热设计热耗来源（6-RTO设计系统计算过程分享）

各位好，今天接着与大家交流，今天分享的是设计热功计算。这部分5-7节，虽然这样写，有可能会多于,5-7节。

对于热功计算，首先要知道成分、成分的燃烧热、成分的占比这三个参数是最基础的，大家应该了解。那么占比，这属于工况资料，在提资的时候要了解的，所以说这个不在本计算范围之内。那么第一步想与大家介绍的就是燃烧热。

燃烧热，现在大部分都是以MSDS里面查出来的这个数据为的一个最终计算数据,也是这样去做的。最近一直想找一些能够通过公式计算的这样一个数据通用性。

但是，花了不少功夫，没有找到能够和计算出来数据与查出来MSDS这一个数据特别相符的。也把这两个公式罗列出来，供大家来参考，来共同计算一下，看是计算的有误，还是说这两个公式本身不太适合。

那么这一节，一共是分了三部分。第一部分就是通过这个生成热来计算燃烧热，另外两部分主要是通过公式。那么现在进入到第一部分就是不同成分燃烧热的计算是矿化后的生成热。

这一部分认为还是有点价值。但是他这一部分仍然需要查出来生成热，然后才能计算的燃烧热，针对有机物燃烧。它的最终生成物一般情况下都是二氧化碳、水、二氧化硫或者氯气、氯化氢这样的状态存在。那么今天就以碳氢硫这三种物质，它生成热来做计算。

说的燃烧热它有一个定义，就是完全燃烧的最终产物，氧化的最终产物就是稳定的最终产物。那的稳定的最终产物肯定是二氧化碳，水的话肯定是这样子，是一个液化水，而不是说气态的。就是不管是从碳还是从一氧化碳来生成，其实从这个数据上可以看到。从碳变成一氧化碳，再从一氧化碳变成二氧化碳，它们两个的生成热基本上等于碳和氧进行反应，直接生成二氧化碳的这个生成热。那这个水它们两个数值有一个差距，就是液化过程放热热量要大于气态水，它的一个热潜热。

下面来看举一个例子来进行说明吧，举这个例子就是说以乙醇为例，乙醇它的一个反应，要有一个叫方程式，这样子的话可以看到，有机物在进行配比的时候，按照1mol这样来计算，那么生成的是2mol的二氧化碳和3mol的水，那么乙醇的生成热是多少？这个要查。按照红字来看，仍然需要查反应物的生成热。乙醇的生成热是这个数据，那么就可以计算出来它的燃烧热等于多少？就是2mol二氧化碳加上3mol的液化水，减去乙醇的生成热，再减去氧气本身的生成热，可以看到2mol的这个二氧化碳是多少？二氧化碳3393.51kJ/mol，这是它的生成量，再加上3mol的液化水是多少？285.85。减去多少？减去乙醇，乙醇的是277.65，这是也是要查出来这个数据。那么这个氧在这个地方它属于一个分子分子级别单原子分子，这个就它基本上是等于零。那么这样算出来以后，是1366.92kJ/mol。那查出来MSDS里面是1370kJ/mol，他们两个数值非常非常相近。证明这一个的计算是非常符合的，但是缺点是需要仍然需要查反应物的生成热。所以说这个认为如果要是能查生成物的生成热，那就不如直接查燃烧热了。就是在查不到燃烧热的情况下。知道生成热，那这个方式来求所说的燃烧热是非常好用的。求得的数据也非常相近，可以直接进行工程核算。

另外一个就是这个燃烧热一个公式。这个公式也是在一个书籍上看到的，这几天一直在查找这方面的一些资料，这个资料也是在美国的一个资料。它这个里面大家可以看到这个单位什么Btu/lb。这是一个英制单位，英制单位目前在世界上应用的非常少。目前用英制单位的只有美国、利比利亚、缅甸。世界上200多个国家只有这三个国家在用，虽然是英制单位，但是英国他们已经改成公制了。所以现在美国他们的国家体力这个实力，还有他的这个经济体量，大家一直也都在做他的一些贸易，或者说商品，还是要把公制换算成英制。美国的影响力还在世界上，现在只有美国、利比利亚和缅甸。但是这里面也还有一些这个华氏度或许有的时候会碰到。华氏度现在国家也只有五个国家在用。你看巴哈马、伯利兹（这个国家都没有听过，这个国家应该和中国没有什么建交），你像英属开曼群岛（这就非常有名了。很多公司去那里注册，为了避税嘛），还有帕劳这个国家和咱们台湾是有邦交关系，然后就是美国这五个国家在用华氏度。认为像这种摄氏度，还有这种公制这就非常有名了。很多公司去那里注册，为了避税嘛，，应该是大势所趋，等到中国的影响力上升到一定程度，大家相信会慢慢的摒弃这种英制单位的。但是现在没有办法，既然要学习人家这个资料就还是要用这个英制单位。

