异丁烷脱氢制异丁烯工艺设计+车间布置图+答辩PPT(11)
其中：
∴ΔHr,850K=117.62－3.62×548/1000－75.91×548/1000=74.04kJ/mol
图4-3 物料能量横算图
在温度T = 850K，压力P= 0.7MPa下，处于混合状态的反应物反应达到平衡后生成处于混合状态下的产物的摩尔反应焓为 :
其中:
∴反应所吸收的热量为：
=1642.77+1382.68－1621.99
=1403.46kw
4.2.3 反应产物由设备中带出的热量
反应产物由设备中带出的热量 可用公式 计算，
式中 —物料的重量(kmol/h)；
—物料的比热容(kJ/mol•K)；
—物料的温度(K)。
在反应器中，产物在850K的条件下离开反应器。由于催化剂量相对于主原料量太小，故不计催化剂热量。
=44.840×94.16×850 = 3588814.24kJ/h = 996.89kw
=61.142×90.54×850 = 4705427.18kJ/h = 1307.06kw
=96.159×14.63×850 = 1195785.24kJ/h = 332.16kw
=2636.11kw
4.2.4 设备所散失的热量
4.2.5 由加热剂(或冷却剂)传给设备和所处理的物料热量
表4-8 反应器热量衡算表
进入的热量 kw 输出的热量 kw
5 主要设备的工艺计算及选型
5.1 精馏塔的设计
精馏塔T0102的作用是通过精馏分离出异丁烷和异丁烯。设计此塔时，我们希望它能满足如下设计要求：
a. 分离效率高，气液接触充分；
b. 操作稳定，保持高的分离效率；
c. 流体流动阻力小，及气液通过每层塔板的压降小；
e. 结构简单可靠，制造安装容易，设备投资小。
5.1.1 塔板选型
（1） 板式塔塔板种类
根据塔板上气、液两相的相对流动状态，板式塔分为穿流式和溢流式。目前板式塔大多采用溢流式塔板。穿流式塔板操作不稳定，很少使用。
（2） 各种塔板性能比较
工业上需分离的物料及其操作条件多种多样，为了适应各种不同的操作要求，迄今已开发和使用的塔板类型繁多。这些塔板各有各的特点和使用体系，现将几种主要塔板的性能比较列表如下：
表5-1 几种主要塔板的性能比较
塔板类型 优点 缺点 适用场合
泡罩板 较成熟、操作稳定 结构复杂、造价高、塔板阻力大、处理能力小 特别容易堵塞的物系
浮阀板 效率高、操作范围宽 浮阀易脱落 分离要求高、负荷变化大
筛板 结构简单、造价低、塔板效率高 易堵塞、操作弹性较小 分离要求高、塔板数较多
舌型板 结构简单、塔板阻力小 操作弹性窄、效率低 分离要求较低的闪蒸塔
浮动喷射板 压降小、处理量大 浮板易脱落、效率较低 分离要求较低的减压塔
表5-2给出了几种主要塔板性能的量化比较
表5-2 几种主要塔板性能的量化比较
塔板类型 塔板效率 处理能力 操作弹性 压降 结构 成本
泡罩板 1.0 1.0 5 1 复杂 1
筛板 1.2~1.4 1.4 3 0.5 简单 0.4~0.5
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