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物料恒算以100kmol丙烯进料计。 假设排空气的数量为V,排空气中丙烷含量等于进料丙烯中丙烷的含量,则 100*0.005/0.995=V*0.7 V=0.718kmol 丙烯在排空气体中含量0.718*0.3=0.215kmol 丙烯反应量99.5一0.215=99.285kmol 环氧丙烷产量99.285*0.86*0.99*0.99=83.686kmol 丙烯、氯丙醇、环氧丙烯的分子量分别为42.08,94.54,58.08。 气相法每吨环氧丙烷的丙烯单耗100*42.08/(83.686*58.08)=0.8658t 假设液相法丙烯尾气排放的组成同气相法,则液相法丙烯单耗为 0.8658*0.86/0.94=0.792t/t (c)氯气单耗 氯醇化及其副反应产物二氯丙烷和二氯异丙基醚的丙烯和氯之比都为1: 1、气相法每吨环氧丙烷的单耗 35.45×21 1 58.08086*0.99×0,99=1.448 2、液相法每吨环氧丙烷的单耗 35.45×21 1 ×0.940.99'0.99 =1.325 58.08 (d)能量单耗 无论是气相法或液相法,两者的最终氯丙醇溶液浓度相同,因此两者的蒸汽和冷却水消 耗基本相同,差别主要在于气相循环和液相循环所需的动力。 首先计算溶液循环量:氯丙醇溶液浓度为4%,每立方米溶液(设溶液的密度为 1000kgm3)需溶氯 40/94.54=0.4231kmol=9.478nm3/m3 为简化起见,氯丙醇水溶液的密度和氯在氯丙醇溶液中溶解度都按纯水计算,在常压和 50℃时,氯在水中的溶解度为1.225m3m3,假设吸收氯气至饱和度75%,则循环溶液与氯 丙醇溶液产品之比为: 9.478/1.225*0.75)=10.316 对于年产2万吨环氧丙烷装置,若年操作时为8000小时,则每小时氯丙醇中间产品的数量 为 2000094.54111 -X- =103.8t/h 800058.080.040.990.99 故每小时循环溶液量=103.8*10.316=1070.8t 假设溶液循环需要提升的扬程和克服的阻力为30m液柱,泵的效率为75%,则循环泵的 功率: 1070.8 V.H.p.G/n= ×30×1000×9.81÷0.75 3600 =116717W=116.7kW 式中V,H,P,G,η分别为流量,扬程,相对密度,重力加速度系数和效率。 对于气相法,依靠气体向上鼓泡带动溶液循环,根据气相法的冷模试验和工厂实测数据, 使溶液达到需要循环量的循环量的循环气体为丙烯进料量的7-8倍,循环压缩机的压差为 0.2MP,根据这些条件可以计算出循环压缩机所需的功。压缩功的计算公式并不复杂,完物料恒算以100kmol丙烯进料计。 假设排空气的数量为V,排空气中丙烷含量等于进料丙烯中丙烷的含量,则 100*0.005/0.995=V*0.7 V=0.718kmol 丙烯在排空气体中含量 0.718*0.3=0.215kmol 丙烯反应量 99.5—0.215=99.285kmol 环氧丙烷产量 99.285*0.86*0.99*0.99=83.686kmol 丙烯、氯丙醇、环氧丙烯的分子量分别为42.08,94.54,58.08。 气相法每吨环氧丙烷的丙烯单耗 100*42.08/(83.686*58.08)=0.8658t/t 假设液相法丙烯尾气排放的组成同气相法,则液相法丙烯单耗为 0.8658*0.86/0.94=0.792t/t (c)氯气单耗 氯醇化及其副反应产物二氯丙烷和二氯异丙基醚的丙烯和氯之比都为1:1 1、气相法 每吨环氧丙烷的单耗 35.45 2 1 1 1 1.448 58.08 0.86 0.99 0.99      2、液相法 每吨环氧丙烷的单耗 35.45 2 1 1 1 1.325 58.08 0.94 0.99 0.99      (d)能量单耗 无论是气相法或液相法,两者的最终氯丙醇溶液浓度相同,因此两者的蒸汽和冷却水消 耗基本相同,差别主要在于气相循环和液相循环所需的动力。 首先计算溶液循环量:氯丙醇溶液浓度为4%,每立方米溶液(设溶液的密度为 1000kg/m3)需溶氯 40/94.54=0.4231kmol=9.478nm3 /m3 为简化起见,氯丙醇水溶液的密度和氯在氯丙醇溶液中溶解度都按纯水计算,在常压和 50℃时,氯在水中的溶解度为1.225nm3 /m3,假设吸收氯气至饱和度75%,则循环溶液与氯 丙醇溶液产品之比为: 9.478/(1.225*0.75)=10.316 对于年产2万吨环氧丙烷装置,若年操作时为8000小时,则每小时氯丙醇中间产品的数量 为 20000 94.54 1 1 1 103.8 / 8000 58.08 0.04 0.99 0.99      t h 故每小时循环溶液量=103.8*10.316=1070.8t 假设溶液循环需要提升的扬程和克服的阻力为30m液柱,泵的效率为75%,则循环泵的 功率: 1070.8 / 30 1000 9.81 0.75 3600 116717 116.7 V H G W kW             式中V,H,ρ,G,η分别为流量,扬程,相对密度,重力加速度系数和效率。 对于气相法,依靠气体向上鼓泡带动溶液循环,根据气相法的冷模试验和工厂实测数据, 使溶液达到需要循环量的循环量的循环气体为丙烯进料量的7-8倍,循环压缩机的压差为 0.2MPa,根据这些条件可以计算出循环压缩机所需的功。压缩功的计算公式并不复杂,完
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