异丁烷脱氢制异丁烯工艺设计+车间布置图+答辩PPT(10)
Σ 160.970 1.00 7255.045 1.00 219.803 1.00 7255.045 1.00
（2） 塔的物料衡算
表4-5 塔物料衡算表
组分名称 Σ
异丁烷 异丁烯
进 料 摩尔流量(kmol/h) 44.840 61.142 105.982
摩尔分数 0.42 0.58 1.00
质量流量(kg/h) 2606.101 3430.678 6036.779
质量分数 0.43 0.57 100
塔顶出料 摩尔流量(kmol/h) 44.246 2.329 46.575
摩尔分数 0.95 0.05 1.00
质量流量(kg/h) 2571.578 130.680 2702.258
质量分数 0.95 0.05 1.00
塔底出料 摩尔流量(kmol/h) 0.594 58.813 59.407
摩尔分数 0.01 0.99 1.00
质量流量(kg/h) 34.523 3299.997 3334.520
质量分数 0.01 0.99 1.00
4.2 热量衡算
化学工程过程的热量恒算可以用下式表示：
式中 —所处理的物料带到设备中去的热量；
—由加热剂(或冷却剂)传给设备和所处理的物料热量；
—过程的热效应；
—反应产物由设备中带出的热量；
—设备向四周散失的热量。
4.2.1 物料带到设备中去的热量
所处理的物料带到设备中去的热量可用公式 计算，
式中 —物料的重量(kmol)；
—物料的比热容(J/mol•K)；
—物料的温度(K)。
进入反应器的原料为常温25℃。
由于催化剂量相对于主原料量太小，故不计催化剂热量。
已知：T=273+25=298K ,异丁烷比热容C=94.16J/mol•k, 异丁烯比热容 C=90.54J/mol•k, 氢气比热容 C=14.63J/mol•k
=112.049×94.163×298 = 3144159.26kJ/h = 837.38kw
=2.329 ×90.54×298 = 26917.89kJ/h = 17.46kw
=37.346×14.631×298 = 162829.98kJ/h = 45.23kw
900.07kw
4.2.2 反应过程的热效应
表4-6 各物质的标准摩尔生成焓(ΔHf,298K)
物质
异丁烷
异丁烯
氢气 -134.52
-16.90
0
表4-7 各物质的摩尔定压热容(Cp)
物质
异丁烷
异丁烯
氢气 94.16
90.54
14.63
主反应:
ΔHf,298K -134.52 -16.90 0
= －16.90－(－134.52)= 117.62kJ/mol
该应器的定性温度为850K。
∴ ΔHr,850K=ΔHr,298K+
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