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1、年产10万吨聚碳酸酯化工厂初步设计 目 录1 概述11.1设计根据11.1.1课题背景11.1.2国内聚碳酸酯产业现状11.1.3国际聚碳酸酯需求概况21.2设计根据31.3设计原则31.4设计任务31.5 劳动安全卫生42 工艺设计52.1工艺流程设计52.1.1 工艺流程设计重要性52.1.2 工艺流程设计原则52.1.3 工艺流程选取分析与研究52.1.4 工艺流程设计62.1.5生产工艺流程论述72.1.6工艺流程设计参数82.2工艺计算82.2.1物料衡算82.2.2热量衡算143 工艺计算与设备选型183.1 塔工艺与选型183.1.1 T101183.1.2最小回流比计算193.
2、1.3全塔理论塔板数203.1.4 精馏段理论塔板数213.1.5板效率及实际塔板数223.1.6塔和塔板重要工艺尺寸计算223.1.7塔板负荷性能方程263.3 气流干燥器工艺计算与选型313.4 过滤设备工艺计算与选型354 设备型号一览表384.1 泵选取384.2 容器、罐选取394.3冷凝器、再沸器选取405厂制和厂址选取425.1厂制概况425.1.1工厂组织425.1.2工作制度425.1.3人员配备425.2厂址选取435.2.1 建厂根据435.2.2 指引方针435.2.3 选厂通过436 全厂总平面设计446.1总平面设计任务和环节446.1.1总平面设计任务446.1.
3、2工厂组织446.2总平面设计原则446.3总平面布置评述457 公用工程和辅助设计方案478 设计成果518.1设计成果518.2图纸及比例51总 结52致 谢53参 考 文 献541 概述1.1设计根据1.1.1课题背景聚碳酸酯（简称）是分子链中具有碳酸酯基高分子聚合物，依照酯基构造可分为脂肪族、芳香族、脂肪族芳香族等各种类型。其中由于脂肪族和脂肪族芳香族聚碳酸酯机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面应用。当前仅有芳香族聚碳酸酯获了工业化生产。聚碳酸酯是一种性能优秀通用工程塑料，自问世以来迅速在发达国家形成产业化生产，且技术持续发展，装置规模不断扩大。由于聚碳酸酯光学透明性好、抗冲击强度
4、高，并具备优良热稳定性、耐蠕变性、抗寒性、电绝缘性和阻燃性等特点，使之在透明建筑板材、电子电器、光盘媒介、汽车工业等领域得到广泛应用。聚碳酸酯应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展，当前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等各种产品各自专用品级牌号。国内在聚碳酸酯研发上虽起步较早，先后有不少公司进行研发生产，但由于工艺技术落后、生产装置规模较小、产能低、产品质量差，当前仅剩一家公司维持生产，国内市场合需聚碳酸酯不得不大量依赖进口。因而，大力加强聚碳酸酯研发，加速实现其规模产业化，已成为国家重要战略需求。国内聚碳酸酯长期依赖国外进口，进口量为23万吨，到增至10
