年产8万吨丙烯腈工艺设计(丙烷一段氨氧化法)(7)
H2O 0.00 0.00 0.00 0.00 196.503 7.333 3537.06 4.432
Ar 6.25 0.566 249.69 1.196 23.870 0.891 954.80 1.196
O2 139.60 12.643 4467.20 0.0758 376.880 14.066 12060.18 15.112
C3H8 230.12 20.843 10148.29 30.80 0.00 0.00 0.00 0.00
C3H3N 0.00 0.00 0.00 0.00 209.41 0.00 11111.11 9.146
NH3 209.41 18.967 3559.97 10.80 0.00 0.00 0.00 0.00
Σ 1104.09 100 32952.23 100 2679.364 100 79805.00 100
4.2热量衡算
化学工程过程的热量恒算一般可以用下式表示：
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；
—消耗在加热设备各个部件上的热量；
—设备向四周散失的热量。
4.2.1 所处理的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 •c•t计算，
式中 —物料的重量（kg）；
—物料的比热容（kJ/kg•℃）；
—物料的温度（℃）。
原料从常温加热到130℃。
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+130=403K ,丙烯腈比热容 C=3.02 kJ/kg•℃
Q1o-x = 3950.05×3.02×130 = 1550789.63 kcal/h = 35.143 kcal/mol
Q1空气 =2614.50×28.80×0.2388×130 = 2337538.694 kcal/h = 0.894 kcal/mol
Q1 = Q1o-x＋Q1空气 = 35.143＋0.894 = 36.037 kcal/mol
4.2.2过程的热效应 ：
表4.4 各物质的标准摩尔生成焓(ΔHf,298K)
物质 标准摩尔生成焓
(kJ/mol) 标准摩尔生成焓
(kcal/mol)
丙烷
丙烯腈
CO2
H2O
O2 -77.82
-454.80
-393.509
-241.818
0.0 -18.60
-108.70
-94.05
-57.80
0.0
表4.5 各物质的摩尔定压热容(Cp)
物质 Cp,m (J/mol*K)
丙烷
丙烯腈
氨气
H2O
O2
CO2 87.95
149.8
-6.3
37.11
33.577
29.355
主反应:
C3H8 + NH3 1.5 O2 → CH2=CHCN + 3 H2O
-18.60 -94.05 -116.16
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