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1、例5-2 物料衡算數(shù)據(jù)如表4-3所示。已知加入甲苯和濃硫酸的溫度均為30oC，脫水器的排水溫度為65oC，磺化液的出料溫度為140oC，甲苯與硫酸的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)熱為117.2kJmol-1(放熱)，設(shè)備(包括磺化釜、回流冷凝器和脫水器，下同)升溫所需的熱量為1.3105kJ，設(shè)備表面向周?chē)h(huán)境的散熱量為6.2104kJ，回流冷凝器中冷卻水移走的熱量共9.8105kJ。試對(duì)甲苯磺化過(guò)程進(jìn)行熱量衡算。,5.4 Examples of Energy Balance,表4-3 甲苯磺化過(guò)程的物料平衡表,(2) Batch Operated Process,解：熱量衡算目的:確定磺化過(guò)程中的補(bǔ)充加熱量。

2、 衡算范圍:甲苯磺化裝置(包括磺化釜、回流冷凝器和脫水器等) 。,5.4 Examples of Energy Balance,有關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)為：原料甲苯的定壓比熱為1.71 kJkg-1oC-1；98%硫酸的定壓比熱為1.47kJkg-1oC-1；磺化液的平均定壓比熱為1.59 kJkg-1oC-1；水的定壓比熱為4.18kJkg-1oC-1。,熱量平衡方程式可表示為 取熱量衡算的基準(zhǔn)溫度為25oC，則,5.4 Examples of Energy Balance,圖5-1 甲苯磺化裝置熱量衡算示意圖,反應(yīng)中共加入98%濃硫酸的質(zhì)量為1100kg，其中含水22kg。若以SO3計(jì)，98%硫酸的質(zhì)量分率為80%。,5.4 Examples of Energy Balance,m=0.8,反應(yīng)結(jié)束后,磺化液含硫酸35.2kg,水21.4kg。以SO3計(jì),硫酸的質(zhì)量分率為50.8%。則 所以,5.4 Examples of Energy Balance,反應(yīng)消耗的甲苯量為979kg，則,5.4 Examples of Energy Balance,表5-2 甲苯

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