年产1600吨十二醇聚氧乙烯醚琥珀酸单脂磺酸钠生产车间设计(7)

环氧乙烷   2927.84   环氧乙烷   116.24
催化剂   2.96   催化剂   2.96
       十二醇聚氧乙烯(9)醚   4132.20
总计   4412.96   总计   4412.96
3.2 热量衡算
热量衡算是在热量平衡的基础上进行的。
热平衡方程：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
Q1：各股物料带入热量
Q2：加热剂（或冷却剂）传给设备和物料的热量
Q3：各种热效应，如反应热、溶解热
Q4：各股物料带走的热量
Q5：消耗在加热设备的热量
Q6：设备的热损失
本工艺按三个主要过程进行热量衡算：
乙氧化反应酯化反应磺化反应
计算基准：以298K（25℃）为基准温度，进料温度为288K（25℃）
比热容的计算：
查《化工数据导引》[7]知25℃ 时 ,
表3.4 Missenard法基团贡献值3.2.1 乙氧化反应的热量衡算
十二醇比热容：2.24 kJ/㎏•K
环氧乙烷比热容：2.24 kJ/㎏•K
十二醇聚氧乙烯(9)醚比热容：2.08 kJ/㎏•K
各种物料带入的热量Q1的计算。
计算公式：
Q＝mCpΔt
其中： m——物料的质量㎏；
      Cp——比热容kJ/mol•℃；
      Δt——物料温度变化。
Q1 =2.24×（288-298）×1482.16+2927.84×（288-298）×2.24
   =-22.4×（1482.16+2927.84）
   =-98784.00KJ
各种物料带出的热量Q4的计算
Q4 =2.24×（398-298）×（202.96+116.24）+4132.20×2.08×（398-298）
=71500.80+859497.60
=930998.40 KJ
各种热效应的计算
十二醇标准摩尔生成焓：-443.1KJ/mol
环氧乙烷标准摩尔生成焓：-52.7 KJ/mol
十二醇聚氧乙烯(9)醚标准摩尔生成焓：-917.4 KJ/mol
Q3 =-917.4-[-443.1+（-52.7×9）]=0
加热剂传给设备和物料的热量的计算
Q2=Q4-Q1-Q3
=930998.40-（-98784.00）
=1029781.80KJ
消耗在加热设备的热量和设备的热损失忽略不计
加热剂的用量
以水蒸汽做为加热介质，水蒸汽的进口温度为150℃，出口温度为130℃热水。150 ℃饱和水蒸气的压力是476.24（绝压）KPa，汽化热:
△H＝2118.5 kJ/kg
150℃的水蒸气降低到130℃时所放出的热量是：
q1＝Cp×△t＝4.2×(150-130)=84 kJ
所需水蒸汽的质量为：
m=1029781.80/（84＋2118.5）=467.56㎏
3.2.2 酯化反应的热量衡算
琥珀酸酐比热容：1.43 kJ/mol•℃
十二醇聚氧乙烯(9)醚琥珀酸单脂比热容：2 kJ/㎏•K
十二醇聚氧乙烯(9)醚琥珀酸单脂磺酸酸钠比热容：1.84 kJ/㎏•K
各种物料带入的热量Q1的计算。
计算公式：
Q＝mCpΔt
其中： m——物料的质量㎏；
       Cp——比热容kJ/mol•℃；
       Δt－物料温度变化
Q1=4133.38×2.08×（288-298）+723.84×1.43×（288-298）
=-85974.30-10350.92
=-96325.22KJ
各种物料带出的热量Q4的计算。
Q4=82.66×2.08×（398-288）+41.76×1.43×（398-288）+4732.80×2×（398-288）
=18912.6+6568.84+1041216.00
=1066697.44KJ
各种热效应的计算
酯化反应热：-42.03 kJ/㎏
Q3=-42.03×4732.80
=-198919.58kJ
加热剂传给设备和物料的热量的计算。年产1600吨十二醇聚氧乙烯醚琥珀酸单脂磺酸钠生产车间设计(7):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_9165.html