乙酸乙酯反应器课程设计
乙酸乙酯间歇反应釜课程设计
乙酸乙酯间歇反应釜工艺设计说明书目录前言 (3)摘要 (4)一．设计条件和任务 (4)二.工艺设计 (6)1. 原料的处理量 (6)2. 原料液起始浓度 (7)3. 反应时间 (7)4. 反应体积 (8)三. 热量核算 (8)1. 物料衡算 (8)2. 能量衡算 (9)3. 换热设计 (12)四. 反应釜釜体设计 (13)1. 反应器的直径和高度 (13)2. 筒体的壁厚 (13)3. 釜体封头厚度 (15)五. 反应釜夹套的设计 (15)1. 夹套DN、PN的确定 (15)2. 夹套筒体的壁厚 (15)3. 夹套筒体的高度 (16)4. 夹套的封头厚度 (16)六. 搅拌器的选型 (17)1. 搅拌桨的尺寸及安装位置 (17)2. 搅拌功率的计算 (18)3. 搅拌轴的的初步计算 (18)结论 (19)主要符号一览表 (20)总结 (21)参考书目 (22)前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
本科毕业设计--年产6000t乙酸乙酯间歇反应釜设计
设计说明本选题为年产量为年产6×103T的间歇釜式反应器的设计。
通过物料衡算、热量衡算, 反应器体积为、换热量为。
设备设计结果表明, 反应器的特征尺寸为高3350mm, 直径3000mm；夹套的特征尺寸为高2570mm, 内径为3200mm。
还对塔体等进行了辅助设备设计, 换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。
搅拌器的形式为圆盘式搅拌器, 搅拌轴直径75mm。
在此基础上绘制了间歇釜式反应器的设备图, 和整体工艺的工艺流程图。
关键字: 间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计;前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节, 是理论联系实际的桥梁, 是学生体察工程实际问题复杂性, 学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业, 在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策, 根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算, 并要对自己的选择做出论证和核算, 经过反复的比较分析, 择优选定最理想的方案和合理的设计。
1、反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下, 通过裸程设计, 培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识, 综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此, 当学生首次完成该课程设计后, 应达到一下几个目的:2、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式, 当缺乏必要的数据时, 尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
3、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下, 综合分析设计任务要求, 确定化工工艺流程, 进行设备选型, 并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数, 同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
4、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
5、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
乙酸乙酯反应器课程设计
以下是乙酸乙酯反应器课程设计的一个简要概述：
1.课程介绍：介绍乙酸乙酯反应器的基本原理、应用领域和重要性。
2.基础知识讲解：
-化学反应动力学：讲解反应速率、反应机理和速率方程等基本概念。
-乙酸乙酯的合成反应：介绍乙酸乙酯的制备方法、反应机理和反应条件等内容。
3. 反应器设计及操作：
-反应器类型：介绍常见的反应器类型，如批式反应器、连续流动反应器和循环流化床反应器等，并比较其优缺点。
-反应器设计原理：讲解反应器尺寸和几何形状的选择、热量平衡、传质和混合等设计原理。
-操作技术：包括温度控制、压力控制、物料进出控制、催化剂的选择与再生等相关操作技术。
4.安全与环保：
-安全操作：介绍乙酸乙酯反应器操作中的安全事
项，如防爆措施、防腐蚀措施等。
-废物处理：讲解产生的废物处理和排放控制，以确保环境友好。
5.实验教学：
