年产5万吨苯酐物料衡算备考复习.docx

物料衡算 反应器的物料衡算 通过Aspen模拟得到邻二甲苯的进料量是6053.00kg/h，则空气的进气量为6053.00×9.5＝57503.5kg/h,根据苏南地区的平均空气组成可得： O2=57503.5×20.573%=11830.20kg/h N2=57503.5×76.434%=43952.22kg/h CO2=57503.5×0.03%=17.25kg/h H2O=57503.5×2.05%=1178.82kg/h 惰性气体=57503.5×0.913%=525.01kg/h 主反应以及副反应的选择性如下： 反应产物苯酐顺酐苯甲酸苯酞柠槺酐COCO2选择性%78.948.154.722.051.441.303.40 对主反应： C8H10+3O2→C8H4O3（苯酐）+3H2O 106 96 148 54 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×78.94%=4768.68kg/h O2：4768.68/106×96=4318.80 kg/h C8H4O3（苯酐）：4768.68/106×148=6658.16 kg/h H2O：4768.68/106×54=2429.33 kg/h 对副反应： C8H10+7.5O2→C4H2O3（顺酐）+4CO2+4H2O 106 240 98 176 72 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×8.15%=492.33kg/h O2：92.33/106×240=1114.71 kg/h C4H2O3（顺酐）：492.33/106×98=455.17 kg/h CO2：492.33/106×176=817.45 kg/h H2O：492.33/106×72=334.41 kg/h C8H10+3O2→C7H6O2（苯甲酸）+CO2+2H2O 106 96 122 44 36 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×4.72%=283.92kg/h O2：283.92/106×96=257.14 kg/h C7H6O2（苯甲酸）：283.92/106×122=326.78 kg/h CO2：283.92/106×44=117.85 kg/h H2O：283.92/106×36=96.42kg/h C8H10+2O2→C8H6O2（苯酞）+ 2H2O 106 64 134 36 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×2.05%=123.84kg/h O2：123.84/106×64=74.77kg/h C8H6O2（苯酞）：123.84/106×134=156.55kg/h H2O：123.84/106×36=42.06kg/h C8H10+4.5O2→C5H4O3（柠槺酐）+ 3CO+3H2O 106 144 113 84 54 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×1.44%=86.99kg/h O2：86.99/106×144=118.18kg/h C5H4O3（柠槺酐）：86.99/106×113=92.73kg/h CO：86.99/106×84=68.94kg/h H2O：86.99/106×54=44.32kg/h C8H10+6.5O2→8CO+5H2O 106 208 224 90 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×1.30%=78.53kg/h O2：78.53/106×208=154.10kg/h CO：78.53/106×224=165.95kg/h H2O：78.53/106×90=66.68kg/h C8H10+10.5O2→8CO2+5H2O 106 336 352 90 式中各物质的质量为： C8H10：6053.00×99.8%×3.40%=205.39kg/h O2：205.39/106×336=651.05kg/h CO2：205.39/106×352=682.05kg/h H2O：205.39/106×90=174.39kg/h 综合以上数据，可以得出反应器出口气体组成为： N2=43952.22kg/h 惰性气体=525.01kg/h O2=11830.20-4318.80-1114.71-257.14-74.77-118.18-154.10-651.05=5141.45 kg/h CO2=17.25+817.45+117.85+682.