2023年-年产吨利眠宁中间体氨基车间还原工段的车间工艺设计.docx

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1、摘要利眠宁是1, 4-苯并二氮杂卓类抗焦虑药和抗惊厥药。具有镇定、松弛肌肉和抗 惊厥作用。本次设计任务是年产260吨利眠宁中间体氨基车间还原工段的车间工艺设 计 工作日：300天/年。本设计所采用的工艺路线为:将甲苯、水、异嗯噗成品、 盐酸依次加入到还原反应釜，再将铁粉加入，回流后停止搅拌，将废水层分去，将甲 苯层通入压滤罐，将废铁渣滤除，将滤液压入水洗结晶罐，出料于离心机重复甩干， 将离心母液吸入甲苯蒸镭釜，并加入适量的水，进行甲苯回收，回收的甲苯进行下一 次反应套用。设计囊括了工艺过程的物料衡算热量衡算设备选型以及管道工艺计算，并且绘 制出年产260吨利眠宁中间体氨基车间还原工段的管道仪表

2、流程图。该设计目的是培 养综合运用所学知识解决制药车间设计实际问题的能力，掌握中药制药工艺流程设计, 工艺计算及选型，使设计更经济实用。关键词利眠宁物料衡算热量衡算设备选型其中杂质的量：480.94X1. 5中7.21kg水的量：480. 94X0. 5%=2. 40kg95%的甲苯的量:940. 40X92. 13X4.81 / (95%X229, 67) =1909. 99kg其中水的量：1909. 99义5炉9590kg水的量：940. 40X18X25. 88 / 229. 67- (4. 77+429. 95 + 2. 40 + 95. 50) =1374. 79kg 综合以上计算得

3、：表2-3还原釜的还原用量一览表物料名称纯量(kg)总量(kg)杂质量(kg)水含量(kg)异嗯噗940. 40954. 729. 554. 77铁粉471. 33480. 947.212. 40甲苯1814. 491909. 990. 0095. 50盐酸197. 45636. 969. 56429. 95额外用水量1374. 79总量(kg)3423.673982.6126. 321907.41(3)出料量计算过程说明：a设该反应的转化率与该工序所设的收率相等，由化学反应方程式及化学反应计 量系数可以计算出反应物料的消耗量和生成物的量，从而可算出未反应完的物料量。 忽略溶剂的挥发量，与进料

4、时一致。b反应停止后，静置分层，分为水层和甲苯层，趁热分去水层。设FeC12全部 溶于水中，而不溶于甲苯；异嗯噗、氨基酮只溶于甲苯；未反应完的铁粉、生成的 Fe(OH)2均匀的分布于整个溶液中。c在分水过程中，设水层中有5%的甲苯(以纯水和纯甲苯组成的溶质的质量百分 比)，甲苯层中有15%的水(以纯水和纯甲苯组成的溶质的质量百分比)。而其他物 质在两相中的分配根据(2)中的相关假设计算。计算过程：1 .分水前的各物料总量：反应生成的物料量氨基酮的量：940. 40X231.68X93. 7%/229. 67=888. 87kg氢氧化亚铁的量：888. 87X91. 55/231. 68-197

5、. 45X91. 55/(2X36. 46)=103. 34kg氯化亚铁的量：197. 45 X 126. 76/(2 X 36. 46) =343. 24kg未反应完的物料量异嗯喋的量：940. 40 X (1-93. 7%) =59. 25kg铁粉的量：471. 33-888. 87 X 55. 85/231. 68=257. 05kg水杂质的量：1907. 41+26. 32+197. 45X 18/(2X36. 46)-888. 87X2X 18/231. 68=1844. 35kg(水与杂质合二为一)甲苯的量：1814. 49kg(作为溶剂，反应前后的量不变)2.分水后每相的物料量：