-实验设计：设计乙酸乙酯反应器实验，包括实验目的、步骤、材料和仪器的准备等。
-实验操作与数据分析：教授学生如何进行实验操作，并帮助他们分析和评估实验结果。
6.案例研究：通过案例分析真实的乙酸乙酯反应器项目，让学生了解实际应用，并思考实际工程问题和挑战。
7.课程总结：回顾乙酸乙酯反应器课程的重点内容，并提供学习资源和进一步学习的建议。
这是乙酸乙酯反应器课程设计的一个大致框架，具体的内容和深度可以根据课程要求和学生水平进行调整。
同时，需要注意教学中的安全性和环保性，引导学生养成良好的实验室操作和环保意识。
乙酸乙酯反应器设计
乙酸乙酯反应器设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN青海大学《化工过程设备设计Ⅱ》设计说明书设计题目：年产×103t乙酸乙酯反应器设计班级：2013级化工2班姓名：邬天贵学号：30前言乙酸乙酯，又称醋酸乙酯，分子式C4H8O2。
它是一种无色透明易挥发的可燃性液体，呈强烈清凉菠萝香气和葡萄酒香味。
乙酸乙酯能很好的溶于乙醇、氯仿、乙醚、甘油、丙二醇和大多数非挥发性油等有机溶剂中，稍溶于水，25℃时，1ml乙酸乙酯可溶于10ml 水中，而且在碱性溶液中易分解成乙酸和乙醇。
水能使其缓慢分解而呈酸性。
乙酸乙酯与水和乙醇都能形成二元共沸混合物，与水形成的共沸物沸点为℃，其中含水量为%（质量分数）。
与乙醇形成的共沸物沸点为℃。
还与%的水和%的乙醇形成三元共沸物，其沸点为℃。
乙酸乙酯应用最广泛的脂肪酸酯之一，具有优良的溶解性能，是一种较好的工业溶剂，已经被广泛应用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙醛纤维树脂、合成橡胶等的生产，也可用于生产复印机用液体硝基纤维墨水，在纺织工业中用作清洗剂，在食品工业中用作特殊改性酒精的香味萃取剂，在香料工业中是最重要的香味添加剂，可作为调香剂的组分，乙酸乙酯也可用作黏合剂的溶剂，油漆的稀释剂以及作为制造药物、染料等的原料。
目前，国内外市场需求不断增加。
在人类不断注重环保的今天，在涂料油墨生产中采用高档溶剂是大势所趋。
作为高档溶剂，乙酸乙酯在国内外的应用在持续稳定的增长，在建筑、汽车等行业的迅速发展，也会带动对乙酸乙酯类溶剂的需求。
工业生产技术目前全球乙酸乙酯工业生产方法主要有醋酸酯化法、乙醛缩合法、乙醇脱氢法和乙烯加成法等。
传统的醋酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰，而大规模生产装置主要采用后三种方法，其中新建装置多采用乙烯加成法。
本设计采用醋酸酯化法。
醋酸酯化法在硫酸催化剂作用下，醋酸和乙醇直接酯化生成乙酸乙酯。
该工艺方法技术成熟，投资少，操作简单，但缺点是生产成本高、硫酸对设备腐蚀性强、副反应多、产品处理困难、环境污染严重。
乙酸乙酯反应器课程设计
《反应工程》课程设计说明书院（部）名称化学与材料工程学院学生姓名设计项目乙酸乙酯的反应器设计指导教师专业班级化学工程与工艺前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
设计说明摘要：本选题为年产量为年产5000T的间歇釜式反应器的设计。
通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为346.41m、换热量为481350.95/hKJ。
设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3910mm，直径3600mm；夹套的特征尺寸为高2700mm，内径为3800mm。
乙酸乙酯釜式反应器设计
数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 2、 在兼顾技术先进性、可行性、经济合理得前提下,综合分析设计任务要
求 , 确 定 化 工 工 艺 流 程 ,进 行 设 备 选 型 ,并 提 出 保 证 过 程 正 常 、安 全 可 行 所 需得检测与计量参数,同时还要考虑改善劳动条件与环境保护得有效措 施、 3、 准确而迅速得进行过程计算及主要设备得工艺设计计算及选型。 4、 用精炼得语言、简洁得文字、清晰地图表来表达自己得设计思想与计算 结果。
CB０＝
=１０.09１mol/L
CＳ0＝
=1７、406 ｍol/Ｌ
将速率方程变成转化率得函数
ﻩﻩ
ﻩﻩﻩﻩ
ａ= =2。6１
b=-(1+ +
)= —５.1５
ｃ＝1—1/K=0、６５75
反应体积
Vr
＝
=５。6５8×10－3 ｍｏｌ/(Ｌ ｍｉn)3、
=0。3３9 ｋmol/(m3 ｈ)
Vr=
设计方案比较
０。39,反应器得填充系数 f=0。8,为此反应设计一个反应器。
2 工艺设计
2.1 原料得处理量
按间歇生产计算 根据乙酸乙酯得产量可计算出每小时得乙酸用量为(物料损耗 5%) Ｑ=4690Ｘ103/(８８X60０0X0。3９X０。95)=23.９75ｋmol/ｈ
乙酸乙酯反应器设计.
