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第一章 物料、能量平衡 $lesson$
1-2 在苯氯化生产氯苯过程中，已知：氯化塔每小时生产纯氯苯800kg，从氯化塔出来的氯化液的组成为：C6H6 68%(质量百分数，下同)、C6H5Cl 30%、C6H4Cl2 1.5%、HCl 0.5%。操作温度82 ℃，进料苯的纯度为100%、氯气纯度为95%(体积百分数)。假定氯气全部参与反应，则排出气体的质量为( )。
A.278.07kg
B.294.67kg
C.291.4kg
D.308.0kg
答案：1-2 A
A.答案正确。
物料计算基准为1小时，
反应方程式：
相对分子质量： 78 71 112.5 36.5
副反应
78 2×71 147 2×36.5
(1)氯化液质量的计算
已知氯化液中含800kg一氯化苯，质量百分数为30%。所以氯化液的质量为
氯化液中除氯苯外，其他组分的质量为
C6H6：2667×0.68=1813.6kg
C6H4Cl2：2667×0.015=40kg
HCl：2667×0.005=13.33kg
(2)参与氯化反应的物料的计算
反应苯的量：主反应和副反应消耗苯量
消耗Cl2量为
生成HCl量为
(3)加料量的计算
加入苯的量为：1817+576=2393 kg
把氯气纯度体积分数换算成质量百分数(假定氯气中惰性气体为空气，平均相对分子质量为29)则
氯气纯度为：
加入氯气量为：
其中惰性气体为556-544=12 kg
(4)排出气体的质量计算
排出气体的质量为
279.4-13.33+12=278.07 kg
B.答案错误。解法中，将氯气纯度体积百分数没有换算成质量百分数。
计算为：加入氯气量
其中惰性气体为572.6-544=28.6 kg
排出气体的质量为：279.4-13.33+28.6=294.67kg
C.答案错误。计算过程中，在排出气体中没有减掉氯化液带出的HCl量，即279.4+12=291.4 kg
D.答案错误。错误点与B.和C.相同，即：279.4+28.6=308.0kg