6、甲苯层的物料含量氨基酮的量:888. 87kg氢氧化亚铁的量：1814. 49-(1814. 49+1907. 41-26. 32) X5% X 103. 34/0.8X (1814. 49+1907. 41-26. 32) =56. 96kg氯化亚铁的量:1814. 49-(1814. 49+1907.41) X5% X0. 15X343. 24/0.8X (1844. 35-26. 32) =54. 64kg异嗯嘎的量:59. 25kg铁粉的量：1814. 49-(1814. 49+1907.41) X5% X257. 05/ 0. 8X (1844.35+ 1907.41-26. 32)

7、 =140. 45kg甲苯的量：1814. 49-(1814. 49+1907. 41-26. 32) X5%X85%/80%-1735. 82kg水杂质的量：1814. 49-(1814. 49+1907.41) X5% X0. 15/0. 8+1814. 49-(1814. 49+1907.41) X5% X26. 32/0.8X (1844. 35+1907. 41-26. 32) =319. 70kg水层的物料含量甲苯的量：1814. 49-1735. 82=78. 68kg水杂质的量：1844. 35-78. 67=1765. 68kg氯化亚铁的量：343. 24-57. 64=28

8、5. 60kg氢氧化亚铁的量：103. 34-54. 96=46. 38kg 铁粉的量：257. 05-140. 45=116. 60kg（4）反应工序的物料衡算表综合以上计算得：表2-4反应工序的物料衡算一览表反应/分水物料名称质量（kg）质量百分比密度（kg）体积（L）异嗯噪940. 4017. 55%3.61260. 50进铁粉471.338. 79%7.8659. 97料盐酸197.453. 68%1. 18167. 33甲苯1814. 4933. 86%0. 872085.62水1907.4135. 6%1.001907.41杂质26. 320. 49%1.0026. 32总量535

9、7. 4100. 0%1. 194502. 02氨基酮888. 8727. 27%3.51253. 24异嗯噗59. 251.81%3.6116.41甲铁粉140. 454.31%7.8617.87苯甲苯1735. 8253. 26%0. 871995.20层氢氧化亚铁56. 961. 74%3.4016. 75氯化亚铁57. 641. 76%2. 7021.35分水杂质319. 709.81%1.00319. 70水总计3258. 69100. 0%1.292526. 12出料甲苯78. 673.43%0. 8790. 43氢氧化亚铁46. 382.02%3.4013.64氯化亚铁285.

10、6012. 45%2. 70105. 78水铁粉116. 605. 08%7.8614. 83层水杂质1765. 6877%1.001765.68总计2292. 93100. 0%1. 142011.34232压滤工序(收率：100%)(1)进料量与反应工序的甲苯层的物料含量一致，见表2-4中相关数据(2)出料量除未反应完的铁粉及生成的氢氧化亚铁视为不溶物被压滤出去，其余物料的损 失量不计，与进料量一致。压滤工序的物料衡算表如下：表2-5压滤工序的物料衡算一览表进料出料物料名称质量(kg)质量百分比物料名称质量(kg)质量百分比氨基酮888. 8727. 27%1.滤液3061.2893. 9

11、4%异嗯哩59. 251.81%氨基酮888. 8729. 03%铁粉140. 454.31%异嗯弱59.251.93%甲苯1735. 8253. 26%甲苯1735. 8256. 7%氢氧化亚铁56. 961.74%氯化亚铁57. 641.88%氯化亚铁57.641.76%水杂质319. 7010. 44%水杂质319. 709.81%2.滤渣197.416. 05%氢氧化亚铁56. 9628. 85%铁粉140. 4571.14%总计3258. 69100. 0%总计3258. 69100.0%233水洗结晶工序(收率：100%)(1)进料量与压滤工序的滤液的物料含量一致，见表2-5中相关