乙酸乙酯反应器设计.乙酸乙酯（ethyl acetate）是一种广泛应用于化学、医药、塑料、香料和溶剂等领域的有机化合物。
乙酸乙酯的生产过程是通过将乙酸和乙醇加热反应得到。
本文将介绍乙酸乙酯反应器的设计，包括工艺流程、反应器类型、反应条件和反应器尺寸等。
1. 工艺流程乙酸乙酯的生产工艺一般采用酯化反应，即将乙酸和乙醇在反应器内加热反应。
反应得到的产物为乙酸乙酯和水。
下图展示了乙酸乙酯的生产工艺流程。
2. 反应器类型针对乙酸乙酯的生产要求，反应器应选择高效、可控、稳定的反应器。
常见的反应器类型包括：① 塔式反应器：采用连续生产方式，反应器内有不同的分层板，可以控制反应速率和产物质量。
③ 固定床反应器：适用于反应速率较慢的酯化反应，其中反应物固定在反应器内某一位置，反应产物从另一端流出。
3. 反应条件酯化反应是一个放热反应，需要在加反应物的同时控制温度。
反应器的温度应在65-85℃之间，反应物在反应器内的停留时间一般为2-3小时。
反应物的摩尔比例为1:1，反应剂浓度一般为10-15 mol/L。
另外，为了促进反应的进行，反应器内应操作低压条件，一般为1.1-1.5 MPa。
反应器的尺寸应根据生产量和反应条件来确定。
反应器的体积一般为1-3 m3，高宽比应在2:1-4:1范围内。
同时，应选择合适的搅拌器和换热器，以保证反应物的均匀混合和温度控制。
5. 总结本文介绍了乙酸乙酯的生产过程和反应器设计，包括工艺流程、反应器类型、反应条件和反应器尺寸等。
希望对相关领域的从业人员和科研工作者提供参考和指导。
乙酸乙酯的反应器设计流程
乙酸乙酯的反应器设计流程乙酸乙酯（ethyl acetate）是一种广泛应用的溶剂，常用于溶解和稀释脂肪酸、树脂、涂料和油墨等物质。
设计乙酸乙酯反应器的流程可以分为以下几个步骤：1.反应动力学研究：首先，需要对乙酸和乙醇的酯化反应进行动力学研究。
通过实验方法，确定反应的速率方程和反应活化能等参数。
这些参数对反应器设计和操作条件的选择具有重要影响。
2.确定反应器类型：根据实验研究和工程需求，选择适合乙酸乙酯酯化反应的反应器类型。
常见的反应器类型包括连续流动反应器、批量反应器和固定床反应器等。
不同类型的反应器有其特点和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
3.确定反应器尺寸和操作条件：根据反应动力学研究结果和生产需求，确定乙酸乙酯反应器的尺寸和操作条件。
这包括反应器的体积、温度、压力、反应物的摩尔比、催化剂的用量等参数。
在确定这些参数时，需要综合考虑反应速率、热力学和传质等方面的因素。
4.设计反应器结构：根据反应器类型和尺寸确定的参数，设计反应器的结构。
这包括反应器的壳体和内部元件的形状、大小和布置等。
对于连续流动反应器，还需要设计反应物的进入和产物的排出方式，以及催化剂的固定和循环利用等。
5.安全性分析和操作条件选择：在设计乙酸乙酯反应器时，需要进行安全性分析，确定合适的操作条件。
这包括选择适当的温度和压力、确保反应器的密封性、避免反应器过热、避免副反应的发生等。
同时，还需要考虑废气处理、溢流和防火等安全设施。
6.反应器的制造和安装：根据反应器设计的结果，进行反应器的制造和组装。
这包括选择合适的材料、进行焊接和连接、安装传感器和控制系统等。
在制造过程中，需要严格按照工艺要求和设计图纸进行操作，确保反应器的质量和性能。
7.反应器的运行和维护：完成反应器的制造和安装后，进行反应器的运行和维护。
这包括进行反应试验、调整操作条件、监测反应过程、及时处理故障和维修等。
同时，还需要进行定期的维护和检修，确保反应器的正常运行和延长使用寿命。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《反应工程》课程设计说明书院（部）名称化学与材料工程学院学生姓名设计项目乙酸乙酯的反应器设计指导教师专业班级化学工程与工艺前言反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
设计说明摘要：本选题为年产量为年产5000T的间歇釜式反应器的设计。
通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为346.41m、换热量为481350.95/hKJ。
设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高3910mm，直径3600mm；夹套的特征尺寸为高2700mm，内径为3800mm。
