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    3.2.3 三氧化硫发生段热量衡算
    计算基准:采取进口温度35℃,出口温度50℃
    (1)二氧化硫从30℃加热到59℃所需要的热量Q1
    Q1=nCP△t=4.15×103mol×216.7 J/mol•k×(72-30)k     
             =3.78×104KJ
    所需要提供的热水的量:
    计算基准:釜的反应温度为400℃,因此采用进口为35℃,出口为80℃的热水进行加热,加热时间5分钟.[5]
    100水降到80水放出的热量q=CP△t=(4.18KJ/Kg•k)×(100-80) k
    =83.6 KJ/Kg
    在整个过程中所放出的热量为:Q=mq=83.6 KJ/Kg ×m
    =Q1=3.78×104KJ
    所以m=452.15 Kg
    其流量为:q=452.15Kg/5×60s=1.51 Kg/s
    (2) 反应热Q2的计算
    查《化工物性数据手册》可计算出生成物及反应物的标准摩尔生成焓
    表3.9  生成焓一览表
    物料名称                         标准摩尔生成焓(KJ/mol)
    氧气                                  -18.8
    二氧化硫                          185.1
    三氧化硫                           5.85
    Q反=∑生成物-∑反应物=-57.35-2×71.259-5.85=-205.718 KJ/mol
    所以此反应为放热反应
    因此放出热量:Q2=4.15×103mol×205.718 KJ/mol=8.54×105KJ
    需要冷却水的量:
    计算基准:设冷却水入口温度为50 ℃,出口为65℃,反应温度为70℃,
    反应时间为1.5小时,则需要冷却水的量为:
    由Q=mCP△t=m4.18KJ/Kg•k(65-50)k
    =Q2=8.54×105KJ
    所以所需冷水的量:m=13616.1kg
    流量为:q=13616.1kg/1.5×3600=2.52kg/s

    3.2.4 中和反应段热量衡算
    计算基准:中间体进料温度47℃,出料温度55℃,反应时间1小时
    (1) Q1=0
    (2) 反应热Q2的计算
    查《化工物性数据手册》
    表3.12 键能一览表
    化学键                                         键能(KJ/mol)
    C-Cl                                           354.0
    H-Cl                                           600
    根据公式:Q反=∑生成物-∑反应物
                      所以  Q反=600-232.6-354=-478.6 KJ/mol
    由此可知该反应为放热反应
    Q反总=3.55×103mol×478.6 KJ/mol=1.70×106KJ
    (3)需要热水的量
    计算基准:中和反应釜的反应温度为50℃,所以选择进口温度为100℃,出口温度为80℃的水来进行冷却,冷却时间为4小时。
    100水降到80水放出的热量q=CP△t=(4.18KJ/Kg•k)×(100-80) k
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