5、1.7万吨，增长了近4倍，国内聚碳酸酯表观消费量接近80万吨，将来几年将保持10-15%增长率。中华人民共和国聚碳酸酯产能仅为26万吨，并且绝大某些为合资或独资公司，对外依存度非常高。对国内聚碳酸酯生产公司来讲，加快技术进步已刻不容缓。1.1.2聚碳酸酯产业现状由于世界金融市场处在混乱状态，亚洲双酚A(BPA)市场，将继续面临困难时期挑战，除非经济走势上行，来自下游环氧树脂和聚碳酸酯(PC)工业需求才会稍有提高。一家亚洲贸易商于表达，要使双酚A(BPA)市场上扬，至少在此后6个月后来。随着双酚A(BPA)现货急剧下滑，该工业处在不景气状态。截至12月，双酚A(BPA)价格与当年7月相比、下降了
6、近40%。由于全球金融市场恶化和经济衰退带来影响，来自聚碳酸酯(PC)和环氧树脂工业需求疲软，而导致双酚A(BPA)市场不振，将也许会持续到年终。虽然新环氧树脂和聚碳酸酯(PC)，生产装置已于投运，但经济下行趋势和竞争加剧，已大大挤压了某些公司边际利润，迫使某些生产商减少开工率或延长装置停工期。双酚A(BPA)发展在也受到某些负面影响，来自与双酚A(BPA)接触健康危害争论，已促使某些国家如加拿大在食品容器应用中禁用这种化学品。鉴于终端顾客减少购买量，亚洲地区某些双酚A(BPA)生产商纷纷减少开工率，以减少这种高成本材料不断增多库存。中华人民共和国大多数环氧树脂装置，当前开工率都在5060%。
7、中华人民共和国石化集团公司-三井化学公司合资，10万吨/年双酚A(BPA)装置于12月投产后，又使该地区新增了供应量，预测双酚A(BPA)价格一度会下跌至底线。此外贸易商和终端顾客调查指出，如果需求继续疲软，则对双酚A(BPA)价格支撑会很小。也会浮现某些新贸易动向，中华人民共和国与东南亚国家联盟(ASEAN)成员国之间自由贸易协定(FTA)将实行，按照新法则，双酚A(BPA)从ASEAN出口将执行零关税。东南亚国家联盟(ASEAN)有2家重要双酚A(BPA)生产商：拜耳公司在泰国拥有16万吨/年装置，三井化学公司在新加坡拥有23万吨/年装置。1.1.3聚碳酸酯市场需求概况20世纪末，世界聚碳
8、酸酯产量约114万吨，聚碳酸酯按功能特性分为一系列品级，如通用级、透明级、医药食品级等。各品级又可进一步细分为更多详细牌号。某些大生产厂商可提供几十个品级、上百个牌号产品。聚碳酸酯应用开发是向高复合、高功能、专业化、系列化方向发展。 年世界聚碳酸酯表观消费量278.2 万t,光学介质是聚碳酸酯消费增长最快领域，消费比例占24%；另一方面是电子/电气和建材，各占19%；汽车约占13%,详见下表1-3 全球聚碳酸酯消费表用途北美/万t西欧/万t日本/万t亚洲其她/万t其她/万t共计/万t比例%汽车13.57.13.010.02.035.613电子电器7.511.56.122.95.053.019片
9、材13.513.36.114.17.054.019光学介质11.012.03.536.94.067.024其她18.57.16.628.87.668.625共计64.051.025.3112.325.6278.2100北美汽车产业所消费聚碳酸酯远高于西欧、日本及其他地区，约占全球汽车领域消费量38 %。欧洲受气候影响，对制造绝热玻璃薄膜和片材需求较高，占全球该类产品总消费量25%。亚洲地区( 不涉及日本) 在电子、电器产品和光学有关产品领域消费聚碳酸酯在世界所占比例相称高，电子、电器领域占全球该类产品消费量43%，光学产品占全球该类产品消费量54%.可见国外聚碳酸酯应用最大市场是电子/电气(宝
