年产900吨十二烷基苯磺酸钠生产车间设计(9)
3.2.3 三氧化硫发生段热量衡算
计算基准：采取进口温度35℃，出口温度50℃
(1)二氧化硫从30℃加热到59℃所需要的热量Q1
Q1＝nCP△t＝4.15×103mol×216.7 J/mol•k×（72-30）k
＝3.78×104KJ
所需要提供的热水的量：
计算基准：釜的反应温度为400℃，因此采用进口为35℃，出口为80℃的热水进行加热，加热时间5分钟.[5]
100水降到80水放出的热量q＝CP△t=(4.18KJ/Kg•k)×(100-80) k
=83.6 KJ/Kg
在整个过程中所放出的热量为：Q＝mq＝83.6 KJ/Kg ×m
＝Q1＝3.78×104KJ
所以m＝452.15 Kg
其流量为：q＝452.15Kg/5×60s＝1.51 Kg/s
(2) 反应热Q2的计算
查《化工物性数据手册》可计算出生成物及反应物的标准摩尔生成焓
表3.9 生成焓一览表
物料名称 标准摩尔生成焓（KJ/mol）
氧气 -18.8
二氧化硫 185.1
三氧化硫 5.85
Q反＝∑生成物－∑反应物＝－57.35-2×71.259-5.85＝-205.718 KJ/mol
所以此反应为放热反应
因此放出热量：Q2＝4.15×103mol×205.718 KJ/mol＝8.54×105KJ
需要冷却水的量：
计算基准：设冷却水入口温度为50 ℃，出口为65℃，反应温度为70℃，
反应时间为1.5小时，则需要冷却水的量为：
由Q＝mCP△t＝m4.18KJ/Kg•k（65-50）k
＝Q2＝8.54×105KJ
所以所需冷水的量：m＝13616.1kg
流量为：q＝13616.1kg/1.5×3600＝2.52kg/s
3.2.4 中和反应段热量衡算
计算基准：中间体进料温度47℃，出料温度55℃，反应时间1小时
(1) Q1=0
(2) 反应热Q2的计算
查《化工物性数据手册》
表3.12 键能一览表
化学键 键能（KJ/mol）
C-Cl 354.0
H-Cl 600
根据公式：Q反＝∑生成物-∑反应物
所以 Q反＝600-232.6-354＝-478.6 KJ/mol
由此可知该反应为放热反应
Q反总＝3.55×103mol×478.6 KJ/mol＝1.70×106KJ
(3)需要热水的量
计算基准：中和反应釜的反应温度为50℃，所以选择进口温度为100℃，出口温度为80℃的水来进行冷却，冷却时间为4小时。
100水降到80水放出的热量q＝CP△t=(4.18KJ/Kg•k)×(100-80) k