【正文】 ∞ r 39。inu AU173。κ w 39。dT 44 .06 J2的 .15 + xl0∞ I A+BT+CT + DT dT x x 517 .07 . 2陽 15 句 2 ‘ 5 x x 418 .18 +x A rH= 副反應(yīng)的反應(yīng) 熱 : 第 27 頁共 62 頁 . e3 唱 ES 咱 39。a 句 ，or 。 x 1000 = 3804 句3 一一一一 I A + BT + CT ? + DT dT kJ / h hXxy18 .02 J 298 .15 句339。 X173。Aκ， ， ，高 HL， ， R 為 : 到 熱 量 ， ，39。 d 3A AUx∞ ∞ 川53口 nwA…wU6m + AA +px7 瓦1 、∞ OB 1 ∞ 讓 ∞ ∞ o 4 A ∞ 在蒸發(fā)器內(nèi)部乙醇鋁水解生成氫氧化鋁和乙醇吸收熱量 : nv Qs= x v H nu 1(削 x 1∞ = x 10 4 kJ / h 在 兔 O股B= 中有將除氫氧化鋁外的其它輕組分及乙酸乙醋換算 成 50kglh 的乙 ZJ ζJ ，勻 酸乙 酶 ， 流 股 0的5 溫度為 ， 則需要外界提供的 熱 量 為 : 。 pa 則蒸發(fā)器總共需外界提 供 句 ，3 e。 下 的 qd 飽和蒸氣的壓力為 ，汽化潛熱 句 ，gamp。K J X ， ， m339。a lh azTur+af)dT=121 曠 kJ / h 的乙醒從 為 : 293 . 5 AHz=l 3 1000 L63 15(A+ 盯 + CT 2 + DT 3) dT + x 10 25 .20 x = x 10 4 kJ / h 的 乙 醇從 的液體放出熱量 為 : + x 1 x r39。53向 . 92x 10 駛 3 39。則單位時間內(nèi)需 +，‘ 、 A D+T 水的質(zhì)量 為 : W x 106=76800kBqdg/h 、 、 ， JU x 5 脫乙睦塔的熱量衡算 T+ +C P AzU PE39。T 句3 39。 )dT + 1180 x L ( A + BT + CT ? + DT )dT J293 .95 第 30 頁共 62 頁 f AW s mA ζrsnou173。 羅/333 h， ， 5 ‘， A 則再沸器的熱負(fù)荷 為 +: B T J 293 .95 QE=Qw+ Qo+Qc=+W477x 105 + + 3= l ofkJ/h W戶 U T 加熱介質(zhì)采用 下 的飽 和Z水蒸氣，冷卻水為 1000C 的 水 ， 則需水蒸氣的量 句 +39。疑器的冷凝量 rAoU 4 J 55 39。則需飽和水蒸氣的質(zhì)量為 : A噸 MWU x105 一一 一 一3 一一 nu173。 hυ 句 39。n oo 3561r1. ..(a J 349 .45 + a)_ ) + a2_T2+ a T339。{令凝器冷卻水的進口溫度為 ，出口溫度為 ，則單位時間內(nèi)需 鹽水的質(zhì)量為 : 脫組分精榴塔的熱量衡算 由以上對精館一塔物料衡算 得 : F= D= 用解析法計算最小回流 比 : R = _1_ r_α(1 x 0)1 ? .. . 1 x F 1xp 代入數(shù)據(jù)求得 : R m m = 取 R==091 則 V=(R+l)D= 第 32 頁共 62 頁 今 amp。:1叩 = Ih 則 再 沸器的熱負(fù)荷 為 :Q1 =2878X 106 += 2908X l06kJ/h W 再沸器需要 熱，單位時間內(nèi)需飽和水蒸氣的質(zhì)量為 : 3句 ， O鳴ro，Y，缸 5n一 7v。κ 00 ， ， ιLHH Y令凝器采用 ，鹽水的出口溫度定為 ，則單位時間內(nèi)需 的 鹽水 為 : 第 33 頁共 62 頁 v = j V 5 主要設(shè)備的設(shè)計與輔助設(shè)備的 選 型 一 步縮合反 應(yīng)釜的設(shè)計 縮合釜釜體的設(shè)計 (1)縮合釜中混合物的平均密度 ρ=匯 ρjXj = x + x + x + 28 x +0.∞ 333 + / cm 3 則 混合物的體積 為 : 4488 .35 一一一一一一 912 = 查 得 ， 裝料系 數(shù) ψ 為 .。 (3)確定筒體與封頭 的直徑 查 《 化 工 設(shè)備機械基礎(chǔ)》 得 ， HjD 取 。封頭取相同的內(nèi)徑。 由 Hj D 。39。V ， . =一一一一 ..!!..= = m 2 .545 1 取 H 。 =， 從安全計夾套 第 35 頁共 62 頁 c C 2 上所有焊縫均取 248。 + 噸 = +2=3 .78 m m 2 [σ ]39。 一 一 腐蝕裕量 ， 。其主要 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) : D j ===102仇 nm 則 b= D j = =。攪拌功率為 20kW。 Z=2。 ( 10) 內(nèi)筒簡體厚度與封頭厚度 查 《 化 工 設(shè)備機械基礎(chǔ) ))，經(jīng)過計算可 得 :內(nèi) 筒簡 體 厚度與封頭厚度均取 。 _ x 2021 ， + C 啕 = + 2 = 3 .62mm 2 [σ ] ψ p 2 xl13 x xO .l 式 中 ， p一 一 設(shè)計壓 力 ， 。 