发布时间 : 星期四 文章物料衡算和热量衡算更新完毕开始阅读
4.2.1冷凝过程放出的热量及冷却水用量 放出的热量：Q=m Cp(T1-100)+mr+m Cp(100-T2)
=17×1.866×70+17×2257×17+17×4.174×50=4.414×104 kJ/h 冷却水用量:由Q=m Cp(t2-t1) 得m=4.414×104÷4.174÷25=423.0 kg/h 4.2.2 换热器面积计算
依据：Q=KA Δtm
Δtm=[( T1-t2 )-( T2- t1 )]/㏑[( T1-t2 )/ ( T2- t1 )] =[(170-50)-(40-25)/㏑[(170-50)/(40-25)]=48.62
当热流体为水蒸汽，冷流体为水时传热系数为1162~4250 W/(m2·K)，这里取K=1500W/(m2·K)
A=Q/( KΔtm)=4.414×104 ×1000÷1500÷48.62÷3600=0.1681 m2
考虑反应过程前后反应速率不一致，刚反应时速率较快，产生的水蒸汽较多，并且还夹带一些原料蒸汽，因此面积应加大，以达到冷却效果。
4.3 脱色釜
粗产品对叔丁基苯甲酸需要重结晶提纯，因此加入甲苯溶解，活性碳脱色。 4.3.1脱色釜内物质需要的加热量
由反应釜出来的对叔丁基苯甲酸： 60℃ 110℃ 加入的甲苯 ： 25℃ 110℃ 活性碳： 25℃ 110℃
对叔丁基苯甲酸平均温度：（60+110）÷2=85 甲苯平均温度：（25+110）÷2=67.5 活性碳平均温度：（25+110）÷2=67.5 查得物性数据：
对叔丁基苯甲酸：2.193 kJ·kg-1·K-1 甲苯：1.757 kJ·kg-1·K-1 活性碳：0.840 kJ·kg-1·K-1
表4.5加热介质饱和蒸汽数据
压力/kpa 300kpa饱和蒸汽
温度/℃ 133.3
蒸汽的比
体积m3/kg 0.606
汽化热 KJ/kg 2168.1
密度 Kg/m3 1.65
加热阶段需要吸收热量：
Q?Q1?Q2?Q3
?m1cp?t?m2cp?t?m3cp?t
=3085.3×2.193×（110—60）+396.1×1.757×（110—25)+76.5×0.840×（110—25） =3.383×105+5.9×104+0.5462×104 =40.2762×104k就
饱和蒸汽用量：m=Q/r=402762÷2168.1=185.77kg 保温阶段需要吸热量：
脱色釜内反映温度为110℃，查表4.2得允许的最大热损失为93W/m2,平面型单层绝热层，在最大热损失下绝热层厚度的计算
?Ts?T?1? ????
??Q???s???? ??0.04?2 0 0.00?0T2m3?? 7? 查表4.3得Tm?75 ?s??s'?6??1.16 3 将数据代入公式得
??110?251 ???(?)
93?s??0.042?0.00023?（75-70） ?s?11?6?5?1.163?28.4w/(m?k)求得 ??0.043 ??0.038，圆整后取??0.05。 平面型单层绝热结构的热损失量的计算
Q?Ts?T? 式中符号意义和单位同前 ?1???s2??
将已知数据代入上式得
Q?
110?25?70.95W/m2
0.051?0.04328.4保温阶段：脱色釜的换热面积A=9.74m2，保温时间t=2h，所以保温阶段的
'Q热损失量为?QA??70.95×9.74×2×3600=4975.581kJ，则保温阶段所需的加热
介质量为
m=Q/r=4975.58÷2168.1=2.29kg
4.4结晶槽
将活性碳过滤除去后，在结晶槽中进行重结晶。 滤液：110℃ 30℃ 冷却水：20℃ 30℃ 滤液放热量：
2.193×(30-110)+361.4×1.757×（30-170） Q??mcp?t?3057.3× =-5.582×105KJ
冷却水用量：m?Q/cp?t??5.582×105÷4.174÷10÷2=6686.63kg