乙二醇计算
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工艺计算
反应器的物料衡算:
一、计算依据
反应器进料中环氧乙烷和水的摩尔比为1︰18,因为环氧乙烷在反应器中基本达到全部转换,故可设为98%,乙二醇年产量为9万吨。
二、原料质量的计算
由于原料为环氧乙烷和水,设环氧乙烷的质量为m环氧乙烷,水的质量为m水
所以,依据已知条件n环氧乙烷︰n水=1︰18;环氧乙烷转换率为98%;乙二醇年产量为9万吨;M环氧乙烷=44g/mol,M水=18g/mol 由此可计算m环氧乙烷和m水
因为n环氧乙烷︰n水 = 1︰18
m环氧乙烷︰M环氧乙烷=m水︰M水 = 1/18 (1)
m环氧乙烷︰m水×M环氧乙烷︰M水 = 1/18
m环氧乙烷︰m水×18/44 = 1/18
m环氧乙烷︰m水 = 1/18×44/18
= 0.1358
由于环氧乙烷转换率为98%,乙二醇年产量为9万吨,可计算得m环氧乙烷和m水:
m环氧乙烷+m水=9×107/98% (2)
=9×109/98
=9.1×107(kg)
由(1)、(2)式可知:
m环氧乙烷=0.1358m水(3)
m环氧乙烷+m水=9.0×107(kg)(4)
把(3)式代入(4)式可计算得:
0.1358 m水+ m水=5.1×107 (5)
1.1358 m水=5.1×107
m水=4.49×107(kg)
由(4)、(5)式联立可得:
m环氧乙烷+4.49×107=5.1×107
m环氧乙烷=0.61×107 (kg)
三、原料的总投入量
由于生产是连续生产,一年按360天计算,一天24小时,设环氧乙烷的流量为
F环氧乙烷,水的流量为F水。
由以上计算知:
m环氧乙烷=0.61×107(kg)
m水=4.49×107(kg)
所以,F环氧乙烷=m环氧乙烷/(360×24)
= 0.61×107/(360×24)
=0.0000706×107
=706(kg/h)。