化工设计一张纸

反应器1MB~反应器1HB~混合器CB~反应器2CB~换热器HB~分离器MB~分离C

管段号VE401—32x3.5B中32x3.5表示为管路外径和管厚，B表示管道材料代号，VE表示为物料代号.

1.乙醛可通过乙烯在银催化剂作用下部分氧化制取，但通常伴随着一个副反应（乙烯的完全氧化反应），反应式为：

2C2H4 ＋O2 2CH3CHO （主反应） C2H4 ＋3O2 2CO2 ＋2H2O （副反应） 设计已知：

1、乙烯在反应器内单程转化率为20％； 1、自由度分析结果见上表，是弹性设计，应该挑选衡算计算基准：设反应器进料流股流量为100mol/h。完成以2、反应器内乙烯生成乙醛的单程选择性率为80％； 上自由度分析表。 3、离开吸收塔的气流股有20％通过分流器放空； 2、F3＝100mol/h； 4、分流器只牵涉到三种组份，提取塔也只牵涉到三种组份，除反应器外， 先求解反器的MB： 其它单元设备内无化学反应。图中组成为摩尔分率。设计出的流程示意图如下所示。要求： 3号流股C2H4分摩尔流量＝100×0.10＝10mol/h 1、试作该过程的自由度分析（15分）。 因其在反应器中单程转化率为20％，单程反应消耗的C2H4＝10×20％＝2mol/h 2、求解吸收塔吸收液流出流股（8号流股）的组成（10分）。 因其在反应器中生成CH3CHO的单程选择性率为80％，则单程反应生成CH3CHO消耗的C2H4＝2×80％

＝1.6mol/h

解： 则：4号流股中C2H4＝10－2＝8mol/h 4号流股中CH3CHO＝1.6mol/h 4号流股中CO2＝（2－1.6）×2＝0.8mol/h 4号流股中H2O＝（2－1.6）×2＝0.8mol/h

4号流股其它组份分流量N2，O2分流量无全解。 再解吸收塔的MB：

3CHO衡算，0.04F8＝1.6，解得：F8＝40mol/h CH

CO2衡算，X8，CO2×F8＝0.8，解得：X8，CO2＝0.8/40＝0.02 因8号流股只有3种组份，则X8，H2O＝1－002－0.04＝0.94

结果，8号流股组成（CH3CHO，CO2，H2O）＝（0.04，0.02，0.94）（摩尔分率）

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