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    青海11选五怎么中奖 www.skw3.com 石河子大学2012届本科毕业设计

    3.2.3 转化器的物料

    乙炔加成反应的转化率为99%,主反应收率为96%

    反应方程式如下: 主反应: 副反应:

    C2H2+ HCl→CH2CHCl C2H2+ H2O→CH3CHO

    C2H2+ 2HCl→CH2ClCH2Cl ⑵ 参加主反应的C2H2:254.65×96%=244.464kmol/h 参加主反应的HCl:244.464 kmol/h 生成的CH2CHCl(VCM):244.464 kmol/h

    由于此处的水含量很少,C2H2含量相对较大,故可以认为水完全反应,故与水反应的C2H2为:0.121kmol/h

    参加副反应⑵的C2H2为:254.65×0.99-244.464-0.121=7.519 kmol/h

    参加副反应的HCl为:7.519×2=15.038 kmol/h 生成EDC的量为:15.038kmol/h

    剩余HCl为:278.648-244.464-15.038=19.146 kmol/h;C2H2为:2.546 kmol/h

    CH≡CH HCl O2、H2O 转化器 CH2=CHCl HCl、EDC CH≡CH 图4.1 转化器的物料衡算方框图

    转化器出口组成如表2-5所示:

    表2-5 转化器出口组成

    成分

    摩尔流量kmol/h 摩尔组成mol% 质量流量kg/h 质量组成W%

    25

    石河子大学2012届本科毕业设计

    HCl C2H2 VCM EDC CH3CHO N2 H2 O2 CO2 总计

    19.146 2.546 244.464 15.038 0.121 1.78 24.9 1.245 4.98 314.22

    6.051 0.811 77.815 4.824 0.020 0.792 7.904 0.395 1.605 100

    698.829 66.196 15279 1488.762 5.324 49.84 49.8 39.84 219.12 17896.711

    3.876 0.370 85.352 8.382 0.0140 0.282 0.278 0.222 1.224 100

    3.2.4 泡沫塔的物料

    乙醛易溶于水,在此塔中全部除去

    取泡沫塔的吸收率为70%,设进入泡沫塔的洗液盐酸浓度为5%(WT),出口盐酸浓度为20%(WT)

    惰性气体量为:G=245.910 kmol/h

    进口HCl占惰性气体的摩尔分率为:Y1=19.146/245.910=0.078 出口HCl占惰性气体的摩尔分率为:Y2=0.3×0.078=0.023 20%盐酸中氯化氢与水的摩尔比为:X1=(20/36.5)/(80/18)=0.123

    5%盐酸中氯化氢与水的摩尔比为:X2=(5/36.5)(/95/18)=0.026 设盐酸中含水的量为L,对泡沫塔进行物料衡算有: G(Y1- Y2)=L(X1- X2) (2-1) 得: L = G(Y1- Y2)/(X1- X2)

    =245.910×(0.078-0.023)/(0.123-0.026)=139.43 kmol/h 被吸收掉的HCl量为:19.146×0.7=13.402 kmol/h 剩余HCl量为:5.744 kmol/h 泡沫塔出口组成如表2-6所示:

    26

    石河子大学2012届本科毕业设计

    表2-6 泡沫塔出口组成

    成分 HCl C2H2 VCM EDC N2 H2 O2 CO2 总计

    摩尔流量kmol/h 5.744 2.546 244.464 15.038 1.78 24.9 1.245 4.98 300.697

    摩尔组成mol% 1.896 0.847 81.273 5.039 0.598 8.278 0.411 1.656 100

    质量流量kg/h 质量组成W% 209.656 66.196 15279 1488.762 49.84 49.8 39.84 219.12 17402.214

    1.196 0.380 87.745 8.616 0.289 0.286 0.229 1.258 100

    3.2.5 水洗塔的物料

    取水洗塔与泡沫塔总的吸收率为99.8%,

    即(Y1-Y3)/ Y1=99.8%;则:Y3=0.000156 塔顶一次水的进入流量为:139.43kmol/h

    吸收的HCl量为:245.910×(0.023-0.000175)=5.618 kmol/h 剩余HCl量为:5.744-5.618=0.126 kmol/h 其它物料组成不变 CH=CHCl 2H2O CH2=CHCl CH≡CH HCl(少量) CH≡CH 水洗塔 HCl O2 40%盐酸 O2 H2O 图4.4水洗塔物料衡算方框图

    水洗塔出口组成如表2-7所示:

    表2-7 水洗塔出口组成

    27

    石河子大学2012届本科毕业设计

    成分 HCl C2H2 VCM EDC N2 H2 O2 CO2 总计

    摩尔流量kmol/h

    0.126 2.546 244.464 15.038 1.78 24.9 1.245 4.98 295.079

    摩尔组成mol% 质量流量kg/h 质量组成W%

    0.018 0.863 82.829 5.135 0.610 8.436 0.422 1.687 100

    4.599 66.196 15279 1488.762 49.84 49.8 39.84 219.12 17197.157

    0.012 0.385 88.797 8.720 0.293 0.289 0.231 1.273 100

    3.2.6 碱洗塔的物料

    操作条件:30oC,120 KPa

    因为为化学吸收,所以将CO2和HCl全部吸收,出口带走部分水蒸汽,查得[19]此时的水的饱和蒸汽压为:Ps=4245.3 Pa

    设碱洗塔出口中含水量为:

    4245.3×241.760/(120000-424.3)=8.867 kmol/h CH2=CHCl CH≡CH HCl O2、H2O CH3CHCl2 NaOHCH2=CHCl CH≡CH 碱洗泡沫塔 O2、H2O CH3CHCl2 NaCl溶图4.5 碱洗泡沫塔物料衡算方框图 碱洗塔出口组成如表2-8所示:

    表2-8 碱洗塔出口组成

    成分 C2H2

    摩尔流量kmol/h 摩尔组成mol% 质量流量kg/h 2.546

    0.847

    28

    质量组成W% 0.385

    66.196

    石河子大学2012届本科毕业设计

    VCM EDC N2 H2 O2 H2O 总计

    244.464 15.038 1.78 24.9 1.245 8.867 298.84

    81.285 5.039 0.598 8.279 0.414 3.538 100

    15279 1488.762 49.84 49.8 39.84 159.606 17133.044

    88.950 8.735 0.293 0.290 0.232 1.115 100

    3.2.7 机前冷却器的物料

    操作条件:10oC,115 KPa

    当t=10oC,查得此时的水的饱和蒸汽压为:Ps=1228.8 Pa 则此时饱和水的量为:1228.8×241.760/(115000-1228.8)=2.611 kmol/h

    机前冷却器冷凝下的水的量为:8.867-2.611=6.256 kmol/h 其它组成不变,则机前冷却器出口组成如表2-9所示: 表2-9 机前冷却器出口组成

    C2H2 VCM EDC N2 H2 O2 H2O 总计

    摩尔流量kmol/h 2.546 244.464 15.038 1.78 24.9 1.245 2.611 292.584

    摩尔组成mol% 质量流量kg/h 0.868 83.366 5.168 0.614 8.491 0.424 1.068 100

    66.196 15279 1488.762 49.84 49.8 39.84 14.524 16987.962

    质量组成W% 0.389 89.860 8.824 0. 296 0.293 0.234 0.103 99.999

    3.2.8 机后冷却器的物料 操作条件:40oC,0.6 MPa

    查得此时的水的饱和蒸汽压为:Ps=7380.6 Pa 则机后冷却器出口若达到饱和,含水蒸汽量为:

    7380.6×241.760/(600000-7380.6)=3.011 kmol/h >0.8069 kmol/h

    29

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