甲胺生產(chǎn)工藝中的萃取塔計(jì)算過程圖4?4萃取塔物料衡算圖Figure4?4TheMaterialBalanceDrawingoftheExtractionTower1.1物料衡算根據(jù)一塔出塔物料，列出下表：由工藝參數(shù)，回流比取3-4，因此取回流比為4。根據(jù)萃取水量為進(jìn)料量的1.1倍，計(jì)算萃取水量：85℃時(shí)進(jìn)料液的混合密度為657.80kg/m則加入水量：V即用脫水塔釜液作為萃取水時(shí)數(shù)量及組成新鮮軟水量=1/3×1951.572=650.524kg/h循環(huán)軟水量=2/3×1951.572=1301.048kg/h根據(jù)工廠標(biāo)準(zhǔn)得出循環(huán)水的組成：由此得出混合后的循環(huán)水的組成：表3-25混合后循環(huán)水的組成Table3-25Compositionofthecirculatingwateraftermixing組分NH3MMADMACH3OHH2OΣkg/h0.6622.653.3116.551951.5721980.684wt%0.030.130.1670.8498.53100.00kmol/h0.0390.0850.0560.517108.3108.997mol%0.0.0360.0780.0510.4799.36100.00餾出液組成：塔頂蒸汽TMA的量：544.45×0.96?294.632=228.04kg/h餾出液量：D=228.04/0.98=232.69kg/h按（36.548kg/h）TAM的要求，每小時(shí)取出餾出液量返回合成配料數(shù)量：組分NH3MMADMATMAH2O總和kg/h0.8482.5433.389415.2221.695423.697①放空損失量：G表3-29萃取塔放空組成Table3-29ConstituteofextractionTower組分MMADMATMA總和wt(%)2.062.0695.88100kg/h0.22950.229510.68411.143②釜液組成：如下表組分NH3MMADMATMACH3OHH2O總和wt(%)0.1287.9508.0280.3591.04382.492100kg/h3.725231.329233.59910.4530.352400.352909.799kmol/h0.227.455.180.180.95133.2147.18mol（%）0.1495.063.520.120.6590.51001.2熱量衡算（1）塔頂熱量衡算計(jì)算基準(zhǔn)：以0℃，1h時(shí)的NH3(g)、MMA(g)、DMA(g)、TMA(g)、CH3OH(g)、H2O(g)為基準(zhǔn)已知數(shù)據(jù)由物料衡算可知塔操作參數(shù)：①塔頂壓力：（表壓）②回流比：由ASPEN模擬得出混合進(jìn)料即塔頂蒸汽的泡點(diǎn)溫度為80℃，露點(diǎn)溫度為85℃則有冷凝器進(jìn)料塔頂進(jìn)料tF=80，回流tr=85，塔頂tV=80，塔頂冷凝器放空量即萃取塔餾出液組成：組分NH3MMADMATMAH2O總和kg/h0.8482.5433.389415.2221.695423.697上升蒸汽量V：由R=LL=R×D=3×423.697=1271.091kg/hV=L+D=1271.091+423.697=1694.788kg/h回流液量L：LLLLL組分NH3MMADMATMAH2O總和wt(%)0.20.60.8980.4100kg/h2.541667.62610.1691245.6685.0841271.0888kmol/h0.1370.2260.20719.3580.25920.187mol（%）0.6791.1171.02695.8941.283100組分NH3MMADMATMAH2OCP（0℃，g）8.33611.92315.93520.5807.998CP（37℃，g）8.56012.93717.32122.5018.031CP（80℃，g）8.81913.93218.81724.5928.077CP（47℃，g）8.59613.08017.53022.7938.036CP（85℃，g）8.89714.21219.25225.2028.093表3-36各組分在不同溫度時(shí)的汽化潛熱（單位：kcal/kmol）Table3-36Potentialheatofvaporizationatdifferenttemperaturesinkcal/kmol組分NH3