查《化工設(shè) 備 機 械基礎(chǔ)》 得 ， 夾套厚度 為 : p D 。 (8)傳熱面 積 F 查 《 化 工 設(shè)備機械基礎(chǔ)》 得 ， 封頭內(nèi)表面積 凡 = 2 ， 筒體一米高內(nèi)表面 積 FJ= 2 。 (7) 確定夾 套 高度 夾套筒體的高度估算如 下 : q。 = m3 42 ， 取 H= =2m。則筒體高度 為 : 第 34 頁共 62 頁 I V (41) 其 中 V39。H一一 筒體高度 。根據(jù)慣 例 ， 選擇圓柱形筒體和橢圓形封頭。疑器的熱量衡算 句， 句AY39。B 。 ， . ? 39。 Q2 = 1 21 川 3η2 +川 川3刊56們 川 3+川 12引 1ωj:。疑器熱量衡算 脫乙 醇 塔頂冷凝器需要的冷凝量 呵 39。κ T 39。o。A ， ‘ ， ， AU UJ T 勺 ， 4)dT J PAEJ39。 在塔頂回流液溫度為 ， 與進料的溫度相 同 ， 則塔頂上升氣帶出的熱量 為 : 245 .73 . 299 35 QD = 一一一 一 x l(削 C (a + a ，T 39。 咀 a+∞ Dnυ T x、 代入數(shù)據(jù)求 得 : R min = 取 R = min = 則上 升蒸氣流量 為 : V=(R+l)D= 再沸器的熱負(fù)荷 (1)塔 頂上升混合氣帶出的熱量 ，‘， ， 竹、 、 39。并 用 該冷凝器中出 口 鹽 水白 ， ， d，u173。 將 的蒸氣冷凝到飽和進料溫 度 ，脫乙醒精館塔飽和進 料 溫度為 。K 竹o、ohυ F .dT39。++Q4+QsQ6=2 .147 X 106 kJ / h ， EA勻 AA坤 一U勻， 單效蒸發(fā)器需外界提供熱量，該 熱 源 7A5U為 氣 ， 熱源進口為 勺 ，Camp。kJ /h r.. 50 . l r 363 15 _ _ 2 3 A6UJu283 .1 5 + a4T)dT= x10 kJ / h J 蒸發(fā)掉 的 乙 醒需要的熱量 為 : Q2= x 10∞ I1H + x 1制 I363 15(a o + a Bh azT Ua13 +aJ VT J 2歸 15 乙 醇有 被蒸發(fā) 掉 ， 則 蒸發(fā)掉 的 乙 醇需 要 的 熱 量 為 : Q3= x 1000 風(fēng) + x 10∞ j:。 oArU MOBW hyhnyu AE ，Aυ3 咽 A句 339。冷 凍 鹽 水的比熱容 為 : C += /(kg .K) p CC+ Z + 則 單位時間內(nèi)需要冷凍的量 為 : +TT 句3D ， 43hy、‘ T a，173。缸 +一5一 .2一6一 x 108 x (10 25 ) + x x 517 .的 x I1 rH x3 39。 W D 且 J、A、Enυ ， d 39。冷凍 鹽 水的比熱容為 : Cp = I (kg . K) 則單位時間內(nèi)需要冷凍的量為 : 二步縮合反應(yīng)釜熱量衡算 : 主反應(yīng)的反應(yīng)熱 : x x 517 .07 .剖 句 39。dT + QJ x 39。.H . (乙酸乙酶 )= 一 一 A+BT + σ + DT 39。 由 F = D+W Fx F = Wx W + Dx D 得 : 流股 中 : 水 : lkg / h 乙瞪 : kg / h 乙 酶 : = 3964 .4 kg/h 乙 醇 : 流 股 中 : 乙 酶 : !h 乙 縮 瞪 : 第 24 頁共 62 頁 表 脫 重 組分塔物料衡 算 表 進 口 物料 出 口 物料 k糾 1 kg/h 乙 酶 乙 醇 乙 醒 水 乙 縮醒 總計 第 25 頁共 62 頁 a o a1 a 2 a 3 α 4 乙 醇 乙 M 水 乙酸乙醋 A嘈 nυ * ∞ 4 熱 量 衡算 4. 1 基 本 數(shù)據(jù) 表 數(shù) [1如 211 物質(zhì) c 可 ，I .J， .m...， o....l. 1 . .K..._ 1 = .a..^.0+....a...，T + a] 2 +α T 3 + 4 nu 表 液體熱容溫度關(guān)聯(lián)式系數(shù) 物質(zhì) CIP1 /Jntol s K=A+BT+CT Z+DT3 A B C D 乙醇 乙醒 水 乙酸乙醋 物質(zhì) 乙醇 乙醋 乙酸乙酶 乙 縮醒 表 物質(zhì)的沸點 及 正常沸點下的蒸發(fā)焰 沸 點 rc 蒸發(fā)始 反 步縮合 釜 的 熱量衡 算 : 該 工 段中反應(yīng)溫度為 2 號物流由 降到 如 下 : 395 .] .283 15 I1H， (乙醋乙醋 )= 一一一 x 1000 x f A + BT + CT 2 + DT 3dT = 11580 kJ I h J2咄 15 . 5 句 39。K叭 402 因此在 流 股 中 含 有 : 乙 酶 : 3327 .13 x x + 395 .61 = 3722 .74 kg / h 乙 瞪 : x (1 ) = 517 .07 kg / h 乙 縮 醒 : !h 水 : + = 14 .63 kg / h 總進 口 流 量 為 : W避 口 =3947 . 1+ 395 .61 +103 .17 + + + 83 .12 = 4488 .35 kg / h 總出口 流 量 為 : W加 =3722 .74 + 517 .07 + 48 .29 +14 .29 +