还对塔体等进行了辅助设备设计，换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。
搅拌器的形式为圆盘式搅拌器，搅拌轴直径80mm。
在此基础上绘制了设备条件图。
本设计为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。
关键字：间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计主要符号一览表V——反应釜的体积t——反应时间c——反应物A的起始浓度Ac——反应物的B起始浓度Bc——反应物S的起始浓度Sf——反应器的填充系数D——反应釜的内径iH——反应器筒体的高度h——封头的高度2P——操作压力P c——设计压力φ——取焊缝系数[σ]t——钢板的许用应力C1——钢板的负偏差C2——钢板的腐蚀裕量S——筒壁的计算厚度S——筒壁的设计厚度dS——筒壁的名义厚度nH——反应器夹套筒体的高度jP——水压试验压力TD——夹套的内径jQ——乙酸的用量Q——单位时间的处理量目 录第1章 设计任务及条件 ............................. 错误!未定义书签。
第2章 工艺设计 (2)2.1原料的处理量 (2)2.2原料液起始浓度 (2)2.3反应时间 (3)2.4反应体积 (3)第3章 热量核算 (4)3.1物料衡算 (4)3.2能量衡算 (4)3.2.1热量衡算总式 (4)3.2.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p m c 值 (4)3.2.3各种气象物质的参数如下表 (6)3.2.4每摩尔物质在100℃下的焓值 (6)3.2.5总能量衡算 (7)3.3换热设计 (8)3.3.1水蒸气的用量 (8)第4章 反应釜釜体设计 (9)4.1反应器的直径和高度 (9)4.2筒体壁厚的设计 (10)4.2.1设计参数的确定 (10)4.3釜体封头厚 (11)第5章 反应釜夹套的设计 (12)5.1夹套DN 、PN 的确定 (12)5.1.1夹套的DN (12)5.1.2夹套的PN (12)5.2夹套筒体的壁厚 (12)5.3夹套筒体的高度 (13)5.4夹套的封头 (13)5.4.1封头的厚度 (13)5.5传热面积校核 (13)第6章反应釜釜体及夹套的压力试验 (14)6.1釜体的水压试验 (14)6.1.1水压试验压力的确定 (14)6.1.2水压试验的强度校核 (14)6.1.3压力表的量程、水温 (14)6.1.4水压试验的操作过程 (14)6.2夹套的液压试验 (15)6.2.1水压试验压力的确定 (15)6.2.2水压试验的强度校核 (15)6.2.3压力表的量程、水温 (15)6.2.4水压试验的操作过程 (15)第7章搅拌器的选型 (16)7.1搅拌桨的尺寸及安装位置 (16)7.2搅拌功率的计算 (17)7.3搅拌轴的的初步计算 (17)7.3.1搅拌轴直径的设计 (17)7.3.2搅拌抽临界转速校核计算 (18)7.4联轴器的型式及尺寸的设计 (18)第8章反应釜附件的选型及尺寸计算 (16)8.1密封面形式的选型 (16)8.2工艺接管的设计 (17)8.2.1原料液进口管 (19)8.2.2催化剂进口设计 (17)8.2.3温度计接口 (17)第9章支座 (20)设计结果一览表..........................................................................................................错误!未定义书签。
参考书目........................................... 错误!未定义书签。
第一章设计任务及条件乙酸乙酯酯化反应的化学式为：CH3COOH+C2H5OH=====CH3COOC2H5+H2OA B R S原料中反应组分的质量比为：A：B：S=1：2：1.35，反应液的密度为1020Kg/m3，并假定在反应过程中不变。
每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h，每天计24h每年300d每年生产7200h。
反应在100℃下等温操作，其反应速率方程如下r R=k1(C A C B－C R C S/K)X ，100℃时，k1=4.76×10-4L/(mol·min),平衡常数K=2.92。
