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馬后炮化工第1章物料能量平衡-資料下載頁

2026-05-01 00:28本頁面

　　

【正文】 O+H2)，標準反應熱為，每小時加入反應器的熱量為 5300 kJ/h，原料 mol配比為：乙醇 /乙醛＝ 9，物料入口溫度 300oC,出口 265oC。求乙醇的轉化率？已知熱容值：乙醇 (g) cp=℃ , 乙醛 (g) cp= kJ/mol.℃ , H2 cp=℃ 解：（ 1）衡算基準 25oC、 1h（流量）（ 2）衡算思路物料衡算（采用元素衡算方法）和熱量衡算聯合進行例 10 23 （ 1）以 100mol進料為物料衡算基準，以 25℃ ,1atm的自由態分子為熱量衡算的基準。（ 2）以反應器為體系碳元素平衡 90?2+10?2=2n1+2n2 即 n1+n2=100(a) 氫元素平衡 90?6+10?4=6n1+4n2+2n3 即： 3n1+2n2+n3=290(b) （ 3）能量衡算：乙醇焓變： n1?? (26525)90??(30025) 乙醛焓變： n2?? (26525)10??(30025) 氫氣焓變： n3??(26525) 反應熱： n3? 24 能量衡算結果： ++76n3=8247(c) 聯立 (a)、 (b)和 (c)三式得： n1=, n2= , n3= （ 4）乙醇轉化率 : ()/90= 思考題 1 在 2MPa和 240oC條件下，用純氧氧化乙烯生產環氧乙烷，已知原料混合氣含乙烯 15%(mol)，流量 10740m3/h；反應器出口含環氧乙烷 %(mol)，乙烯 %(mol)，流量 10670m3/h，求乙烯轉化率和環氧乙烷的收率。 25 思考題 2 某氧化過程排出的尾氣體積組成已知為 O2 10%、 N2 85% 、 CO2 5%，計算空氣用量及氧耗量。思考題 3(Tan4) 采用兩個連續操作的串聯蒸發器濃縮燒堿溶液。第一蒸發器入口的燒堿溶液流量為 5 t/h，燒堿質量分數為 12%。第二蒸發器的入口燒堿質量分數為 20%，出口燒堿質量分數為 50%。求兩個蒸發器每小時蒸發的水量和第二蒸發器送出的濃溶液量分別是多少？（答案：第一蒸發器蒸發水量為 2021kg/h，第二蒸發器蒸發水量和送出的溶液量分別 1800kg/h和1200kg/h） 26 思考題 4(Tan6) 若思考題 3中第一蒸發器采用水蒸汽加熱，冷凝水在飽和溫度下排出；原料液入口溫度為 20oC，在器內的沸點為 70oC，溶液比熱為，熱損失為 3?105kJ/h。求所需要的加熱水蒸氣量是多少？已知：加熱蒸汽和蒸發蒸汽的焓分別為 2704和 2624kJ/kg，溶液的濃縮潛熱可忽略不計。 (2693kg/h) 思考題 5 乙烯在銀催化劑上用過量空氣部分氧化制取環氧乙烷。反應方程式為：主反應： 2C2H4+O2=2C2H4O 副反應： C2H4+3O2=2CO2+2H2O。反應器進口混合氣體的流量為 45 000Nm3/h，原料組成 mol分率為 C2H4 %， N2 %， O2 %。乙烯轉化率為 32%，反應選擇性為 69％，則反應器出口氣體的流量為（） kg/h。（答案 : (2)) (1) 57 ； (2) ； (3) 56 ； (4) 11 思考題 5

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