12、数据。止匕外，在每次水洗过 程要加2000kg的自来水，共洗3次。(2)出料量水洗主要是洗去甲苯层中的水溶性无机杂质，有机物料的损失忽略不计。而 且认为氨基酮是100%的结晶，析晶前、后的含水杂质量不变。则水洗析晶 后氯化亚铁被洗除，其他物料含量不变。综合以上计算得：表2-6水洗结晶工序的物料衡算一览表进料出料物料名称质量(kg)质量百分比物料名称质量(kg)质量百分比氨基酮888.8717.65%1.结晶液3003.6459.34%异嗯噗59.251.17%氨基酮888.8729.59%甲苯1735.8234.29%异嗯噪59.251.97%氯化亚铁57.641.14%甲苯1735.8257

13、.76%水杂质319.706,32%水杂质319.7010.04%水洗用水2000.0039.51%2.水洗液2057.6440.65%水含量2000.0097.19%氯化亚铁57.642.80%总计5061.28100%总计5061.28100%离心甩料工序(收率：98%)(1)进料量该工序的进料量与水洗结晶工序的结晶液的含量一致，见表2-6相关数据。(2)出料量计算过程说明：先由收率算出甩出料中氨基酮的净含量，占甩出料总量的75%,从而算 出甩出料的总量。甩出料中含水量为8%,其余17%为甲苯、杂质、异嗯哇。甩出料中甲苯、杂质、异嗯哇的量计算方法如下：先算出其总量，视其在结晶液中的浓度为均

14、一不变，根据进料中的含量，便可逐一算出。 甩出的母液中各物料的含量用进料总量减去甩出料中各物料的含量即得。计算过程：甩出的物料含量：氨基酮的量：888.87x98%=871.09kg甩出物料总量：871.09/75%=1161.46kg水杂质的量：1161.46x8%+1161.46x17%x31970/(1735.82+59.25+319.70)=122.77kg异嗯哇的量：1161.46x17%x59.25/(1735.82+59.25+319.70)=5.53kg甲苯的量：1161.46x17%x1735.82/(1735.82+59.25+319.70)=162.49kg离心母液的物料

15、含量：氨基酮的量：888.87x2%=17.78kg异嗯哩的量：59.25-5-53=53.72kg水杂质的量：319.70-122.77=196.93kg甲苯的量：1735.82162.49=1573.33kg总量:17.78+53.72+196.93+1573.33=1841.76kg离心甩料工序的物料衡算表综合以上计算得：表2-7离心甩料工序的物料衡算一览表进料出料物料名称质量(kg)质量百分比物料名称质量(kg)质量百分比氨基酮888. 8729. 59%1.甩出料1162. 2938. 69%异嗯喋59. 251.97%氨基酮871.0974. 94%甲苯1735. 8257. 79

16、%异嗯哇5. 530. 48%水杂质319. 7010. 64%甲苯162. 4913. 98%水杂质122. 7710. 65%2.母液1841.7661.3%总量 3003.64异嗯唾甲苯水杂质100.0% 总量53.722.92%1573. 3385. 42%196. 9310. 69%3004. 05100. 0%第三章还原工段的热量衡算说明：下列计算时所用的数据均根据第三章中物料衡算的结果，以日生产总量为准。有关各物质的物化参数均一总表述，后面只作直接引用。下列计算过程中单位均按以下的标准：质量：kg；能量：KJ/ (kg -)；溶解热/汽化热/燃烧热：KJ/mol；温度：3.1 热

17、量衡算依据及原则3.1.1 热量衡算的主要依据能量衡算是以车间物料衡算的结果为基础进行的，所以，车间物料衡算 表是进行车间能量衡算的首要条件。能量衡算的主要依据是能量守恒定律，其数学表达形式为能量守恒基本方 程：由环境输入到系统的能量=由系统输出到环境的能量+系统内积累的能量 对于车间工艺设计中的能量衡算，许多项目可以忽略，而且车间能量衡算的 目的是要确定设备的热负荷，所以，能量衡算可简化为热量衡算。3.1.2 设备的热量平衡方程式对于有传热要求的设备，其热量平衡方程式为：Ql + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 +Q6(3-2)Q1物料带入到设备的热量KJ；Q2加热剂或冷却剂传给设备和所