10、库计算机、办公设备和光盘)，透明薄板和片材以及汽车工业。在将来一段时间内，聚碳酸酯需求量将持续增长，亚太、拉丁美洲将是增长最快地区。预测到，世界聚碳酸酯需求量将达到亿吨，其中计算机、光盘等信息产业方面增长最快。 1.2设计原则(1)遵守法则，法规，贯彻党基本建设方针，实事求是，因地制宜(2)合理运用国家资源和财产，最大限度发挥硬件设施内在潜力，节约土地，减少投资，减少成本；(3)采用成熟。先进工艺流程，设备，学习先进生产技术，努力实现自动化。当代化提高产品科技含量；(4)一轻化工业产品批量小、品种多特点，努力做到“一钱多用，一钱多能”，是本厂具备较强市场适应力； (5)尽量创造良好劳动条件，以
11、利于劳动工人身心健康；(6)大多数厂房，特别是重要生产车间布置，应考虑到日照方位和主导风向，保证自然通风，厂前区和防污染车间放在上风向，产生粉尘、烟、热等车间及易燃库布置在下风向；(7)近期建设和远期发展相结合，重要生产车间留有恰当发展余地，轻化工工厂变化较快，综合运用较广，加工深度较深，大多数工艺流程更新快，这规定在设计实现留有较大预留地，以满足工厂发展变化需要；(8)为保证平面图具备建筑艺术性，厂房形状要规则简朴，使道途径直，厂房中心线保持垂直或平行；(9)采用各种办法，提高建筑系数和场地运用稀疏。建筑系数普通为25%40%，场地运用系数普通为50%60%，这是总平面设计重要技术经济指标。
12、1.3设计任务年产10万吨聚碳酸酯化工厂设计，完毕对厂址选取和对工艺流程可行性分析，进行物料衡算和热量衡算，重要设备计算和选型，画出工艺流程图，重要反映设备装置图，全厂平面图以及各车间平面布置图与立面图。 2 工艺设计2.1工艺流程设计2.1.1 工艺流程设计重要性(1)工艺流程设计是工艺设计基本。工艺流程设计是工厂设计中最重要内容，是工艺设计核心。由于工艺流程设计质量直接决定车间生产产品质量、生产能力、操作条件、安全生产、三废治理、经济效益等一系列主线性问题。(2)工艺流程设计是物料衡算、设备选型基本。从哲学角度来说，工艺流程设计是定性分析工作阶段，物料衡算是定量计算阶段。普通来说，先定性后
13、定量，因此，工艺流程设计是物料衡算前提和基本。2.1.2 工艺流程设计原则(1)先进性工艺流程先进性从两个方面考虑：一方面是技术先进；一方面是经济上合理。两方面同等重要，缺一不可。(2)可靠性所设计工艺流程必要可靠即通过实验室、工业小试、中试，证明技术是成熟，生产安全可靠，才可以设计选用。(3)结合国情，因地制宜工艺流程选取从技术角度来说，应尽量采用新工艺、新技术，单从详细状况考虑，并不必选取国外先进技术。由于国外技术往往价格较高，技术保密性强，没有实用价值。因此，结合实际，选取自己易于掌握和改进技术要以便、实用。2.1.3 工艺流程选取分析与研究当前，聚碳酸酯生产办法重要有溶液光气法、酯互换
14、法、界面缩聚光气法和非光气法。(1)溶液光气法该工艺是将光气通入具有双酚A碱性水溶液和二氯甲烷溶剂中进行进行界面缩聚反映，然后将聚合物从溶液中分离出来。与其他生产办法相比，溶液光气法由于经济性较差已完全裁减。(2)酯互换法酯互换法又称老式熔融工艺，其实也是一种间接光气法工艺。它是以苯酚原料，通过光气法反映生成碳酸二苯酯，然后再卤化锂等催化剂和添加存在下和双酚A进行酯互换反映，生成低聚物，在进一步缩聚得到聚碳酸酯。尽管该工艺生成成本低于其他生产工艺，但由于其生产出来聚碳酸酯光学性能较差，催化剂易污染，并且由于存在副产品酚而导致产品分子量较低，应用范畴有限，因而限制了该工艺商业应用。(3)界面缩聚
