一、 配置混酸过程的热量衡算
工作8小时,温度不超过35℃ 取0℃为基准温度 所以,Q1=WCpΔt=0 物理变化热: Q3=Qs
98% H2SO4 3034.08kg 56% H2SO4 98% HNO3 4028.88kg 14791.44 27% HNO3 废酸 28236.56kg 17%水
其中,98%的H2SO的微分溶解热为qs1= 711.28 kJ/kg 98% HNO3的微分溶解热为qs2= 443.504kJ/kg 废酸的微分溶解热为qs3= 242.67 kJ/kg 混酸的微分溶解热:qs= 359.824 kJ/kg
Qs=3034.08?qs1?4028.88?qs2?28236.56?qs3?14791.44?qs = 5474755.7kJ 出料温度:35℃ 取0℃为基准温度 Q4=WCpΔt=14791.44?1.983?35=1026599.89kJ
由Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6,其中Q5≈0,Q6≈0
所以,Q2=Q4-Q3-Q1=1026599.89-5474755.7=-4448155.81kJ
二、1#硝化釜的热量计算
进料情况: 混酸:14791.44 kg 循环废酸:28236.56kg 工业甲苯:5892.16kg 硝化釜温度:45℃ 取40℃为基准温度 所以,Q1=WCpΔt
=(5892.16?1.740?14791.44?1.983?28236.56?2.707)?(45?40) =580100.76kJ
Q4=6123.74?2.133?(45?40)?8?522477.50kJ Qr=
902.86?1000137?155.85?8?8216685.02kj
Qs: 1. 混酸 + 废酸 新混酸 + Qs1 56%H2SO4 68.3H2SO4 64.3% H2SO4 27%HNO3 qs1 0.6%HNO3 qs2 9.7%HNO3 qs3 17%H2O 31.1%水 26.2%H2O 14791.44kg 28236.56kg 43028kg qs1=359.824kj/kg qs2=242.67 kJ/kg qs3=278.236kj/kg Qs1=(14791.44?359.824?28236.56?242.67?43028?278.23)?8 =202800.68KJ
2. 新混酸 主反应反应的硝酸 + 剩余混酸 +Qs2 64.1%H2SO4 67.9%H2SO4 9.7%HNO3 qs1
415.19499.21?21.18?79.8% qs2 1.7% HNO3 qs3
26.2%H2O 30.4H2O
43028kg 40783.52kg qs1=278.236kj/kg qs2=368.192kj/kg qs3=249.792/kg Qs2=43028?278.236?3321.52?368.192?40783.52?249.792
=561584.49KJ
3. 水 + 剩余混酸 1#硝化釜废酸 + Qs3 0 67.9%H2SO4 68.4%H2SO4 1.7HNO3 qs2 0.6%HNO3 qS3 30.4% H2O 31%H2O 40783.52kg 28236.56kg qs1=0 qs2=249.792/kg qs3=242.67 kJ/kg Qs3=40783.52?249.792?28236.56?239.32=3429823.49KJ
Qs=Qs1+Qs2+Qs3=202800.68+561584.49+3429823.49=4194208.66kJ 则,Q3=Qs+Qr=4194208.66+8216685所以,Q2=Q4-Q3-Q1=522477.50.02=12410893.68kJ
由Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6,其中Q5=0,Q6≈0
-580100.76-12410893.68=-12468516.94KJ