2.5万吨/年液相氧化甲苯制苯甲醛工艺设计(12)
3.3.3 氧化反应物料衡算
在氧化反应中：
进口：
甲苯：1206.82 kmol/天=50.28 kmol/h=4633.18kg/h
氧气：1064.41 kmol/天=44.35kmol/h=1419.21kg/h
氮气：4004.23 kmol/天=166.84kmol/h=4671.60kg/h
出口：
苯甲醛：736.16 kmol/天=30.67kmol/h=3255.05kg/h
水蒸气：736.16 kmol/天=30.67kmol/h=552.73kg/h
剩余氧气：328.25 kmol/天=13.68kmol/h=437.67kg/h
氮气：4004.23 kmol/天=166.84kmol/h=4671.60kg/h
剩余甲苯：470.66 kmol/天=19.61kmol/h=1806.94kg/h
由此可知：进口：4633.18+1419.21+4671.60=10723.99kg/h
出口：3255.05+552.73+437.67+4671.60+1806.94=10723.99kg/h
此氧化反应物料守恒
3.4 总物料衡算表
表3.4 总物料衡算表
入 出
组分 换算参考
（kmol/h） 换算参考
（kg/h） 组分 换算参考
（kmol/h） 换算参考
（kg/h）
甲苯 50.28 4633.18 苯甲醛 30.67 3255.05
氧气 44.35 1419.21 水 30.67 552.73
氧气剩余 13.68 437.67
甲苯剩余 19.61 1806.94
氮气 166.84 4671.60 氮气剩余 166.84 4671.60
总计 10723.99 10723.99
4 热量衡算
4.1 焓的计算
由于本设计中化合物较常见，可在化学物质热力学数据表中，查到反应物及生成物的标准生成焓。
4.1.1 甲苯的标准生成焓
查表得到甲苯在298K下的 =12.4 kJ/mol
4.1.2 氧气的标准生成焓
查表得到氧气在298K下的 =0 kJ/mol
4.1.3 水的标准生成焓
查表得到水在298K下的 =-241.825 kJ/mol
4.1.4 苯甲醛的标准生成焓
查表得到苯甲醛在298K下的 =87.0 kJ/mol
4.1.5 氮气的标准生成焓
查表得到氮气在298K下的 =0 kJ/mol
综上所述：各个物质的△fHθ298为
甲苯 12.4 kJ/mol
氮气 0 kJ/mol
氧气 0 kJ/mol
水 -241.825kJ/mol
苯甲醛 87.0 kJ/mol
4.2 热容的计算
查表得到氧气的热容为29.4 J/(mol•K)
查表得到氮气的热容为29.1 J/(mol•K)
查表得到水的热容为33.6 J/(mol•K)
查表得到甲苯的热容为157.3J/(mol•K)
查表得到苯甲醛的热容为172.0J/(mol•K)
综上所述：
已知物质的热容为
氮气 6.95 cal/(mol•K)
氧气 7.02 cal/(mol•K)
水 17.98 cal/(mol•K)
甲苯 37.57 cal/(mol•K)
苯甲醛 41.08 cal/(mol•K)
注：1kcal/(kg•℃)=4.1868 kJ/(kg•K)
4.3 反应焓的计算
已知△rHθm(T)=△rHθm(298)+ △r CP,mdt （4.3)