15、光气法界面缩聚光气法工艺是将双酚A和烧碱溶液配制成双酚A钠盐，同步加入酚，然后送入光气反映器内。加入二氯甲烷，通光气进行光气化反映，反映完毕后将反映液送到缩聚反映器内，加入三乙胺和烧碱溶液，进行缩聚反映。然后分离具有聚合物有机相和水相，对有机相进行洗涤、干燥，最后成粒就得聚碳酸酯成品。(4)非光气法非光气法是先以液相氧化碳基法生产碳酸二甲酯(DMC)，再与醋酸苯酯酯互换生成碳酸二苯酯(DPC)，然后在熔融状态下与双酚A进行酯互换，缩聚制得聚碳酸酯。因而无副产物，基本无污染，特别是不使用剧毒光气，因而深受世界各大公司注重，纷纷致力开发。综上所述，非光气法工艺是一种全封闭、无副产物、污染少、符合环
16、境规定绿色工艺，已经由外国公司研究成功，但是由于国内仍在研究发展中，工艺不成熟，本设计不采用，而界面缩聚光气法工艺成熟，反映在常温常压下进行，对设备规定不高，产品质量好，特别是截止底，全世界聚碳酸酯总生产能力接近3.3Mta 。其中光气法生产工艺约占总生产能力90%。因此本设计采用界面缩聚光气法。2.1.4 工艺流程设计工艺流程设计参照各方资料，尽量做到简朴高效。重要工艺采用界面光气法进行聚碳酸酯合成。界面缩聚光气法工艺是将双酚A和烧碱溶液配制成双酚A钠盐，同步加入酚，然后送入光气反映器内。加入二氯甲烷，通光气进行光气化反映，反映完毕后将反映液送到缩聚反映器内，加入三乙胺和烧碱溶液，进行缩聚反
17、映。然后分离具有聚合物有机相和水相，对有机相进行洗涤、干燥，最后成粒就得聚碳酸酯成品。在设计过程中尽量多省去了不必要繁冗过程。务求工艺流程简洁高效，而必不可少设备要设计地可以经受不良环境考验。如下为大体工艺流程图。 聚碳酸酯生产流程图2.1.5生产工艺流程论述(1)双酚A钠盐合成反映将氢氧化钠水溶液(7%)通入反映釜(R101)中，同步加入尚有苯酚、双酚A、亚硫酸氢钠。搅拌反映一小时，由釜底出料进入储罐,然后由泵打入冷却器(H103)冷却到10，再送入搅拌反映釜(R102)中。(2)光气反映将来自光气站光气通过稳压罐(V101)和缓冲罐(V102)进入冷却器(H102)冷却到 5然后与来自二氯
18、甲烷储罐温度为5二氯甲烷混合进入光气反映釜。同步进入尚有来自换热器(H103)双酚A钠盐混合液。搅拌反映一小时，控温在20左右。反映完全，将多余光气通入缓冲罐(V102)中。通入氮气，将反映液压入油水分离器(V105)，氢氧化钠、亚硫酸钠、氯化钠水溶液由油水分离器顶部出去，再进入反映釜(R106)中，其中加入氯化钡，搅拌反映半小时，生成沉淀亚硫酸钡，将反映液通入板式压滤机进行过滤。滤液提成两某些一某些送回反映釜(R101)继续运用，另一某些通道反映釜(R107)中与加入氯化氢溶液反映半小时，然后把反映液通入水解决车间。由谁有分离器底部出来有机相，由泵通入反映釜(R103)。(3)缩聚反映将来自
19、水油分离器(R103)有机相在碱性条件下，三甲基苄基作为催化剂，进行缩聚反映，反映时间为一小时，控温在25。反映完毕后加入甲酸中和反映液中碱液，测pH为3左右方可，然后进行水洗，直至水洗液中没有氯离子为止。将反映液通入储罐中。(4)后解决有机相通入反映釜(R104)中，再加入沉淀剂丙酮搅拌半小时，将具有末状物反映液通入转鼓真空过滤器中，将分离出产品PC通过短管型气流干燥器和真空箱干燥器，末状产物，在通过挤出造粒产品PC。由真空过滤器分离出有机相通入储罐中，通过泵打到蒸馏釜(R105)中进行蒸馏，蒸馏时间一小时，控温在60。二氯甲烷和丙酮变成蒸汽有釜顶进入换热器(H104)中，冷却至温度20，进