18、处理物料的热量KJ；Q3过程热效应KJ；Q4物料离开设备所带走的热量KJ；Q5加热或冷却设备所消耗的热量KJ ；Q6设备向环境散失的热量KJ o在热量衡算过程中的Q2,即设备热负荷，是衡算的主要目的。3.1.3 热量平衡方程式中各热量项的计算1 . Q1 与 Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1（Q4） = ZmtCp kJ式中m -输入（或输出）设备的物料量kg；Cp-物料的平均比热容kJ/kg- ；t-物料的温度o该式的计算基准是标准状态，即0及1.013x105Pa时的状态。因为物料的比 热容是温度的函数，上式中物料的比热容是指进、出口物料的定压平均比热容，对于 进口物料取基准温度与物料进口

19、温度的平均温度下的比热容；对于出口物料取基准温 度与物料出口温度的平均温度下的比热容。对于不同物料的比热容可查化学工程手 册（第1册）或化学工艺设计手册（下），若查不到，可根据药厂反应设 备及车间工艺设计的相关公式5计算。2 .过程热效应Q3化学过程的热效应包括化学反应热与状态变化热。纯物理过程只产生状态变化 热。在热量衡算中，过程热效应Q3的符号为：放热为正；吸热为负。反应热Qc为计算各种温度下的反应热，规定当反应温度为298K及标准大气压时反应热 的数值为标准反应热，习惯上用表示，负值表示放热，正值表示吸热。这与在热量衡算中所规定的符号正好相反，为避免出错，现用符号q r表示标准反应热，

20、放热为正，吸热为负，则qrH。标准反应热的数据可以在化学工程手册（第 一册）或化学工艺设计手册（下）中查到；当缺乏数据时用标准生成热或标准燃 烧热求得。表3-1元素标准燃烧热一览表元素的燃烧热 元素的燃烧过程kJ/（g-atom）元素的燃烧热 元素的燃烧过程kJ/（g-atom）CCO2 （气）395.15H=1/2H20 （液）143.15F-HF （溶液） 316.52CI- 1/2CI2 （气）0CI一HCI （溶液）165.80Br 1/2Br2 （液）0Br 1/2Br2 （气）-15.37Br-HBr （溶液）119.32I （固） 0N 1/2N2 （气）0N一HNO3 （溶液）

21、205.57SSO2 （气）290.15SH2so4 （溶液）886.8PP2O5 （固）765.8不同温度下的反应热qY的计算在本设计中涉及到相变热、浓度变化热、结晶热、冷凝热等，其中结晶热可忽 略不计，其他的状态变化热的计算见具体的衡算过程。Q3的计算公式综合化学反应热效应（Qc）与状态变化热效应（Qp）的Q3的计算公式为Q3 = Qc + Qp（3-8）3、Q5与Q6的确定根据前人的经验，（Q5+Q6）一般为（Q4+Q5+Q6）的5%10%,只要计算出Q4, 就可以确定（Q5+Q6），从而计算出Q2O但在设备选型中需对设备进行校核，以检 验设备选型的正确与否。4、Q2的计算由以上计算过程

22、得到Q1 、Q2 、Q3、Q4 、Q5、Q6后，根据式(3-2)求 出设备的热负荷Q2o Q2正值表示需对设备加热；负值表示需冷却。3.2 热量衡算基础数据的计算和查取在热量衡算中，大部分物料的物性常数可通过相关的物性常数手册查取，如化 学工程手册(第1册)，化学工艺设计手册(下)网。当遇到手册中数不全 的情况时，就需通过一些公式来估算这些物性常数。在本设计中涉及的物性计算有比 热容、汽化热、熔融热、浓度变化热效应、燃烧热等，以下介绍他们的计算方法。3.2.1 比热容的计算本设计中气体的比热容都可查取，主要是一些液体和固体的比热难以查取。1、气态物质的比热容的计算对于压强低于5x105Pa的气

