标；三、各主要单元过程的物料衡算，并指导工艺设备的尺寸确定；四、汇总全流程物料衡算，数据用于完成物料流程图等后续设备。第二章能量恒算2.1概述工程依据化工设计中关

5、于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是能量平衡方程：ΣQin=ΣQ1+ΣQout其中，ΣQin——表示输入设备热量的总和；ΣQout——表示输出设备热量的总和；ΣQ1——表示损失热量的总和。对于连续系统：Q+W=ΣHout-ΣHin其中，Q——设备的热负荷。W——输入系统的机械能。ΣHout——离开设备的各物料焓之和。ΣHin——进入设备的各物料焓之和。在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对

6、全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。