甲醇铁钼催化法制甲醛的工艺设计(22)
H2 35.66 71.89 0.01267 35.66 71.89 0.01355
N2 139.66 3911.88 0.04960 139.66 3911.88 0.05307
合计 2815.86 52822.06 1.00000 2631.72 48538.01 1.00000
(2) 物性数据
1) 气液相平衡数据
甲醛水溶液的气液相平衡数据来源于1993年由化学工业出版社出版的《化学工程手册》第13篇。
表4.8 甲醛－水溶液的气液相平衡数据
26.7 kPa 13.3 kPa 8.0 kPa
气相％
摩尔分数 液相％
摩尔分数 温度
℃ 气相％
摩尔分数 液相％
摩尔分数 温度
℃ 气相％
摩尔分数 液相％
摩尔分数 温度
℃
1.3 5.3 37.0 1.05 5.3 23.6 0.95 5.3 14.6
2.55 10.6 39.2 2.1 10.6 26.2 1.9 10.6 17.4
3.8 15.8 41.9 3.4 15.8 29.4 3.0 15.8 20.3
5.1 21.1 44.8 4.5 21.1 32.1 4.15 21.1 23.6
6.45 26.2 47.8 5.8 26.2 35.2 5.3 26.2 26.8
7.85 31.4 51.2 7.0 31.4 38.4 6.5 31.4 30.3
2) 气相物性数据
气相摩尔质量 MG＝22.61 kg/kmol
气相密度 ρV＝0.76 kg/m3
3) 液相物性数据
液相摩尔质量 ML= 18 kg/kmol
液相粘度
液相密度
4.3.3 一吸塔工艺计算
(1) 一吸塔的物料平衡与相平衡
由物料衡算，一吸塔甲醛吸收率为90％，大部分甲醛在一吸塔中被吸收，二吸塔吸收部分甲醛，并假设甲醇在一吸塔吸收，甲酸量少，计算中忽略不计。
进出一吸塔气体中各组分的量及组成见表4.6。
惰性组分摩尔分数 y惰性＝1.0 -0.03171 - 0.00051 - 0.00002 - 0.90256＝0.0652
凝结的水气摩尔分数 y水气＝2437.83/2815.86＝0.8657
惰性气体总摩尔分数 y惰性气体＝0.0652＋0.8657＝0.9309
惰性气体分压 p惰性气体＝0.9309×101.3＝94.30 kPa
采用p分压＝101.3 – 94.30＝7.00 kPa下甲醛－水溶液的气液相平衡数据。该压力下的气液相平衡数据难以获取，加上实际吸收难以达到平衡状态，合理简化后采用8.00kPa下甲醛－水溶液的气液相平衡数据更为合理。
二次曲线：y = 0.2141x – 0.0031（T为14.6℃～30.3℃，p＝8.0kPa）
假设一吸塔的循环液量为LR1，出塔气的浓度为y=0.049，与其液相呈平衡的温度约为11.65℃，对应入塔液相平衡浓度依相平衡关系为：
0.049＝0.2141x* - 0.0031 x* = 0.2432
LR1max＝1830.45 kg/h
取实际循环量LR1＝1800 kg/h，则入塔混合液的摩尔分数为：
下一篇：多孔壁碳纳米笼的提纯研究