乙酸的转化率0.55A反应器的填充系数f=0.8，为此反应设计一个反应器。
第2章 工艺设计2.1原料的处理量根据乙酸乙酯的产量可计算出每小时的乙酸用量为335101014.348/88300240.55Q kmol h ⨯⨯==⨯⨯⨯ 由于原料液的组成为1:2:1.35单位时间的处理量3014.34860 4.35 3.67/1020Q m h ⨯⨯== 2.2原料液起始浓度014.348 3.91/3.67A c mol L == 乙醇和水的起始浓度0 3.9160210.2/46B c mol L ⨯⨯== 0 3.9160 1.3517.60/18S c mol L ⨯⨯== 将速率方程变换成转化率的函数)1(0A A A X c c -=A AB B X c c c 00-= A A R X c c 0=A A S S X c c c 00+= 22222000101000001()(1)A SB A A A A A A A A B A A c c c K r k a bX cX c k c X X c Kc c K c ⎡⎤-=++=-+++⎢⎥⎣⎦ 其中：0010.2 2.613.91B A c a c === 000010.217.60(1)(1) 5.15. 3.91 3.91 2.92B S A A c c b c c K =-++=-++=-⨯ 11110.65752.92c K =-=-=4.434==2.3反应时间20101Af X A A A AdX t k c a bX cX =++⎰=44120.65750.55 5.15 4.434ln 4.7610 3.91 4.43420.65750.55 5.15 4.4341 5.15 4.434ln 547min 4.7610 3.91 4.434 5.15 4.434--⨯⨯--=⨯⨯⨯⨯⨯-+---=⨯⨯⨯-+2.4反应体积300547() 3.67(1)37.12860r V Q t t m =+=⨯+= 反应器的实际体积37.128346.410.8V r V m f ===第3章 热量核算3.1物料衡算根据乙酸的每小时进料量为33.144/mol h ，在根据它的转化率和反应物的初始质量比算出各种物质的进料和出料量，具体结果如下表：3.2能量衡算3.2.1热量衡算总式1234Q Q Q Q ++=式中：1Q 进入反应器的能量，KJ2Q ：化学反应热，KJ3Q ：供给或移走的热量，有外界向系统供热为正，有系统向外界移去热量为负，KJ4Q ：离开反应器物料的热量，KJ3.2.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p mc 值对于液象物质，它的气相热容与温度的函数由下面这个公式计算：23,p m c A BT CT DT =+++各种液相物质的热容参数如下表[3]：液相物质的热容参数由于乙醇和乙酸乙酯的沸点为78.5℃和77.2℃，所以： (1) 乙醇的,p m c 值()23,,351.5p m l K c A BT CT DT =+++2426359.34236.35810351.512.16410351.5 1.803010351.5---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯ 11115.15J mol K --=••同理：(2) 乙酸乙酯的,p m c 值()23,,350.2p m l K c A BT CT DT =+++24263155.94 2.369710350.2 1.997610350.20.459210350.2---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯ 11159.46J mol K --=••(3) 水的,p m c 值()223,,,373p m H O l K c A BT CT DT =+++2426392.053 3.995310373 2.1103103730.5346910373---=-⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯ 1175.5381J mol K --=••(3) 乙酸的,p m c 值()23,,373p m l K c A BT CT DT =+++2426318.944109.711037328,92110373 