发布时间 : 星期六 文章(强烈推荐)年产80000吨丁辛醇合成气净化及羰基合成的工艺设计毕业论文更新完毕开始阅读821b4813854769eae009581b6bd97f192279bfb9
热量或冷量。
(3) 确定供热效率或放热效率 如化学反应中，由于热效应（使体系的温度上升或下降）需确定的热量或冷量。
(4) 确定节能措施 为充分利用余热，降低总能量消耗所采用的相应措施。
由此可见，能量衡算作为化工计算的一部分是非常重要的，所以我们必须对能量衡算进行认真严格的计算。
2.6.2热量衡算及所需媒质的量
热
平
衡
式
：
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
；
（2-1）
式中 Q1—处理物料时需要的热量 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（符号规定放热为“＋”，过程吸热为“－”， 注意：Q与热焓符号相反，即Q=－H。如过程放热则H 为“－”，则Q为“＋” ）kJ；
Q4—离开设备物料带出的热量 kJ； Q5—设备各部件所消耗的热量 kJ；
Q6—设备向四周散失的热量，又称热损失 kJ。 物料表
表2-4 反应器进口物料表
反应器进口 物质 K molh
C3H6 50.335
H2 50.4
CO 49
C3H8 2.65
杂质 0.6
% mol 32.9 32.95
32 1.73 0.39
表2-5 反应器出口物料表
反应器出口 物质 K molh % mol
n-Bal 44.55 83.02
i-Bal 4.45 8.29
C3H8 3.98 7.45
H2 0.065 0.12
杂质 0.6 1.12
生成热和燃烧热
表2-6 生成热和燃烧热表
1 atm,25℃下 生成热 ΔH Kcalmol CO,g H2,g n-Bal,g C3H8
-26.416 -1.0 -52.40 -24.820
1 atm,25℃下 燃烧热 ΔH Kcalmol i-Bal,g H2,g CO,g C3H6
-596.8 -68.31 -67.62 -490.2
C3H6
4.88
临界温度，临界压力
表2-7 临界温度和临界压力表
CO H2 C3H6 n-Bal
临界温度tc℃ -140.23 -239.90 91.8 253
临界压力pcatm
34.53 12.80 45.6 39.5
C3H8 96.59 41.98
各键的ΔT、ΔP
表2-8 各键的ΔT和ΔP表
- CHO - CH - CH3 -
ΔT 0.048 0.012 0.020
ΔP 0.33 0.210 0.227
气体热容Cp°
表2-9 气体热容Cp°
CO H2 C3H6 C3H8
a 6.3424 6.424 2.253 2.410
b×103 1.8363 1.039 45.116 57.195
c×106 -0.2801 -0.07804 -13.740 -17.533
2.6.3热量计算
据物料衡算，净化后合成气设为100 K mol H2= K mol H2= K mol·Cp°（t2-t1）[6] （2-2）
（1） 求 CO的 Cp- Cp°： Tr CO = TTc= Pr CO =PPc==0.743
查表得 Cp- Cp°＝0.2 K cal(K mol·K)=0.837 K J(K mol·K)
（2）求 CO的Cp°：
Cp°= a + bT + cT2 （2-3）
表2-10 CO的a、b、c的值
CO
a 6.3424
b×103 1.8363
c×106 -0.2801
=6.8898 K cal(K mol·K) =28.83 KJ(K mol·K) =6.9721 K cal(K mol·K) =29.17 KJ(K mol·K)
所以 =(Cp1+ Cp2)2=12(28.83+29.17)=29 KJ(K mol·K) 所以 Cp= Cp°+0.837=29.837 KJ(K mol·K)
所以 Q CO= =48.1×29.837×（90-40）=71757.99 KJ(K mol·K)
同理求得 Q H2=72971.4 KJ-Bal =∑n·Cp.m·(T2-T1) （2-7）
=（44.55×29.425+44.55×28.25+44.55×89.609）×（29-95） =（4.45×29.425+4.45×28.25+4.45×89.609）×（29-95）
=-49156.04 （2-9）
=（1.335×28.25+1.335×89.609）×（29-95）
=-11073.92 kJ-Bal和C3H8 在25℃，1atm下的生成热，i-Bal查到的数据为20℃，1atm下的燃烧热，所以：
ΔH298 reac n-Bal=∑（niΔH298.°f）prod-∑（niΔH298.°f）reactant
=ΔH298.°n-Bal -ΔH298.°H2-ΔH298.°C3H6-ΔH298.°
CO
=1×(-52.40)- 1×(-26.416)- 1×(-1.0)- 1×4.88 kJ
·
Cp.m
·
(T2-T1)