23、体或蒸汽均可作理想气体处理，其定压比热容为Cp=4.187- (2n + 3) /M kJ/ (kg-)(3-9)式中n化合物分子中原子个数；M化合物分子量。2、液体的比热容的计算大多数液体的比热容在1.72.5 kJ/ (kg-)之间，液体的比热容一般与压力 无关，随温度的上升而稍有增大。作为水溶液的比热容的计算，可先求出固体的比热容，再按下式计算：C=Cs a+ (1-a)(310)式中C水溶液的比热容kJ/ (kg-)；目录第一章产品及工艺路线的介绍01.1 产品名称、化学结构及理化性质01.1.1 产品名称01.1.2 化学结构、分子式及分子量01.1.3 理化性质01.1.4 工艺过

24、程2第二章物料衡算52.1 设计任务52.2 设计所涉及物料的工业规格52.3 还原工段的物料衡算52.3.1 还原反应工序（收率：93.7%） 6232压滤工序（收率：100%） 102.3.3 水洗结晶工序（收率：100%） 10234离心甩料工序（收率:98%） 11第三章还原工段的热量衡算133.1 热量衡算依据及原则133.1.1 热量衡算的主要依据133.1.2 设备的热量平衡方程式133.1.3 热量平衡方程式中各热量项的计算143.2 热量衡算基础数据的计算和查取163.2.1 比热容的计算163.3 还原工段的热量衡算183.3.1 、还原釜的热量衡算18332水洗结晶釜的热

25、量衡算243.3.3 结晶过程：28第四章 主要设备的选型与计算294.1 还原反应釜的选型与计算294.1.1 设备选型294.1.2 核算304.2 水洗结晶罐的选型与计算304.2.1 设备选型304.2.2 核算314.3 离心机的选型与计算314.4 压滤机的选型32323 34.5 管道工艺计算总结参考文献34谢辞35Cs固体的比热容kJ/ (kg-)；a水溶液中固体的质量分率。、对于大多数的有机化合物，其比热容可利用药厂反应设备及车间工艺设计 (P208表(64)求得。先根据化合物的分子结构，将各种基团结构的摩尔热 容数值加和，求出摩尔热容，再由化合物的分子量换算成比热容。3、固

26、体的比热容的计算元素的比热容的计算Ce =Ca/A kJ/ (kg-)(311)式中 Ca元素原子的比热容kJ/ (kg-),其值见表3-2；A元素的原子量。表3-2元素原子的比热容表元素 Ca kJ/(kg-) 元素 Ca kJ/(kg-)元素 Ca kJ/(kg-)C7.535F20.93H9.628S22.604B11.302P22.604SI15.907 O16.74 其他 25.953化合物的比热容的计算C=1/M ZnCa kJ/ (kg-)(312)式中n分子中同种元素原子数；M化合物分子量；Ca元素的原子比热容kJ/ (kg-),其值见表4.2。汽化热的计算任何温度、压强下，化

27、合物的汽化热均可按下式计算：qv=(-28.5)lg PR -TR-TC/ 0.62-(1-TR) kJ/kg(3-13)式中PR 一对比压强(实际压强与临界压强之比值)；TR 对比温度(实际温度与临界温度之比值)；TC临界温度K o液体在沸点下的汽化热可按下式计算：(3-14)qvb=Tb-(39.81 lg Tb-0.029Tb)/M kJ/kg式中Tb液体的沸点K ；M 液体的分子量。3.3还原工段的热量衡算331、还原釜的热量衡算根据工艺过程可知，还原釜的温度变化过程如下图所示:95c回流反应3h一分水出料25进料图3.1还原釜的温度变化过程图解由还原釜的温度变化过程解图可知，还原釜的