MMADMATMAH2OΔH(80℃)4322.694635.754872.875036.1511286.65塔頂冷凝器的衡算：圖4-5萃取塔塔頂冷凝圖Figure4-5TheCondensationDrawingoftheExtractionTowerTop由辛普森公式Q=(b?a)①0-80℃下：q=qqqq②0-85℃下：q=q=q=q=q=塔頂蒸汽帶入冷凝器的熱量Q(入熱)NH380℃(g)NHNH380℃(g)NH30℃(g)MMA80℃(g)MMA0℃(gMMA80℃(g)MMA0℃(g)TMA80℃(g)TTMA80℃(g)TMA0℃(g)DMA80℃(g)DMA0℃(g)（）（）DMA80℃(g)DMA0℃(g)（）（） H2O80℃(g)HH2O80℃(g)H2O0℃(g)QQQQQQ回流液熱量Q回流：NH380℃(l)NH380℃(NH380℃(l)NH380℃(g)NH30℃(g)MMA80℃(l)MMA80℃(g)MMA80℃(l)MMA80℃(g)MMA0℃(g)TMA80℃(l)TMA80℃(TMA80℃(l)TMA80℃(g)TMA0℃(g)DMA80℃(l)DMA80℃DMA80℃(l)DMA80℃(g)DMA0℃(g)H2O80℃(l)H2O80℃(H2O80℃(l)H2O80℃(g)H2O0℃(g)QQQQQQ餾出氣體熱量Q餾出：NH385℃(g)NHNH385℃(g)NH30℃(g)MMA85℃(g)MMA0℃(gMMA85℃(g)MMA0℃(g)TMA85℃(g)TTMA85℃(g)TMA0℃(g)DMA85℃(g)DMA0℃(g)（）（）DMA85℃(g)DMA0℃(g)（）（） H2O85℃(g)HH2O85℃(g)H2O0℃(g)QQQQQQ冷凝器帶走Q冷凝Q熱量平衡表輸入(KJ/h)輸出(KJ/h)塔頂蒸汽進(jìn)料Q入熱45077.808回流液Q回流5515.63餾出Q餾出7656.89冷凝器帶走Q冷凝31905.308共計(jì)45077.808共計(jì)45077.808（2）萃取塔總塔熱量衡算圖4-7萃取塔總塔熱量衡算Figure4-7HeatBalanceCalculationofTotalExtractionTower以0P表P大氣P絕壓由aspen軟件計(jì)算得：混合物進(jìn)料的泡點(diǎn)溫度為：80℃，露點(diǎn)溫度為：155℃。組分NH3MMADMATMACH3OHH2OCP（0℃，l）22.5226.2634.05634.21318.49717.405CP（40℃，l）28.5632.4037.7336.5722.9618.168CP（80℃，l）41.2642.8943.0145.1129.8219.535CP（75℃，l）34.11537.15340.67640.78727.38718.699CP（155℃，l）9.89684.7068.0884.6639.3122.03（1）各組分單量熱量計(jì)算如下由辛普森公式Q=(b?a)①0-80℃下：q=q=2650KJ/hq=3039.81KJ/hq=3008KJ/hq=1868.76KJ/hq=1461.07KJ/h②0-155℃下：q=q=q=q=q=q=（2）進(jìn)料液帶入塔的熱量Q進(jìn)料：NH3℃(l)NH3NH3℃(l)NH30℃(l)MMA℃(l)MMA0℃(l) MMA℃(l)MMA0℃(l)TMA℃(l)TMA0℃(lTMA℃(l)TMA0℃(l)DMA℃(l)DMA0℃(lDMA℃(l)DMA0℃(l)CH3OH℃(l)CHCH3OH℃(l)CH3OH0℃(l)H2O℃(l)HH2O℃(l)H2O0℃(l)QQQQQQQ（3）釜液帶走的熱量Q釜液：NH3℃(l)NH3NH3℃(l)NH30℃(l)MMA℃(l)MMA0℃(l) MMA℃(l)MMA0℃(l)TMA℃(l)TMA0℃(lTMA℃(l)TMA0℃(l)DMA℃(l)DMA0℃(lDMA℃(l)DMA0℃(l)CH3OH℃(l)CHCH3OH℃(l)CH3OH0℃(l)H2O℃(l)HH2O℃(l)H2O0℃(l)QQQQQQQ（4）萃取水帶走的熱量Q萃??；QQQQQQ(5)餾出液帶走熱量Q餾出：Q（6）放空帶走的熱量Q放空：MMA℃(l)MMA0℃(l) MMA℃(l)MMA0℃(l)TMA℃(l)TMA0℃(lTMA℃(l)TMA0℃(l)DMA℃(l)DMA0℃(DMA℃(l)DMA0℃(l)QQQQ（7）冷凝器帶走熱量Q冷凝：Q（8）回流熱量Q（回流）：Q（9）加熱蒸汽帶入熱量Q加熱蒸汽：Q（10）熱量平衡表表