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[求助] 领导让算反应釜内循环水流量,求大佬帮忙

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海川小学3年  |  头衔:  TA暂未设置 
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目前已知条件有:三个反应釜内温度,两个反应组分溶液进料流量(各组分进入第一反应釜进行反应后依次溢流如第二第三釜使转化更充分,釜内物料只有两个组分的溶液+一种溶剂),每个反应釜的循环水出口温度、PH(循环水进口未安装温度传感器,以冷却塔出口输送泵上的温度代替),反应物的摩尔反应热。

只有这些条件无法计算出来吧???我问了一下领导,说得知道反应热量变化,还需要什么汽化潜热。请各位大神指点。



 

发表于 2023-12-7 13:45:04

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你好VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP伊朗
荣誉会员  |  头衔:  【常减压领域操作工】
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计算反应釜内循环水的流量确实需要更多信息,特别是能够准确描述热量交换过程的数据。根据提供的已知条件和领导的提示,我们需要进行一系列的能量平衡计算。以下是计算中可能需要考虑的信息和步骤:

1. **进出料溶液的温度**:了解每个反应釜内溶液的初始温度以及三个反应釜的出口溶液温度可以帮助我们计算进出料溶液的热量变化。

2. **溶剂的比热容**:为了计算溶液吸收或释放的热量,我们需要知道溶剂的比热容,以及溶液的组成和相应组分的比热容。

3. **反应物摩尔反应热**:反应物在反应过程中的摩尔反应热是热量平衡的重要组成部分。需要知道具体的化学反应方程式以及各个反应物的反应比例和转化率。

4. **循环水的比热容和流量**:冷却水吸收的热量取决于循环水的比热容以及流量。未知循环水的进口温度,可以假设为冷却塔出口输送泵上的温度。

5. **汽化潜热**:如果反应过程中有溶剂蒸发,则需要知道溶剂的汽化潜热,这是计算热量损失的重要部分。

进行计算的一般步骤如下:

a. 确定各个反应釜的反应热:这需要知道反应的化学方程式、进料中反应物的摩尔流量以及反应热。

b. 计算每个反应釜的溶液吸收或释放的热量:这涉及到进出料溶液的温差和比热容的计算。

c. 考虑溶剂蒸发带走的热量:如果有蒸发发生,需要知道溶剂的汽化潜热及其蒸发量。

d. 热量平衡方程:将反应热、溶液吸收释放的热量、溶剂蒸发的热量以及循环水吸收的热量结合起来,形成热量平衡方程。

e. 计算循环水流量:通过热量平衡方程可以解出循环水的流量,即冷却水需要吸收的热量除以(循环水的比热容乘以温差)。

详细计算过程需要进一步的数据和具体的计算过程,以上仅为大致的计算思路。你可能需要与化工工程师或者热力学专家合作,以便得到确切的数值。
.

 

发表于 2023-12-7 14:34:32

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yx5494VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP安徽省
活动组超版(海友)  |  头衔:  TA暂未设置 
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怂,直接让领导算。知道怎么算还故意卖老,直接干她。

 

发表于 2023-12-7 14:58:54

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Ne0n楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP江苏省
海川小学3年  |  头衔:  TA暂未设置 
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yx5494 发表于 2023-12-7 14:58
怂,直接让领导算。知道怎么算还故意卖老,直接干她。

这是领导出的题

 

发表于 2023-12-7 15:20:16

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四海有闲田VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP法国
海川小学4年  |  头衔:  TA暂未设置 
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缺少一些条件,主要围绕反应器本体材料的传热系数。
看不清是连续还是间歇,感觉是釜式搅拌反应器的串联。3个CSTR
领导说要汽化潜热,估计是反应物料或者生成物有气体
反应热已知了。

最重要是要知道反应釜的信息,如外形图,材质,壁厚,搅拌桨形式,物料粘度和密度,盘管或者夹套的尺寸,反应温度。这些收集完后,用努塞尔准数过渡,就有反应器传热系数了。

 

发表于 2023-12-7 17:09:30

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weilongwuVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
海川小学4年  |  头衔:  TA暂未设置 
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简单的计算思路:输入的热量=输出的热量。通过反应前各物料的温度和物料量、反应的转化率、反应热数据,以及反应结束时反应釜内物料的温度,就可以计算出反应釜内两个状态下的焓差。这个焓差就是循环水带走的热量,除以水的定压比热容和温差,就可以得到循环水量。

 

发表于 2023-12-8 08:11:09

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海川小学3年  |  头衔:  TA暂未设置 
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四海有闲田 发表于 2023-12-7 17:09
缺少一些条件,主要围绕反应器本体材料的传热系数。
看不清是连续还是间歇,感觉是釜式搅拌反应器的串联。 ...

