H2 35.66 71.89 0.01267 35.66 71.89 0.01355
N2 139.66 3911.88 0.04960 139.66 3911.88 0.05307
合计 2815.86 52822.06 1.00000 2631.72 48538.01 1.00000
(2) 物性数据
1) 气液相平衡数据
甲醛水溶液的气液相平衡数据来源于1993年由化学工业出版社出版的《化学工程手册》第13篇。
表4.8 甲醛-水溶液的气液相平衡数据
26.7 kPa 13.3 kPa 8.0 kPa
气相%
摩尔分数 液相%
摩尔分数 温度
℃ 气相%
摩尔分数 液相%
摩尔分数 温度
℃ 气相%
摩尔分数 液相%
摩尔分数 温度
℃
1.3 5.3 37.0 1.05 5.3 23.6 0.95 5.3 14.6
2.55 10.6 39.2 2.1 10.6 26.2 1.9 10.6 17.4
3.8 15.8 41.9 3.4 15.8 29.4 3.0 15.8 20.3
5.1 21.1 44.8 4.5 21.1 32.1 4.15 21.1 23.6
6.45 26.2 47.8 5.8 26.2 35.2 5.3 26.2 26.8
7.85 31.4 51.2 7.0 31.4 38.4 6.5 31.4 30.3
2) 气相物性数据
气相摩尔质量 MG=22.61 kg/kmol
气相密度 ρV=0.76 kg/m3
3) 液相物性数据
液相摩尔质量 ML= 18 kg/kmol
液相粘度
液相密度
4.3.3 一吸塔工艺计算
(1) 一吸塔的物料平衡与相平衡
由物料衡算,一吸塔甲醛吸收率为90%,大部分甲醛在一吸塔中被吸收,二吸塔吸收部分甲醛,并假设甲醇在一吸塔吸收,甲酸量少,计算中忽略不计。
进出一吸塔气体中各组分的量及组成见表4.6。
惰性组分摩尔分数 y惰性=1.0 -0.03171 - 0.00051 - 0.00002 - 0.90256=0.0652
凝结的水气摩尔分数 y水气=2437.83/2815.86=0.8657
惰性气体总摩尔分数 y惰性气体=0.0652+0.8657=0.9309
惰性气体分压 p惰性气体=0.9309×101.3=94.30 kPa
采用p分压=101.3 – 94.30=7.00 kPa下甲醛-水溶液的气液相平衡数据。该压力下的气液相平衡数据难以获取,加上实际吸收难以达到平衡状态,合理简化后采用8.00kPa下甲醛-水溶液的气液相平衡数据更为合理。
二次曲线:y = 0.2141x – 0.0031(T为14.6℃~30.3℃,p=8.0kPa)
假设一吸塔的循环液量为LR1,出塔气的浓度为y=0.049,与其液相呈平衡的温度约为11.65℃,对应入塔液相平衡浓度依相平衡关系为:
0.049=0.2141x* - 0.0031 x* = 0.2432
LR1max=1830.45 kg/h
取实际循环量LR1=1800 kg/h,则入塔混合液的摩尔分数为: 甲醇铁钼催化法制甲醛的工艺设计(22):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_2443.html