2013年化工工程師物料能量平衡試題及解析19

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　　1-20 在氯苯用混酸硝化生成一硝基氯化苯過程中，第一硝化釜需移出熱量為3.172×105 kJ/h。如此熱量需要用一次深井水冷卻移除，硝化釜的體積為1.5m3，夾套傳熱面積為6.0m2。夾套傳熱面積不能滿足傳熱要求時，采用釜內(nèi)加蛇管進(jìn)行傳熱。已知在該過程中，夾套的傳熱系數(shù)K=711kJ/m2•h•℃，蛇管傳熱系數(shù)K=2510 kJ/m2•h•℃，冷卻水進(jìn)口溫度18 ℃，出口溫度為25℃，物料溫度55℃。則冷卻水的用量為( )。

　　A.4.848t/h

　　B.10.8 t/h

　　C.12.4t/h

　　D.15.3 t/h

　　答案：1-20 B

　　B.答案正確。

　　(1)先計算反應(yīng)釜夾套移出的熱量。設(shè)夾套傳熱面積為A1，移出熱量為Q'2。

　　根據(jù)公式 ，所以

　　A1=6.0 m2

　　Q'2=6×711×33.3=1.42×105 kJ/h

　　(2)計算蛇管的傳熱面積A2

　　蛇管需要移除的熱量Q''2

　　Q''2=3.172×105-1.42×105=1.75×105 kJ/h

　　蛇管傳熱面積為2.09 m2。

　　(3)冷卻水用量

　　A.答案錯誤：計算中誤將夾套傳熱量作為被冷卻的量。

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