全国化工大赛-恒逸石化杯-中石化扬子石化分公司年产15万吨醋酸乙烯生产项目附录3-能量平衡书.doc
中石化扬子石化分公司年产15万吨醋酸乙烯生产项目 能量平衡书
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2019年“东华科技-恒逸石化杯”
第十三届全国大学生化工设计竞赛
中石化扬子石化分公司
年产15万吨醋酸乙烯酯项目
能量平衡书
制酯而论
李元润刘佳奇胡雅靓姬为龙李博文
指导老师：张艳维刘森赵凌黄建平张允
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目录
TOC\o1-3\h\z\u一.概述 1
二.热量衡算原理 2
三.热量衡算任务 3
四.热量衡算 4
五.总结 7
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一.概述
拟造一套生产醋酸乙烯的工艺，在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，对于新设计的车间，可以由此确定设备的热负荷。再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。总之，通过下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据
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二.热量衡算原理
工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。其中一个主要依据是热量平衡方程：
其中，
——表示输入设备热量的总和；
——表示输出设备热量的总和；
——表示损失热量的总和。
对于连续系统：
其中，
——设备的热负荷；
——输入系统的机械能；
——离开设备的各物料焓之和；
——进入设备的各物料焓之和。
在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。
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三.热量衡算任务
在进行热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：
①确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；
②确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；
③确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；
④提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；
⑤最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。
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四.热量衡算
能量平衡表4-1
0101
0102
0104
0105
0107
0108
0109
0110
Enthalpycal/mol
12515.35
13057.32
13073.1
-112920
-114000
-111430
-111520
-1.988041
Enthalpycal/gm
446.2089
465.5319
466.0016
-1882.065
-1900.081
-1857.32
-1857.01
-0.0621286
Enthalpycal/sec
7648270
7979470
7985120
-193.2818
Entropycal/mol-K
-12.7789
-12.44413
-12.45045
-76.89061
-73.93273
-66.67928
-66.7733
-0.0050384
Entropycal/gm-K
-0.4556053
-0.4436699
-0.443807
-1.281606
-1.232304
-1.111404
-1.111914
-0Densitymol/cc
4.11032E-05
6.9484E-05
6.94842E-05
0.0178727
0.0174961
0.0157041
0.0156931
4.0888E-05
Densitygm/cc
00.0019489
01.072287
1.049688
0.9421801
0.942414
0AverageMW
28.04817
28.04817
28.05376
59.99551
59.99551
59.99551
60.05256
31.9988
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