2.927510373---=-+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯3.2.3各种气象物质的参数如下表气相物质的热容参数[4](1) 乙醇的,p m c 值()23,,g,373()p m K c A BT CT DT R =+++35283(4.3960.62810373 5.546103737.02410373)8.314---=+⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯1172.34J mol K --=••(2) 乙酸乙酯的,p m c 值()23,g,373()p m K c A BT CT DT R =+++3528310.22814.9481037313.0331037315.73610373)8.314---=-⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯11121.54J mol K --=••3.2.4每摩尔物质在100℃下的焓值 (1) 每摩尔水的焓值()()()23733r 2,,,37329875.5381037329844.012vapm m H O p m H O l K H c dT H -∆=+∆=⨯⨯-+⎰=49.6771KJ mol -•同理：(3) 每摩尔的乙醇的焓值()()()351.5373r 32,32,,351.5,32,,373298351.5vap m m CH CH OH p m CH CH OH l k p m CH CH OH l k H c dT H c dT ∆=+∆+⎰⎰()()33115.1510351.529842.5972.3410373351.5--=⨯⨯-++⨯⨯-(4) 每摩尔乙酸的焓值∆()()()3733r 3,3,,373298139.8210373298m CH COOH p m CH COOH l k H c dT -==⨯⨯-⎰110.49KJ mol -=•(5) 每摩尔乙酸乙酯的焓值()()()350.2373r 323,323,,350.2,323,,373298350.2vap m m CH COOOCH CH p m CH COOOCH CH l k p m CH COOOCH CH l k H c dT H c dT∆=+∆+⎰⎰()()33159.4610350.229830.539121.541510373350.2--=⨯⨯-++⨯⨯-141.634KJ mol -=•3.2.5总能量衡算 （1）1Q 的计算物质 进料/kmol h出料/kmol h乙酸 14.348 6.457 乙醇 37.430 29.539 乙酸乙酯 0 7.891 水64.56672.457()()()13r 20r 32r 3232n n n CH COOH H CH CH OH m CH COOH m H O m CH CH OH Q H H H =⨯∆+⨯∆+⨯∆=（14.348×10.49+64.566×49.677+50.3058×37.430)×103=5240902/h KJ （2）2Q 的计算3253252CH COOH C H OH CH COOC H H O +=+2Q =(()(2)(323)32(3))r m H O r m CH CH OOCCH r m CH CH OH r m CH COOH H H H H ∆+∆-∆-∆=(49.677+41.634-10.49-50.3058)×7.891×103 =240795.44/h KJ （3）4Q 的计算()()()()1111120r 2r 32r 323r 20232323n n n n H H O CH CH OH CH CH OOCCH m H m H O m CH CH OH m CH CH OOCCH Q H H H H =⨯∆+⨯∆+⨯∆+⨯∆ =6.457×103×10.49+29.539×103×50.3058+7.891×103×41.634+72.457×103×49.677 =149135.22+7535824+3584370.4+578067.05 =5481697.23/h KJ 因为： 1234Q Q Q Q ++=即：5240902-240795+3Q =5481697求得：3Q =481590/h KJ /h KJ3Q >0，故应是外界向系统供热。