20、入精馏塔(T101)中，塔顶出二氯甲烷，塔底出丙酮。来自蒸馏釜(R105)釜底有机相先进入换热器(H107)中，冷却到20，然后进入精馏塔(T102)，塔顶出苯碳酰氯，塔底出简聚体和催化剂。2.1.6工艺设计损失率原料厂外运送损失率% 0.5原料厂外运送损失率% 0.5产品厂里储运损失率% 0.5产率% 85 2.2工艺计算2.2.1物料衡算1)：物料衡算原理办法环节(1)：原理对于持续稳定过程,物料衡算方程是：M=M出 (2-1)即：初始输入量=最后输出量 对不持续过程,物料衡算方程为： M=M出+M累积 (2-2)即：初始输入量+生成输入量=最后输出量+消耗量(2)：办法本设计属于持续反映
21、,采用第一种计算办法(3)：环节：a：收集数据：原理,产品规格 ：过程单位时间物流量 ：关于消耗定额 ：关于转化率选取性单程收率b：画物料流程图,拟定衡算对象,依照题目规定它可以是总物料某个组分某个元素等c：拟定衡算范畴：依照题目规定它可以是一种系统一种车间某个设备等;某个设备局部等 d：拟定衡算基准： 依照题目规定它可以是单位质量单位时间等e：列出输入输出物料平衡表：2)：物料衡算过程(1)：收集数据表2-1原料性质原料名称密度(Kg/m3)摩尔质量(g/mol)沸点()含量(%)比热容J/(mol.)光气1381998.39957.7二氯甲烷133685409850.88双酚A115022
22、8360.598426.34氢氧化钠2.13401390759.5(2)：拟定单位时间内物流量： 年工作天数：365-(t1+t2+t3)选取不持续工作制度：T1=52+1+1+2+3=59(其中对于工厂,星期六照常上班,故只有星期天休息,一年52周共52天,再加上劳动节1天,元旦1天,国庆节2天,春节3天)T2-设备大中小修及正常检修总天数,反映釜取6天/年T3-设备加工不同物料时换料时间(不计)故年工作天数=365-(52+7+6)=300d/a聚碳酸酯日产量：100000t/a300d/a=334t/d(3)：由已知消耗定额(以每吨产品计)消耗定额是指生产每吨合格产品需要原料辅料及试剂等
23、消耗量表2-2 消耗定额光气489.24Kg/1t二氯甲烷4427.4Kg/1t双酚A968.8Kg/1t氢氧化钠565.13Kg/1t水9202Kg/1t(4)：原料日净耗量：光气： 489.24Kg/t334t/d=163406Kg/d 二氯甲烷： 4427.4Kg/t334t/d=1478751.6Kg/d 双酚A： 968.8Kg/t334t/d=323579.2Kg/d 氢氧化钠： 565.13Kg/t334t/d=188753.4Kg/d 原料年净耗量：光气： 163406Kg/d1000Kg/t300d/a=49021.8t/a 二氯甲烷 1478751.6Kg/d1000Kg/
24、t300d/a=443625.48t/a 双酚A： 323579.2Kg/t1000Kg/t300d/a=97073.76t/a 氢氧化钠： 188753.4Kg/d1000Kg/t300d/a=56626.02t/a 原料厂内贮存运送损失率为5%,则聚碳酸酯工厂原料年入厂量：光气： 49021.8t/a(1-0.05)=51601.9t/a 二氯甲烷： 443625.48t/a(1-0.05)=466974.2t/a 双酚A： 97073.76t/a(1-0.05)=102182.9t/a 氢氧化钠： 56626.02t/a(1-0.05)=59606.3t/a又原料厂外运送损失率为5%,则
