苯酐生產(chǎn)的能量衡算計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21430苯酐生產(chǎn)的能量衡算計(jì)算過程案例 [23]。因此，在設(shè)計(jì)過程中，需要計(jì)算能量平衡。根據(jù)節(jié)能法，在系統(tǒng)中，能量進(jìn)出可以表示為：累積能量=輸入能量-能量輸出其中在連續(xù)系統(tǒng)滿足等式為：Q+W=∑Hout-∑Hin上式中Q表示熱負(fù)荷，W表示輸入機(jī)械能，其中∑Hin表示進(jìn)入總物料焓，∑Hout表示離開總物料焓。1.3換熱器的能量衡算對(duì)于空氣預(yù)熱器E101以及鄰二甲苯換熱器E102兩臺(tái)換熱器的相關(guān)流股焓變計(jì)算結(jié)果見表5-1，換熱器熱量衡算對(duì)應(yīng)的相關(guān)數(shù)值如下表5-2所示。表5-1E101、E102流股焓變計(jì)算表名稱流入流出E101E102E101E102物流編號(hào)S3S4S5S6溫度/℃19.2521.00141.00141.00壓力bar1.001.001.001.00氣相分率1.001.001.001.00摩爾流量/（kmol/h）2090.0060.192090.0060.19質(zhì)量流量/（kg/h）60297.306390.0060297.306390.00體積流量/（l/min）50809.607.2771672661.702092.52熱焓/（Gcal/h）-0.084-0.351.760.54ΣH/（Gcal/h）-0.084-0.351.760.54換熱器E102、E102的能量衡算結(jié)果如表5-2所示。表5-2換熱器E101、E102的能量衡算結(jié)果E103、E104相關(guān)流股焓變計(jì)算見表5-3。表5-3E103、E104流股焓變計(jì)算表名稱流入流出E103E104E103E104物流編號(hào)S8S9S9S25溫度/℃350.00161.00161.00136.00壓力bar1.001.001.001.00氣相分率1.001.001.000.98摩爾流量/（kmol/h）2169.002169.002169.002169.00質(zhì)量流量/（kg/h）66687.3066687.3066687.3066687.30體積流量/（l/min）112377.0079014.9079014.9072849.30熱焓/（Gcal/h）-17.54-20.86-20.86-21.76ΣH/（Gcal/h）-17.54-20.86-20.86-21.76其中對(duì)E103以及E104兩臺(tái)換熱器的能量衡算結(jié)果，如下表5-4所示。表5-4換熱器E103、E104的能量衡算結(jié)果冷凝器E105、粗苯酐加熱器E201相關(guān)流股焓變計(jì)算見5-5表。表5-5E105、E201流股焓變計(jì)算表名稱流入流出E105E205E105E205物流編號(hào)S10S16S15S19溫度/℃136.00142.609181.00136.00壓力bar100.00100.001.00100.00氣相分率1.001.001.001.00摩爾流量/（kmol/h）1962.40402.8391962.40402.839質(zhì)量流量/（kg/h）56252.1015674.556252.1015674.5體積流量/（l/min）667.5759.950274751.858.5146熱焓/（Gcal/h）-8.73-19.46-8.04-19.52ΣH/（Gcal/h）-8.73-19.46-8.04-19.52對(duì)于E105和E205換熱器的能量衡算結(jié)果，如下表5-6所示。表5-6換熱器E105、E205的能量衡算結(jié)果1.4苯酐合成工段的能量衡算1.4.1氣體混合器M101的能量衡算氣體混合器的能量信息，如表5-7所示。表5-7氣體混合器的能量信息表名稱流入流出物流編號(hào)S5S6S7溫度/℃141.00141.00141.00壓力bar1.001.001.00氣相分率1.001.001.00摩爾流量/（kmol/h）2090.0060.192150.19質(zhì)量流量/（kg/h）60297.306390.0066687.30體積流量/（l/min）72661.702092.527454.20熱焓/（Gcal/h）1.760.542.30ΣH/（Gcal/h）2.302.30氣體混合器M101的能量衡算結(jié)果，如表5-8所示。表5-8氣體混合器器M101的能量衡算結(jié)果1.4.2苯酐氧化反應(yīng)器R101的能量衡算苯酐氧化反應(yīng)器R101的能量信息，如表5-9所示。表5-9苯酐氧化反應(yīng)器的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)S7S8溫度/℃141.00350.00壓力/Bar1.001.00氣相分率1.001.00摩爾流量/（kmol/h）2150.192169.00質(zhì)量流量/(kg/h）66687.3066687.30體積流量/（m3/h）74754.20112377.00熱焓/（Gcal/h）2.30-17.55ΣH/（Gcal/h）2.30-17.55苯酐氧化反應(yīng)器R101的能量衡算計(jì)算結(jié)果如下5-10所示。表5-10苯酐氧化反應(yīng)器R101的能量衡算表1.4.3空氣壓縮機(jī)C101的能量衡算空氣壓縮機(jī)C101的能量信息，如表5-11所示。表5-11苯酐氧化反應(yīng)器的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)S2S3溫度/℃21.0019.25壓力/Bar1.101.00氣相分率1.001.00摩爾流量/（kmol/h）2090.002090.00質(zhì)量流量/(kg/h）60297.3060297.30體積流量/（m3/h）47099.4050809.60熱焓/（Gcal/h）0.000.00ΣH/（Gcal/h）0.000.00如表5-12為苯酐氧化反應(yīng)器C101的能量衡算計(jì)算結(jié)果表5-12苯酐氧化反應(yīng)器C101的能量衡算表1.4.4泵P101的能量衡算泵P101的能量信息，如表5-13所示。