谢谢大佬,对是连续进料反应方式,带搅拌的串联釜,溶液反应,另外一个领导说忽略汽化潜热,因为是氮气保护的低压反应釜,釜顶气压只有0.3MPa这样。别的信息我待会收集完,麻烦大佬再帮我看看。

 

发表于 2023-12-8 11:54:04

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海川小学3年  |  头衔:  TA暂未设置 
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weilongwu 发表于 2023-12-8 08:11
简单的计算思路:输入的热量=输出的热量。通过反应前各物料的温度和物料量、反应的转化率、反应热数据,以 ...

谢谢大佬,我们经理说的就是按照简单化的思路,反应物的输入温度是未知的(现场仪表只显示体积/质量流量,最多也就多了一个密度),反应前物料有两个组分,一个是70%硝酸,另一个是混合物(溶剂+经前段反应工序后形成的盐溶液),实际在该反应釜里就盐和硝酸的反应。

 

发表于 2023-12-8 12:05:50

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weilongwuVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
海川小学4年  |  头衔:  TA暂未设置 
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那就按反应开始前反应釜内的温度做为基点温度

 

发表于 2023-12-8 12:51:14

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weilongwu 发表于 2023-12-8 12:51
那就按反应开始前反应釜内的温度做为基点温度

连续进料,釜内初始温度不知道

 

发表于 2023-12-8 14:00:29

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海川小学3年  |  头衔:  TA暂未设置 
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本帖最后由 Ne0n 于 2023-12-8 14:06 编辑
weilongwu 发表于 2023-12-8 12:51
那就按反应开始前反应釜内的温度做为基点温度

这是已知信息,由于公司电脑保密不能上传文件,我截图了,那些温度也是编的

 

发表于 2023-12-8 14:04:46

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5e9b88819497d741cb5f35ee207eb7f.png
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四海有闲田 发表于 2023-12-7 17:09
缺少一些条件,主要围绕反应器本体材料的传热系数。
看不清是连续还是间歇,感觉是釜式搅拌反应器的串联。 ...

这是已知信息,公司保密的原因,数据不真实,麻烦大佬看下

 

发表于 2023-12-8 14:09:03

5e9b88819497d741cb5f35ee207eb7f.png
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hcer | 显示全部楼层       最后访问IP上海市
海川硕士  |  头衔:  TA暂未设置 
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5L方法就可以了,估算一下就好,要准确点就加流量表

 

发表于 2023-12-8 15:45:00

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四海有闲田VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP法国
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绿色的值都是未知的,只提供思路。
1. 图中计算过程求得反应器传热系数a
2. 这些算完之后,还有最重要的夹套还是盘管的换热面积要知道,现在不知道。
3. 然后利用Q=cmΔt,即总热量=冷却水比热容X冷却水质量流量X(50-20)温差,总热量用物料的反应热。此时冷却水质量流量就求出来了。
4. 再利用Q=aSΔtm进行验算,即总热量=传热系数X换热面积X对数平均温差,如果总热量>右边,则换热能力不满足,如果总热量<右边,则可以满足。第3步求得的就是冷却水量。

 

发表于 2023-12-8 17:24:32

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四海有闲田VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP法国
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本帖最后由 四海有闲田 于 2023-12-8 17:31 编辑

计算

 

发表于 2023-12-8 17:25:45

图片1.png

评分

参与人数 1财富 +10 收起 理由
pzhmotor + 10 这个厉害

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海川小学3年  |  头衔:  TA暂未设置 
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hcer 发表于 2023-12-8 15:45
5L方法就可以了,估算一下就好,要准确点就加流量表

好的我合计一下,谢谢大佬

 

发表于 2023-12-9 08:42:34

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Ne0n楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP江苏省
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四海有闲田 发表于 2023-12-8 17:24
绿色的值都是未知的,只提供思路。
1. 图中计算过程求得反应器传热系数a
2. 这些算完之后,还有最重要的 ...

好的,万分感谢!

 

发表于 2023-12-9 08:45:05

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wortalVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP福建省
海川小学1年  |  头衔:  TA暂未设置 
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你好 发表于 2023-12-7 14:34
计算反应釜内循环水的流量确实需要更多信息,特别是能够准确描述热量交换过程的数据。根据提供的已知条件和 ...

这是人工智能回答的吧

 

发表于 2023-12-19 14:17:35

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Ne0n 发表于 2023-12-8 12:05
谢谢大佬,我们经理说的就是按照简单化的思路,反应物的输入温度是未知的(现场仪表只显示体积/质量流 ...

输入温度都不知道还算个吊, 直接前后安个流量计,1你就是算出来,估计误差也大,直接给循环水上流量计

 

发表于 2023-12-19 14:22:12

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田总,软件要不共享一波

 

发表于 2023-12-19 14:31:50

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