25、DDS皮革鞣剂工厂原料年外购量光气： 51601.9t/a(1-0.05)=54317.8t/a 二氯甲烷： 466974.2t/a(1-0.05)=491551.8t/a 双酚A： 102182.9t/a(1-0.05)=107560.9t/a 氢氧化钠： 59606.3t/a(1-0.05)=62743.5t/a (5)：衡算成果表2-3 物料衡算一览表（1）原料消耗定额(Kg/t)转化率(%)单程收率(%)日净耗量(Kg/d)原料年净耗量(t/a)损失率(%)厂内年储量(t/a)年订货量(t/a)光气489.24989516340649021.8551601.954317.8二氯甲烷44
26、27.498951478751.6443625.4845466974.2491551.8双酚A968.89895323579.297073.765102182.9107560.9NaOH565.139895188753.456626.02559606.362743.5(6)：合成聚碳酸酯生产流程图(7)：拟定衡算范畴,并进行进一步计算： ： 双酚A钠盐合成釜：每小时进料量为： 双酚A： 13482.5Kg/h 氢氧化钠： 7864.7 Kg/h 苯酚： 69.6 Kg/h 亚硫酸氢钠： 23.6 Kg/h 水： 104488.2 Kg/h每小时出料量为： 双酚A钠盐： 16084.4 Kg/h
27、 氢氧化钠： 3134.0 Kg/h 苯酚： 69.6 Kg/h 亚硫酸钠： 28.6 Kg/h 水： 106617.0 Kg/h共计： 每小时进料量为： 125928.6 Kg/h每小时出料量为： 125928.6 Kg/h ：光气釜：每小时进料量为：双酚A钠盐： 16084.4Kg/h光气： 6808.6Kg/h二氯甲烷： 61614.7 Kg/h苯酚：69.6 Kg/h亚硫酸钠：28.6 Kg/h氢氧化钠：3134.0Kg/h水： 106617.0 Kg/h每小时出料量为：二氯甲烷： 61614.7Kg/h光气： 952.4 Kg/h亚硫酸钠：28.6Kg/h氢氧化钠：3107.5 Kg
28、/h简聚体：16173.1 Kg/h氯化钠：5765.5 Kg/h苯酰氯;95.1Kg/h水： 106617.0Kg/h共计： 每小时进料量为： 194353.9 Kg/h每小时出料量为： 194353.9Kg/h：缩聚釜： 每小时进料量为：三乙胺： 81.0Kg/h简聚体：16173.1 Kg/h二氯甲烷：61614.7Kg/h氢氧化钠：4851.9 Kg/h苯酰氯：95.1Kg/h水：14555.8Kg/h每小时出料量为：三乙胺： 81.0 Kg/h聚碳酸酯： 15596.5 Kg/h简聚体： 323.46 Kg/h苯酰氯： 95.1 Kg/h二氯甲烷： 61614.7 Kg/h氢氧化钠：
29、 4851.9Kg/h氯化钠： 576.6 Kg/h水： 14555.8 Kg/h共计： 每小时进料量为： 97371.6 Kg/h每小时出料量为： 97371.6Kg/h：蒸馏釜：每小时进料量为： 催化剂： 81.0Kg/h 简聚体：323.5 Kg/h苯酰氯：95.1 Kg/h二氯甲烷：61614.7 Kg/h 丙酮： 0 Kg/h 聚碳酸酯： 15596.5 Kg/h每小时出料量为：催化剂： 81.0Kg/h简聚体： 323.5 Kg/h苯酰氯： 95.1Kg/h二氯甲烷： 61614.7Kg/h丙酮： 0Kg/h聚碳酸酯： 15596.5 Kg/h共计： 每小时进料量为： 97710.
