【正文】 塔釜丙烯腈的含量。 AN=F58％ =HCN= F％ = kg/h = kmol/h H2O= F％ = kg/h = kmol/h 出口物料的組份流量 AN=+ = kg/h = kmol/h HCN=+= kg/h = kmol/h H2O=+= kg/h = kmol/h 所以根據(jù)物料守恒，進(jìn)料量等于出料量，所以分層器的物料守恒。在這工程中各類(lèi)化學(xué)單元的操作，或者有動(dòng)量的傳遞（如流量傳送）；或者有齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 熱量的傳遞（如換熱設(shè)備）；或者伴有隨熱量的傳遞（如精餾、吸收等）。k) ℃ 時(shí) , ,2 6070 ? ???? X ， 得 X= kJ/(kgk) ℃ 時(shí) , 110120 ? ???? X ， 得 X=(kgk) ℃ 時(shí) , 110120 ? ???? X ， 得 X=(kgk) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ℃ 時(shí) , 110120 ? ???? X ， 得 X=(kgk)=(molk) 根據(jù)線(xiàn)性公式 : 112112 YY YYXX XX ????? 分別求得以下結(jié)果 : ℃ 時(shí) , 6080 ? ???? X ， 得 X=(molk) 根據(jù)線(xiàn)性公式 : 112112 YY YYXX XX ????? 分別求得以下結(jié)果 : 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ℃ 既 時(shí) , 64 .0664 .0670 .7630034 300350 ? ???? X ， 得 X=(molk) ℃ 時(shí) , 100120 ? ???? X ， 得 X=(molk) 70,49 由于無(wú)法查到其他溫度下的液態(tài)氫氰酸定壓比熱容，因此采用倍數(shù)法求得以下溫度下的定壓比熱容： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ℃ 時(shí) , ?J/(molk) 108℃ 時(shí) , ? J/(mol 進(jìn)入的熱量為主料、貧水、成品塔、乙腈塔釜液。 根據(jù)熱量守恒回收塔符合熱量守恒定律。k) (2)氣態(tài)水的定壓比熱容查表的： 表 218氣態(tài)水定壓比熱容 溫度 ℃ 350 400 比熱容 kJ/(kgk) ℃ 時(shí) , 4060 ? ???? X ， 得 X=(molk) ℃ 時(shí) , 4060 ? ???? X ， 得 X=(molk) 由于無(wú)法查到其他溫度下的液態(tài)氫氰酸定壓比熱容，因此采用倍數(shù)法求得以下溫度下的定壓比熱容： ℃ 時(shí) , ? J/(molk) ℃ 時(shí) , 3592?J/(mol 根據(jù)熱量守恒乙腈塔符合熱量守恒定律。 根據(jù)熱量守恒分層器符合熱量守恒定律。塔設(shè)備 性能對(duì)于 整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境 保護(hù)等都有重要 影響。在較大的氣 液流速 情況下，不能 發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。 (3)流體流動(dòng)的阻力小，即流體通過(guò)塔設(shè)備的壓力降小。 關(guān)鍵設(shè)備的選型 塔 徑 、 塔高 和孔徑 的 計(jì)算 計(jì)算用數(shù)據(jù)： 表面張力（ 100℃ ） ζ = N∕m 連續(xù)相粘度（ 100℃ ） 181。 由公式（ 39）有 N = ? ? 0 . 0 0 LnLn ?????? ??????? = 12 10．實(shí)際級(jí)數(shù) n=0?N （ 32） 式中： n───實(shí)際級(jí)數(shù)。由公式（ 33）有δ= ? ?ctiP2? DPC = 600 ?? ? = 設(shè)計(jì)厚度為： δd=δ+ C2 = +2 = mm 查（化工原理）鋼板厚度負(fù)偏差表知 C1= mm。D ?????? td1 0= ???????? = 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 殼體流體的流速 u = 0s600 3Q? = 1600 3 451 684 ?? = m∕s 雷諾數(shù) Re0 = ??lu= ? ??= 106 普蘭特?cái)?shù)。℃ 則估算的面積為： A = m1tQ?K = 18400451 684? = 95m2 考慮到估算性質(zhì)的影響，故實(shí)際傳熱面積為估算的 倍，那么實(shí)際的傳熱面積為： A0 = 95 = 100m2 （ 4）初選換熱器規(guī)格 由上述數(shù)據(jù)分析，從換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中選定 F600100254Ⅱ 。 