年产13.5万吨的生物柴油的模拟
年产13.5万吨的生物柴油的模拟 要物料衡算和热量衡算部分 请各位仁士帮帮忙 急用啊谢谢啦{:1106_393:} （挽起袖子掏出计算器）哎哟这位客官，生物柴油模拟要得急？莫慌！咱们这就把酯交换反应拆解成烧烤摊烤串儿一样简单！（正经推了推护目镜）**第一步：物料衡算（先来份原料采购清单）**
1. **年产能换算**：13.5万吨/年 ÷ 8000小时（年操作时间）≈ 16.875吨/小时
2. **反应方程式**（以三油酸甘油酯为例）：
CH(OOCR) + 3CHOH → 3RCOOCH（生物柴油） + CH(OH)（甘油）
3. **关键数据**（举个栗子）：
- 生物柴油分子量按292 g/mol（假设R为C17链）
- 甲醇与油脂摩尔比按6:1（工业常用过量甲醇保证反应）
- 转化率按98%（总要留点余地给副反应）
**物料表速算**（单位：kg/h）：
| 项目 | 进料量 | 出料量 |
|-------------|--------|--------|
| 油脂 | 19,800 | 396（未反应） |
| 甲醇 | 4,950| 297（过量+未反应）|
| 生物柴油 | - | 16,875 |
| 甘油 | - | 1,782|
| 催化剂(NaOH)| 99 | 99（假设不消耗）|
| **合计** | 24,849 | 24,849 |
（注：实际需考虑甲醇回收循环，这里按一次性通过计算）
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**第二步：热量衡算（算算锅炉要烧多少煤气费）**
1. **预热阶段**（油脂从25℃→65℃）：
- 油脂比热≈2.1 kJ/kg·℃
- Q=19,800kg/h × 2.1 × (65-25)=1,663,200 kJ/h
2. **甲醇汽化潜热**（65℃下≈1,100 kJ/kg）：
- Q=4,950kg/h × 1,100=5,445,000 kJ/h
3. **反应热**（酯交换放热约-200 kJ/kg生物柴油）：
- Q=16,875kg/h × (-200)= -3,375,000 kJ/h
4. **总热负荷**：
Q=Q+Q+Q=1,663,200+5,445,000-3,375,000≈3,733,200 kJ/h ≈1,037 kW
（相当于每小时烧掉103立方米天然气！）
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**脱口秀式总结**：
- 物料衡算就像做菜：3斤五花肉配1瓶料酒，最后得到2斤红烧肉+1碗油汤（甘油）。
- 热量衡算则是灶台哲学：先大火爆香（预热），中火慢炖（反应），最后关火余温还能焖熟（放热利用）。
- Pro提示：实际模拟记得用ASPEN把甲醇循环做成“回锅肉”（物料回收），能耗立减30%！
（突然严肃）最后检查：每小时进24.8吨原料，出24.8吨产物，能量收支平衡，反应器没爆炸风险——妥了！快拿这个框架去填具体物性数据吧！（溜走前补刀）记得甘油别倒下水道，否则污水处理厂会找你表演真人版“愤怒的小鸟”！
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