间苯二甲酸生产中的能量衡算计算综述
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TOC\o1-3\h\u5441间苯二甲酸生产中的能量衡算计算综述 1
300291.1能量衡算的基本原理 1
224651.2能量衡算任务 1
295871.3IPA合成工段的能量衡算 1
137621.3.1原料混合器M0101的能量衡算 2
206581.3.2氧化反应器R0101的能量衡算 2
133361.3.3分离器V0101的能量衡算 3
90161.3.5换热器E0101、0102的能量衡算 3
102571.3.6压缩机C0101的能量衡算 4
21201.3.4结晶器R0102的能量衡算 4
110271.4IPA精制工段的能量衡算 5
23871.4.1混合器M0102的能量衡算 5
102071.4.2精馏塔T0201的能量衡算 5
145361.4.3分离器V0202的能量衡算 6
140971.4.4换热器E0201、0202的能量衡算 7
1.1能量衡算的基本原理
在化学里面，反应伴随着能量的变化，有的需要大量的能量，有的要放出很多的能量，但在这个过程中，其能量是守恒的，进行能量衡算，是为了控制能量的输入和输出，为换热器选型提供一些数据，更好地选择换热器。
根据能量守恒定律，对任一体系，能量衡算表达式均可以表示为:
对于连续系统:Q+W=∑H
1.2能量衡算任务
能量衡算的任务主要是为了解整个过程所要用的能量，其次是为换热器提供依据，对过程的公用工程所要的量有明确的数据。
1.3IPA合成工段的能量衡算
IPA合成工段涉及能量变化的设备有：原料混合器M0101，反应器R0101，，换热器E0201，换热器E0202，分离器F0101，压缩机C0101。
1.3.1原料混合器M0101的能量衡算
原料混合器M101的能量信息如表5-1所示。
表5-1原料混合器能量信息表
项目
进料
出料
流股编号
4
5
6
7
温度/℃
180.00
180.00
142.78
126.99
压力/bar
6.90
6.90
20.00
6.90
汽相分率
0.00
0.00
1.00
0.64
液相分率
1.00
1.00
0.00
0.36
质量流量/（kg/h）
20862.26
18441.28
18397.71
57701.25
体积流量/（L/min）
420.40
433.73
16537.77
55886.54
热焓/（Gcal/h）
-38.09
0.30
0.47
-37.32
ΣH/（Gcal/h）
-37.72
-37.72
原料混合器M0101的能量衡算结果如表5-2所示。
表5-2原料混合器M0101的能量衡算结果
Q总/（Gcal/h）
W总/（Gcal/h）
ΣHin/（Gcal/h）
ΣHout/（Gcal/h）
Q总+W总/（Gcal/h）
ΣHout-ΣHin/（Gcal/h）
0
0
-37.72
-37.72
0
0
1.3.2氧化反应器R0101的能量衡算
氧化器R0101的能量信息如表5-3所示：
表5-3氧化器R0101能量信息表
项目
进料
出料
流股编号
7
8
温度/℃
126.99
180
压力/bar
6.9
6.9
汽相分率
0.64
0.55
液相分率
0.36
0.45
质量流量/（kg/h）
57701.3
57701.23
体积流量/（L/min）
55886.5
45432.74
热焓/（Gcal/h）
-37.32
-92.15
ΣH/（Gcal/h）
-37.32
-92.15
表5-4氧化器R0101的能量衡算结果
Q总/（Gcal/h）
W总/（Gcal/h）
ΣHin/（Gcal/h）
ΣHout/（Gcal/h）
Q总+W总/（Gcal/h）
ΣHout-ΣHin/（Gcal/h）
-54.83
0
-37.72
-92.15
-54.83
-54.83
1.3.3分离器V0101的能量衡算
分离器V0101的能量信息如表5-5所示：
表5-5分离器V0101的能量信息
项目
进料
出料
流股编号
8
9
10
温度/℃
180.00
60.00
60.00
压力/bar
6.90
1.00
1.00
汽相分率
0.55
1.00
0.00
液相分率
0.45
0.00
1.00
质量流量/（kg/h）
57701.23
2900.29
54800.94
体积流量/（L/min）
45432.74
35017.49
787.04
热焓/（Gcal/h）
-92.15
-6.47
-92.94
ΣH/（Gcal/h）
-92