他这个公式大家可以记下来，甚至可以抄下来，或者做到excel里面去。作为一个等量关系。他这个里面大概解释一下，你15410这个概念，也不知道到底是从哪里来的。这整个公式里面没有碳原子和碳的这一个放热的这个核算，只有氢、硫、氧、氮、氯这些东西。所以也很好奇这个公式是不是有误，也查了很多资料，没有查到这个公式的原始数据。那么。他这个100乘多少，这个H就是氢原子这个原子数量就是对应的是原子数，1.01乘这个MW就是说的这个化合物的分子量。

这个数据大家都可以向里面去带。这个△H就是燃烧热，它这里面是Btu/lb，它这个是高热值说的就是说的生成水以后，它的液化状态。当然还有一个这样子一个数值是一个低热值，就是燃烧过以后生成水蒸气，没有完全液化。那么现在这一个数据，以这个苯为例，就是做了一个核算。核算下来以后，他这个放热燃烧热大概在17919.48Btu/lb。这样换算到mol的话，大概533.5，但是实际查出MSDS在3033kJ/mol，所以差值非常大。

看一下计算的过程，大家来分析一下是不是计算的过程有误，还是说换算单位有误，但是不应该差这么大。按照他那个资料里面计算出来的数据说是和MSDS就是以这个Btu这个单位说是差值非常小，尤其是以碳氢结构，不含氧的结构。计算热量是非常相近，但是按照换算过来以后就差距非常大。所以一直认为是计算的换算单位有问题。

第三个公式，这个是门捷列夫的一个经验公式。认为这个非常简洁，但是数值也是和查出来MSDS不太一样。他其中有一句话说的是，这是固态和液态燃料，比较适合应用于门捷列夫这个经验公式，这也没有查到他的一个出处和说明。

直接把这个公式给大家就说出来吧，这个数值也是用本来做了一个核算，这样算下来以后是这样一个数据。但是换算到kJ/mol的话是920.4。但是实际查出来，上上一节也看到是三千多，所以差距也是比较大。一直认为是核算的过程有误。打开看一下这个核算的过程，这一部分就是刚才说的。这个公式核算过以后，可以看到。以这个甲苯为例，这些换算单位也是通过百度来查出来的。你像那个Btu和kJ的一个换算是1.055。lb和kg的换算是这样子。这样换算下来以后。

就是Btu/lb换算下来，g大概就是这样一个单位换算。不知道这个换算单位是不是有误？如果没有没有错误的话，那这个公式应该是没有什么问题的。

所以各位同行，大家帮忙一起看一下，如果要是比较实用的话，那就非常方便来计算这个燃烧热。这一部分就是说的就是门捷列夫的一个经验公式，这个经验公式也是这样算的，是算的这个地方算的是碳在这个成分中的，质量分数那就是六个碳。除以它的一个分子量所占的一个质量比，是不是这样算的，大家认为。

这样算出来以后，它的一个质量按照那个公式算出来，它每kg的燃烧热就是这么多。那么换算出来mol的话，那就是除以一千嘛，就是每mol就是12g碳，那就是1mol代表的，然后再除以它的分子量得出来就是这样一个数值。这就和所查的MSDS这个数据差距非常大。不知道是问题出在哪里，还是说换算的单位有问题，大家一起来查找一下原因。

下一节就准备来分享：计算的过程，以某一种废气，以某一个风量，它放热多少，本身含热多少，加热到多少度。还有一些热损失，那么需要补充多少天然气，才能满足的一个需要。就是这个热工计算。

一般情况，热工计算主要是为了计算两个方面。第一就是需要补充多少外界热量；第二，它的运行成本是多少。