28、热量衡算只有一个过程，即物料由25 进料，升温至95,反应3h为止，然后分水出料压滤。1 .该热量衡算涉及的基础数据的查取与计算 各种物质在不同温度下的平均比热容： 液态物质的平均比热容：对照基准温度0,各种物质的温度变化有25、950查药厂反应设备及车间 工艺设计(P208表6-4)中的相关数据可得液态有机物的平均比热容。对于表中 没有温度的数据，用两点插值法求出。其计算过程以对氯硝基苯在68c时平均比热 容的计算为例，得液态有机物的平均比热容表如下：表3-3还原釜液态有机物料的平均比热容表 单位：kJ/(kg-)物质名称2025温度4060951.271.281.312.943.584.7

29、02.573.154.162.422.532.73异嗯唾1.261.26甲苯2.302.46氨基酮1.992.14乙醇2.312.33 气态物质的平均比热容：需算平均比热容的物质有甲苯、乙醇、水。按式(3-9)计 算得：Cp 甲苯二4. 187义(2X15+3) /92. 13=1.50 kJ/(kg )Cp 乙醇=4.187X (2X9+3) /46. 07=1.91 kJ/(kg )Cp 水=4. 187X (2X3+3) /18=2. 09 kJ/(kg )水溶液的平均比热容：与缩合釜的碱液(70%)的平均比热容的计算一致，计算12%的FeC12水溶液的平均 比热容为：Cpl2%=0.

30、61 X 12%+ (1-12%) =0. 95 kJ/(kg )查化学工艺设计手册(下)得：25c时30%盐酸水溶液的平均比热容为:Cp30%=2. 60 kJ/(kg )固态物质的平均比热容：以氢氧化亚铁的平均比热容计算为例：根据公式(3-12)及公式(3-11)计算得：Cs=25.953+ (16. 74+9. 628X2) /89. 86=0. 88 kJ/(kg )依此类推算得缩合釜的其他固态物质的平均比热容如下所示：铁粉：Cs=0. 46 kJ/(kg )异嗯睫：Cs=1.06 kJ/(kg )氨基酮：Cs=l. 13 kJ/(kg )氯化亚铁：Cs=0. 61 kJ/(kg )汽

31、化热的计算：主要是甲苯和水汽化回流带热控温，其95c时汽化热按式(3-13)计算得: qvb=(-28. 5) X 1g 500. 51X0. 68/ (0. 62 X 0. 34) =345. 95 kj/kg查化工原理（上）得水95时的汽化热为2177. 24 kj/kg。固态物质的熔融热的计算：主要是异嗯睡的熔融热，其熔点为117。根据式（417）计算其熔融热分别为：qF,异嗯噪=（117+273. 15） X46. 0/229. 67=95. 57 kj/kgo（4）化合物的燃烧热及生成热的计算：计算方法参照对氯硝基苯的燃烧热及生成热的计算 过程，得还原釜的物质的燃烧热及生成热表如下：

32、表3-4还原釜的物质的燃烧热及生成热表单位：kj/mol物质名称燃烧热异嗯哇6322.16氨基酮-氢氧化亚铁-氯化亚铁-水-盐酸-生成热-150.8412.09-824. 84-423. 72-285.83-167. 28【注】氢氧化亚铁、水、氯化亚铁、盐酸的生成热查物理化学（上）。2、还原釜的热量衡算的计算过程该过程只有一次温度变化，其间有化学反应热，甲苯和水汽化回流热，盐酸水溶液的浓度变化热，故Q3=Qc+Qp0各物料的进、出量见还原工段物料衡算表3. 11中的相 关数据。Q1的计算：根据式（33）及以上表4.8所示25c时相关物料的平均比热容计算 得：Ql= EmtCp=Q异嗯理+Q盐酸