表5-13泵P101的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)C8H10S4溫度/℃21.0021.00壓力/Bar1.001.00液相分率1.001.00摩爾流量/（kmol/h）60.1960.19質(zhì)量流量/(kg/h）6390.006390.00體積流量/（m3/h）7.287.28熱焓/（Gcal/h）-0.35-0.35ΣH/（Gcal/h）-0.35-0.35泵P101的能量衡算結(jié)果，如表5-14所示。表5-14泵P101的能量衡算結(jié)果1.4.5冷卻器F101的能量衡算冷卻器F101的能量信息，如表5-15所示。表5-15冷卻器F101的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)S25S10溫度/℃21.00136.00壓力/Bar1.00100.00液相分率0.981.00摩爾流量/（kmol/h）2196.001962.40質(zhì)量流量/(kg/h）66687.3056252.10體積流量/（m3/h）72849.30667.57熱焓/（Gcal/h）-21.76-8.73ΣH/（Gcal/h）-21.76-8.73冷卻器F101的能量衡算結(jié)果，如表5-16所示。表5-16冷卻器F101的能量衡算表1.4.6切換冷凝器F102的能量衡算切換冷凝器F102的能量信息，如表5-17。表5-17切換冷凝器F102的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)S15S13S14溫度/℃181.00180.00180.00壓力/Bar1.001579.521579.52氣相分率/%1.001.000.00摩爾流量/（kmol/h）1962.401766.16196.24質(zhì)量流量/(kg/h）56252.1051012.805239.32體積流量/（m3/h）74751.8042.1311.67熱焓/（Gcal/h）-8.04-3.83-4.76ΣH/（Gcal/h）-8.04-8.59切換冷凝器F102的能量衡算結(jié)果，如表5-18所示。表5-18冷卻器F102的能量衡算表1.4.7水洗塔T101的能量衡算水洗塔T101的能量信息，如表5-19所示。表5-19水洗塔T101的能量信息表名稱流進(jìn)流出流股編號(hào)S12S13S17S18溫度/℃21.00180.00138.40132.08壓力/Bar100.001579.52100.00100.00氣相分率0.001.000.001.00摩爾流量/（kmol/h）83.261766.1638.701810.72質(zhì)量流量/（kg/h）1500.0051012.80714.8451798.00體積流量/（m3/h）1.5142.130.84610.02熱焓/（Gcal/h）-1.68-3.83-2.48-7.04ΣH/（Gcal/h）-9.51-9.52表5-20為水洗塔T101的能量衡算結(jié)果。表5-20水洗塔T101的能量衡算表1.4.8混合器M102的能量衡算混合器M102的能量信息如表5-21所示。表5-21混合器M102的能量信息表名稱流入流出物流編號(hào)S11S14S16溫度/℃136.00180.00142.61壓力bar100.001579.52100.00氣相分率0.000.000.35摩爾流量/（kmol/h）206.60196.24402.84質(zhì)量流量/（kg/h）10431.205239.3215674.50體積流量/（l/min）9.4311.6759.95熱焓/（Gcal/h）-14.70-4.76-19.46ΣH/（Gcal/h）-19.46-19.60混合器M102的能量衡算結(jié)果，如表5-21所示。表5-21混合器M102的能量衡算表1.5苯酐精制工段的能量衡算1.6.1反應(yīng)器R201的能量衡算反應(yīng)器R201的能量信息如表5-22所示。表5-22反應(yīng)器R201的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)S19S20溫度/℃136.00136.00壓力/Bar100.001.00氣相分率0.350.87摩爾流量/（kmol/h）402.84402.84質(zhì)量流量/(kg/h）15674.5015674.50體積流量/（m3/h）58.5111961.20熱焓/（Gcal/h）2.30-17.85ΣH/（Gcal/h）-19.52-17.85反應(yīng)器R201的能量衡算結(jié)果，如表5-23所示。表5-23反應(yīng)器R201的能量衡算表1.6.2輕組分塔T201的能量衡算輕組分塔T201的能量信息，如表5-24。表5-24輕組分塔T201的能量信息表名稱流入流出流股編號(hào)S20S21S22溫度/℃136.0081.67251.80壓力/Bar1.000.900.90氣相分率/%0.871.000.00摩爾流量/（kmol/h）402.84350.0952.75質(zhì)量流量/(kg/h）15674.508144.007530.53體積流量/（m3/h）11961.2011471.606.93熱焓/（Gcal/h）-17.85-12.73-1.00ΣH/（Gcal/h）-17.85-17.73塔T201的能量衡算結(jié)果如5-25表所示。表5-25輕組分塔T201的能量衡算結(jié)果1.6.3精餾塔T202的能量衡算精餾塔T202的能量信息如表5-26。表5-26精餾塔T202的能量信息表名稱流入流出