第四章化工工艺计算.pptx

第四章?????化工工艺计算;??一. 设计计算前的准备工作; （5）传质过程系数，相平衡数据。 （6）冷冻过程的热力学参数。 （7）具体的工艺操作条件（温度T、压力P、流量G） （8）介质物性和材质性能，材质数据，腐蚀数据。 （9）车间平立面布置的参考资料。 （10）管道设计资料（管道配置、管道材质、架设方 式、管件、阀件等） （11）环境保护、安全保护等规范和资料。 ;2. 工程性资料的收集：; 一. 设计计算前的准备工作;（4）生产单位（现场操作数据和实际的经济技术指标） 车间原始资料、各种生产报表 工艺操作规程 设备岗位操作法 设备维护检修规程及设备维修纪录卡 劳动保护及安全技术规程 车间化验室的分析研究资料 车间实测数据 工厂科室掌握的技改资料 供销科的产品目录和样本 财务科的产品原料单耗及成本分析资料 全厂职工劳动福利的生活资料 （5）可行性研究报告、各国文摘和专利、各类工艺书籍、各类调查报告、各种化工过程与设备计算等书籍。 ; 一. 设计计算前的准备工作; 二. 物料衡算; 二.物料衡算 ; 二.物料衡算 ; 二. 物料衡算;5 流程物料衡算的几个问题 （1）计算基准 设计过程中各种计算通常以小时或是以设备为单位进行，而设计任务却是指定年产量，此时应注意计算基准。 例1 设计一个年产量为10000t（吨）的间歇本体法聚丙烯设备装置，由二个反应釜并联操作，反应釜的操作时间表如下 置换 0.5h 进料 0.5h 聚合反应 5.0h 出料 1.5h 清理 0.5h 设年操作时为8000小时，消耗定额为1.1t丙烯/聚丙烯，试决定所需反应器的体积和管道的通过能力。; 解： 每个反应釜的生产能力为5000t/a（年），每批操作周期为8h，故每个反应釜每批的生产量为： 5000×8/8000=5t/批 在操作状态下丙烯的密度为470kg/m3，反应釜的装填系数为0.9，则所需反应釜的体积: 1.1×5/0.47/0.9=13.0m3 进口管道通过能力=每批投料量/进料时间 =1.1×5/0.5 =11t/h =23.4m3/h 出口管道的通过能力=5.5/1.5 = 3.67t/h;（2）比率系数 对于一个较复杂过程，开始进行物料衡算时通常不能确切知道每吨产品的原料消耗，可以任意选择一个进料数值，例如100kmol/h，待系统计算完成得到产品数值时，再将各股物料乘该比例系数。 （3）物流的循环 对于转化率较低或有一种反应物过量的反应系统，需将未反应的原料与产物分离后，返回到反应器入口，构成物料循环。如此，增加了物料衡算的复杂程度。 例2： 乙烯与氯气反应生产氯乙烯的过程如下图 ;在各反应器中发生如下反应： (A)氯化反应 C2H4 +Cl2 → C2H4Cl2 (DCE：二氯乙烷） DCE收率98% （B)次氯化 C2H4 +2HCl + 0.5O2 → C2H4Cl2 +H2O DCE以乙烯为基准的收率为95% 以HCl为基准的收率为90% （C)热裂解 C2H4Cl2 → C2H3Cl (VCM) + HCl VCM的收率为99%，HCl的收率为99.5% 设VC产量为12500kg/h，试求Cl2, C2H4流