年产4500t富马酸单甲酯车间工艺设计_课程设计任务书(编辑修改稿)

年产4500t富马酸单甲酯车间工艺设计_课程设计任务书(编辑修改稿)内容摘要：

= ╳ ╳ = KJ （ 2）甲醇带入反应器的热量 Q2 Q2 = M 进 CPK = ╳ ╳ = KJ （ 3） 无水 AlCl3带入反应器的热量 Q3 查《化工数据》得： △ ai △ bi △ ci △ di 参 数 离 子 年产 4500t 富马酸单甲酯车间工艺设计 年产 4500t 富马酸单甲酯车间 工艺设计 Al3+ Cl ∑ △ ai = + 3╳ = ∑ △ bi = + 3╳ = ∑ △ ci = + 3╳ （ ） = ∑ △ di = + 3╳ = CP= ∑ △ ai + ∑ △ bi╳ 103╳ T + ∑ △ ci╳ 106/T2 + ∑ △ di╳ 106╳ T2 = +╳ 103╳ ╳ 106/（ ） ╳ 106╳ （ ） 2 = J/ Q3 = M 进 CPK = ╳ ╳ / = KJ （ 4）甲苯带入反应器的热量 Q4 Q4 = M 进 CPK = ╳ ╳ = KJ 物料带入设备的总热量 QⅠ QⅠ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = + + + = KJ QⅣ （ 1）顺酐带出的热量 Q1 由《化学化工物性数据手册》查得 80℃ 时 顺酐的 CP = J/ Q1 = M 出 CpK = ╳ ╳ / = KJ （ 2）甲醇带出 的热量 Q2 查天津版《物理化学》上册得 CP， m=a+bT+cT2 a/ J/ 103b/ J/ 106c/ J/ 甲醇 把以上数据代入公式得 80℃ 时 甲醇的 CP， m= J/ Q2 = M 出 CPK = ╳ ╳ （ +80） / = KJ （ 3） 无水 AlCl3带出的热量 Q3 参 数 物 质 年产 4500t 富马酸单甲酯车间工艺设计 年产 4500t 富马酸单甲酯车间 工艺设计 CP= ∑ △ ai + ∑ △ bi╳ 103╳ T + ∑ △ ci╳ 106/T2 + ∑ △ di╳ 106╳ T2 = +╳ 103╳ ╳ 106/（ ） ╳ 106╳ （ ） 2 = J/ Q3 = M 出 CPK = ╳ ╳ / = KJ （ 4）甲苯带出的热量 Q4 查天津版《物理化学》上册得 CP， m=a+bT+cT2 a/ J/ 103b/ J/ 106c/ J/ 甲苯 把以上数据代入公式得 80℃ 时 甲苯的 CP， m= J/ Q4 = M 出 CPK = ╳ ╳ / = KJ （ 5） MMF 带出的热量 Q5 由《气液物性估算手册》（第五版）查得公式 Cpl=R╳ [A+BT/100+D(T/100)2] 其中 A=∑ niai B=∑ nibi D=∑ nidi ai bi/K1 di/K2 =C（ H， C=） CO（ C=， O） O（ C， CO） CH3（ O） O（ H， CO） A= 2╳ +2╳ += B= 2╳ （ ） 2╳ = D= 2╳ +2╳ +++= Cpl=╳ [╳ +╳ ()2] = J/ Q5 = M 出 CPK = ╳ 103╳ ╳ / = KJ （ 6）因杂质组成复杂，故将其带出热量算入热量损失中 物料带出设备的总热量 QⅡ QⅣ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = + + + + 参 数 官 能 团 参 数 物 质 年产 4500t 富马酸单甲酯车间工艺设计 年产 4500t 富马酸单甲酯车间 工艺设计 = KJ QⅢ 查南京大学物理化学教研室《物理化学》上册，由键焓估计生成热，由于马来酸单甲酯和富马酸单甲酯是顺反异构，故它们的生成焓是一样的。 富马酸单甲酯 C5H6O4中有 1 个 C=C 键， 2 个 CC 键， 5 个 CH 键， 2 个 C=O 键， 3 个 CO键， 1 个 OH键。 （ A） 5C（ g） +6H(g)+4O(g)→ C5H6O4 △ HA=(615+2╳ 344+5╳ 415+2╳ 724+3╳ 350+463)= 6339 KJ/mol 但反映式左边各物皆不是单质，还要知道下面反应的 △ H。 （ B） 5C（ s） → 5C（ g） △ HB=5╳ = 3575 KJ/mol （ C） 3H2（ g） → 6H（ g） △ HC=6╳ = 1308 KJ/mol （ D） 2O2（ g） → 4O（ g） △ HD=4╳ = KJ/mol 由（ A） +（ B） +（ C） +（ D）得： 5C（ s） + 3H2（ g） + 2O2（ g） → C5H6O4 △ H⊙ 298= △ HA + △ HB + △ HC + △ HD = 6339+3575+1308+= OO O+ CH30H H O O C C O O C H3 △ rHm⊙ : KJ/mol KJ/mol KJ/mol Qr = （∑ qc）产物 （∑ qc）反应物 = / + / + / = 8270 KJ/Kg △ rCp,m = ∑ {[VB] Cp,m（ B,β） }产物 ∑ {[VB] Cp,m（ B,β） }反应物 = / – / – / 键 键焓（ KJ/mol） C=C 615 CC 344 CH 415 C=O 724 CO 350 OH 463 元素单原子气态相 △ H298 H C O 年产 4500t 富马酸单甲酯车间工艺设计 年产 4500t 富马酸单甲酯车间 工艺设计 = KJ/ Qr， = Qr + ∫ △ rCp,m dT = ╳ （ – ） = KJ/Kg QⅢ = ╳ = KJ 系统交换的热量 QⅡ 由 QⅠ + QⅡ + QⅢ = QⅣ + QⅤ + QⅥ ，设定 QⅤ + QⅥ = 15% QⅡ 故 QⅡ = （ QⅣ QⅠ QⅢ ） / =（ – – ） / = KJ QⅡ 0 ,故为放热反应 QⅤ + QⅥ QⅤ + QⅥ = 15% QⅡ = ╳ （ ） = KJ ： 进料 出料 物质名称 热量（ KJ） 物质名称 热量（ KJ） 顺酐 MMF 甲醇 顺酐 无水 AlCl3 甲醇 甲苯 无水 AlCl3 热效应 甲苯 交换热 热损失 总计 总计 Q 进 = Q 出 第四章 设备计算和选型 第一节 反应釜的结构和材质 1. 结构： K 型 2. 材质：选用搪玻璃 第二节 反应釜中物质的平均密度ρ m 的计算 根据 1/ρ m = ∑α i/ρ i 年产 4500t 富马酸单甲酯车间工艺设计 年产 4500t 富马酸单甲酯车间 工艺设计 其中 α i—— 第 I 中物料的质量分数， di = mi/M ρ i。