30、8 Kg/h每小时出料量为： 97710.8Kg/h(8)：列出输入-输出物料衡算平衡表1. 双酚A钠盐合成釜： 表2-4 物料衡算一览表（2）名称进料出料Kg/hKmol/hW%Mol%Kg/hKmol/hW%Mol%双酚A13482.559.110.71.0氢氧化钠7864.7196.66.23.23134.078.352.51.3苯酚69.60.70.150.269.60.80.10.07亚硫酸氢钠23.60.30.050.10.1双酚A钠盐16084.459.112.80.9亚硫酸钠28.60.30.03水104488.25804.982.995.5106617.05923.284.5
31、97.7 2. 光气反映釜：表2-5物料衡算一览表（3）名称进料出料Kg/hKmol/hW%Mol%Kg/hKmol/hW%Mol%双酚A钠盐16084.459.18.30.8光气6808.668.83.61.0952.49.60.50.13二氯甲烷61614.7724.931.610.661614.7724.931.610.5苯酚69.60.80.060.07亚硫酸钠28.60.30.040.0328.60.30.040.02氢氧化钠3134.078.351.61.13107.577.71.61.1简聚体16173.163.78.30.9苯酰氯95.10.80.160.05氯化钠5765.5
32、98.43.01.4水106617.05923.254.886.4106617.05923.254.885.93.缩聚反映釜： 表2-6 物料衡算一览表（4）名称进料出料kg/hkmol/hW%mol%kg/hkmol/hW%mol%催化剂81.00.40.040.0681.00.40.040.03简聚体16173.163.716.63.7323.51.30.30.1氢氧化钠4851.9121.35.07.14851.9121.312.37.0二氯甲烷61614.7724.963.342.161614.7724.963.341.9苯酰氯95.10.80.060.1495.10.80.060.0
33、7聚碳酸酯15596.561.47.83.6氯化钠576.69.80.60.5水14555.8808.715.046.914555.8808.715.046.84.蒸馏釜：表2-7物料衡算一览表（5）名称进料出料kg/hkmol/hW%mol%kg/hkol/hW%mol%催化剂81.00.40.040.0681.00.40.040.06简聚体323.51.30.30.15323.51.30.30.15苯酰氯95.10.80.060.0995.10.80.060.09二氯甲烷61614.7724.963.163.961614.7724.963.163.9聚碳酸酯15596.561.416.05
34、.415596.561.416.05.4丙酮0344.820.530.40344.820.530.42.2.2热量衡算(一) 计算基本原理化工生产过程往往随着着能量变化，特别是反映过程，为维持在一定温度下进行反映，常有热量加入或放出。因而能量衡算也是化工设计中及其重要构成某些，能量衡算是以热力学第一定律为根据，能量是热能、电能、化学能、动能、辐射能总称。化工生产中最惯用 能量形式为热能，故化工设计中经常把能量计算称为热量计算。通过热量衡算可拟定传热设备热负荷，以此为设计传热型设备形式、尺寸、传热面积等并为反映器、结晶器、塔式设备、输送设备、压缩系统、分离及各种仪表等提供参数，以拟定单位产品能量
35、消耗指标；同步也为非工艺专业(热工、电、给水、冷暖)设计停工设计条件做准备。热量计算与设备计算关系非常密切，因而经常将热量放在设备工艺计算内同步进行。普通在 物料计算后先粗算一种过程设备台数大小，设定一种基本形式和传热形式，然后进行该设备热量计算，如热量计算 成果与设备形式、大小有矛盾，则必要重新设计设备 大小和形式或加上恰当附件，以使设备既能满足物料衡算规定又能满足热量衡算规定。能量衡算基本方程式依照热力学第一定律，能量衡算方程式普通形式为：式中，体系总能量变化； 体系从环境中吸取能量； 环境对体系所做功；在热量衡算中，如果无轴功条件下，进入系统加热量与离开系统热量应平衡，即在实际中对传热设备热量衡算可表达为： 其中：所解决物料带入设备热量； 换热剂与设备和物料传递热量(符号规定加热剂加入热量