33、+Q铁粉+Q甲苯+Q水=940. 4 X 1.06 X 25+197. 45 X 2. 60 X 25+471. 33 X 0. 46 X 25+1814. 49 X 2. 46 X 25+1907.41X4. 187X25=354424. 4217kJQ3的计算：忽略氯化亚铁水溶液的浓度变化热，只计算化学反应热、HC1水溶液 的浓度变化热及甲苯和水的汽化热.Qr=-（382.05 X 888. 87/231. 68-197. 45 X 158. 68/36, 46） X 1000=-606448.3736 kJ盐酸水溶液的浓度变化热的计算：设HC1的摩尔数为m摩尔，水的摩尔数为n摩尔，由n/

34、m的值来查HC1水溶液无限稀释热，再根据公式（3-18）求取HC1水溶液的浓度变化热，计算过程为：30%的 HC1 水溶液的 n/m 值为：(704-18) /(304-36. 46)=4. 738%的 HC1 水溶液的 n/m 值为：(924-18) /(8+ 36. 46)=23. 29查药厂反应设备及车间工艺设计(P206表6-3)得：qs. 30%=102, 9 kj/mol ; qs. 8%=127. 4 kj/molo根据公式(418)计算HC1水溶液的浓度变化热为：Qs= (127.4X70. 00-102.9X70. 00) X 1000/36. 46=47037.85 kJ甲

35、苯和水汽的汽化热的计算，回流量取二者投料总量的5%,蒸汽中二者的量分配按 二者在95的饱和蒸汽压之比。95时二者的饱和蒸汽压分别为65.33kPa、87. 83 kPa,则总压强为 P 总=65. 33+87. 83=153. 16 kPa。Qvb二- (nlqvbl+n2qvb2)=-(65. 33X 1814. 49/92. 13+87. 83X 1907. 41/18) X5%X3228. 30/153. 16=-11164.7498 kJ综合得：Q3 =QR+Qs+Qvb二-606448. 3736+132680. 3346+ (-11164.7498)工-1484932.7888 k

36、JQ4的计算：根据式(4-3)及以上表4.8所示95时相关物料的平均比热容计算得：Q4= EmtCp， ,，=Q异嗯唾+Q铁粉+Q氨基酮+Q甲苯+Q水+Q氢氧化亚铁+Q氯化亚铁=59. 25X95X1. 31+140. 45X95X0. 46+888. 87X95X4. 16+1735. 82X95X4. 7+56. 96X95X0. 88+57. 64X95X0. 95=1277056.8325kJQ5与Q6的计算：根据经验，(Q5+Q6) 一般为(Q4+Q5+Q6)的5%10%,在此,(Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 5%计算得:(Q5+Q6)=Q4 X 5%/95%=67213.5

37、2kJQ2的计算：根据式(4-2)计算得：Q2=(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3) =1474788. 7196 kJ综合以上计算过程得：Q2 0,说明该过程需加热水洗结晶釜的热量衡算水洗结晶釜有三个独立的过程分别为：一次水洗过程（温度范围：料液4060；水2560）；二、三次水洗过程（温度范围：料液60不变；水2560）；降温结晶过程（温度范围：料液6020C）。三个过程均无化学反应，故Qc=0o衡算过程中，忽略一切状态变化热，则Q3=0o各物料的进、出量的数据见物料衡算。1、该热量衡算涉及的基础数据的查取与计算该热量衡算只涉及各物质的平均比热容，经查取和计算如下表所示：表3-5水洗结晶釜

38、各物料的平均比热容表单位：kJ/(kg )温度物质名称2025406095甲苯2. 302. 462.943. 584. 70氨基酮1.992. 142.573. 154. 16水4. 194. 194. 194. 194. 192、水洗结晶釜的热量衡算的计算过程(1) 一次水洗过程：Q1的计算：根据式(3-3)及以上表3-5所示25和40时相关物料的平均比 热容计算得：Ql= EmtCp二Q氨基酮+Q异嗯口坐+Q水+Q水洗用水+Q甲苯=888. 87X2. 57X40+21. 00X1. 27X40+59. 25X4. 19X40+2000X4. 19X40 1735. 82X2. 94X4

39、0二561599.888 kJQ3=0Q4的计算：根据式(3-3)及以上表4.10所示60c时相关物料的平均比热容计 算得：Q4 二 mtCp=Q氨基酮+Q异嗯陛+Q水+Q水洗用水+Q甲苯=888. 87X3. 15X60+59. 25X 1. 28X60+319. 70X4. 19X60+2000X4. 19X60+1735. 82X3. 58X60=1128573.546 kJQ5与Q6的计算:根据经验，(Q5+Q6) 一般为(Q4+Q5+Q6)的5%10%,在此,(Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 5%计算得：(Q5+Q6) =Q4 X 5%/95%=59398.6076 kJQ2的

40、计算：根据式(3-2)计算得：Q2 =(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3)二626372.2647kJ综合以上计算过程得：Q2 0,说明一次水洗过程需加热。二、三次水洗过程：第一章产品及工艺路线的介幺1.1 产品名称、化学结构及理化性质1.1.1 产品名称中文名：2-氨基-5-氯二苯甲酮俗名：氨基酮化学名：2-氨基-5-氯二苯甲酮英文名：2-amino-5-chlorobenzophenone1.1.2 化学结构、分子式及分子量1.1.3 理化性质本品为黄色或壳黄色针状结晶，MP95-99,无臭，味苦，微溶于水，可溶 于二氮甲烷，氯仿，乙醛等。L2还原岗位的工艺流程框图1.1.4 流程图二、三

41、次水洗过程的热量衡算计算过程是一致的。具体过程如下：Q1的计算：根据式(3-3)及以上表3-5所示25c和60c时相关物料的平均比 热容计算得：Q1 = fmtCp=Q氨基酮+Q异嗯嗖+Q水+Q水洗用水+Q甲苯=888. 87X2. 57X60+59. 25X 1. 27X60+319. 70X4. 19X60+20000X4. 19X25+1735. 82X2. 94X60=737649.832 kJQ3-0Q4的计算：根据式(3-3)及以上表3-5所示60C时相关物料的平均比热容计算 得：Q4= mtCp=Q,氨基酮+ Q异嗯喋+Q水+Q水洗用水+Q甲苯=888. 87 X 3. 15 X

42、 60+59. 25 X 1. 28 X 60+319. 70 X 4, 19 X 60+2000 X 4. 19 X 60 +1735.82X3. 58X60=1128573.546kJQ5与Q6的计算:根据经验，(Q5+Q6) 一般为(Q4+Q5+Q6)的5%10%,在此, (Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 5%计算得:(Q5+Q6) =Q4 X 5%/95% =59398.6076 kJQ2的计算：根据式(4-2)计算得：Q2 =(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3) =450321.7756kJ综合以上计算过程得：Q2 0,说明二、三次水洗过程需加热。结晶过程：Q1的计算：根据式(

43、3-3)及以上表3-5所示25c和60C时相关物料的平 均比热容计算得：Q1 二 EmtCp=Q氨基酮+Q异嗯哇+Q水+Q甲苯=888. 87X2. 57X60+59. 25X 1. 27X60+319. 70X4. 19X25+1735. 82X2.94X60=528185.382kJQ3=0Q4的计算：根据式(3-3)及以上表3-5所示20c时相关物料的平均比热容计 算得：Q4 = mtCp=Q,氨基酮+ Q异嗯噪+Q水+Q甲苯=888. 87X 1. 13X20+59. 25X 1. 28X20+319. 70X4. 19X20+1735. 82X3. 58X20=143508.706 kJQ5与Q6的计算:根据经验，(Q5+Q6)一般为(Q4+Q5+Q6)的5%10%,在 此， (Q5+Q6)取(Q4+Q5+Q6)的 10%计算得:(Q5+Q6)=Q4 X10%/90%=159411.4117 kJQ2的计算：根据式(3-2)计算得：Q2 =(Q5+Q6+Q4)-(Q1+Q3)36873