和塔厚 計(jì)算 （ 1） 塔高 板間距根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取為 [12]，則 L=（ n－ 1） HT =（ 60－ 1） = 塔的切線(xiàn)高度 H = + + + 3 = 27m （ 2） 塔厚 δ= ? ?ctiP2? DPC （ 33） 式中： δ ─── 計(jì)算壁厚， mm ； Pc ─── 設(shè)計(jì)壓力， MPa ； [ζ]t───許用應(yīng)力， MPa ； φ ─── 安全系數(shù)。s 1．孔徑選 。 (4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料耗用量小、制造和安裝容易。當(dāng)塔設(shè)備的氣液負(fù)荷量有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作。此外，為了滿(mǎn)足 化工 工業(yè)生產(chǎn)的需要，塔設(shè)備還得考慮下列項(xiàng)要求。 針對(duì)上述的兩個(gè)原因，主要有以下措施加以改正，重新對(duì)物料進(jìn)行衡算，尤其是對(duì)回收塔物料熱量時(shí)對(duì)各物質(zhì)的物性參數(shù)要做到準(zhǔn)確，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)要把去熱量衡算的參數(shù)準(zhǔn)確度提高，爭(zhēng)取把誤差降到最低。利用能量傳遞和轉(zhuǎn)化的規(guī)律，通過(guò)平衡計(jì)算求得，這樣的化工計(jì)算成為能量衡算。k)） 溫度 丙烯腈 乙腈 氫氰酸 水 108℃ （氣態(tài)） ℃ （液態(tài)） ℃ （液態(tài)） ℃ （液態(tài)） 對(duì)乙腈塔進(jìn)行熱量衡算 : 根據(jù)熱量守恒，可以按下面公式計(jì)算： PQ mC t?? 式中 : Q溶液的熱負(fù)荷， kJ/h； CP溶液的比熱容， J/； m流體流速， kg/h； t? 溶液的溫度差， ℃ 。k) (8)氣態(tài)氫氰酸的定壓比熱容查表的： 表 224氣態(tài)氫氰酸定壓比熱容 液態(tài)氫氰酸溫度 ℃ 30 定壓比熱容 J/(molk) 92℃ 既 365K 時(shí) , 350400 ? ???? X ， 得 X=(molk) ℃ 既 365K 時(shí) , 350400 ? ???? X ， 得 X=(molk)=(molk) 根據(jù)線(xiàn)性公式 : 112112 YY YYXX XX ????? 分別求得以下結(jié)果 : ℃ 時(shí) , 4050 ? ???? X ， 得 X=(kg 溶劑水帶入 的熱量 (溶劑水 )： Q1=C1m1 t? 1 =(480)= kJ/h 進(jìn)料帶入的熱量 （ 含有 丙烯腈、 乙腈、氫氰酸、溶劑水） ： Q2= Cm t? 2=（ ++ +） （ ） = kJ/h 乙腈塔釜液帶入的熱量 （含有丙烯腈、乙腈、氫氰酸、溶劑水） ： Q3=Cm t? 3=（ ++ +） （ ） = kJ/h 來(lái)自成品塔帶入的熱量 （含有丙烯腈） ： Q4=C4m4 t? 4 = ()= kJ/h 因?yàn)樨毸?/溶劑水 115℃ 帶入的熱量等于回收塔釜液 114℃ 帶出的熱量可以基本忽慮不計(jì)。k)） 組份 丙烯腈 乙腈 氫氰酸 水 48℃ （液態(tài)） — — — ℃ （液態(tài)） ℃ （液態(tài)） — — — ℃ （液態(tài)） 115℃ （液態(tài)） — — — ℃ （液態(tài)） — 108℃ （液態(tài)） 114℃ （液態(tài)） — — — ℃ （液態(tài)） — — — 116℃ （液態(tài)） — — — 根據(jù)熱量守恒，可以按下面公式計(jì)算： PQ mC t?? （ 11） 式中 : Q溶液的熱負(fù)荷， kJ/h； CP溶液的比熱容， J/； m流體流速， kg/h； t? 溶液的溫度差， ℃ 。k) （ 8） 氣態(tài)氫氰酸的定壓比熱容查表的： 表 215氣態(tài)氫氰酸定壓比熱容 液態(tài)氫氰酸溫度 ℃ 35 定壓比熱容 kJ/(kgk) 根據(jù)線(xiàn)性公式 : 112112 YY YYXX XX ????? 分別求得以下結(jié)果 : 108℃ 既 381K 時(shí) , 350400 ? ???? X ， 得 X=(molk) （ 5） 乙腈的定壓比熱容： 液態(tài)乙腈的定壓比熱容查表： 表 212液態(tài)乙腈定壓比熱容 液態(tài)乙腈 溫度 ℃ 60 80 100 110 定 壓比熱 容 kJ/(kgk) ℃ 時(shí) , 100120 ? ???? X ， 得 X=(molk)=(molk) （ 2） 氣態(tài)水的定壓比熱容： 表 29氣態(tài)水定壓比熱容 液態(tài)水溫度 ℃ 70 80 100 110 定 壓 比 熱 容kJ/(kgk) ℃ 時(shí) , 110120 ? ???? X ， 得 X=(kgk) ℃ 時(shí) , 110120 ? ???? X ， 得 X=(kgk) ℃ 時(shí) , 100110 ? ???? X ，得 X=(kgk) 根據(jù)線(xiàn)性公式 : 112112 YY YYXX XX ????? 分別求得以下結(jié)果 : ℃ 時(shí) , 4050 ? ???? X ， 得 X= kJ/(kg化工生產(chǎn)過(guò)程中，各路工序都要嚴(yán)格控制工序（如溫度、壓強(qiáng)、流量、溫度等）。 =D50﹪ +W﹪ (23) 設(shè)水的組份分?jǐn)?shù)位 Y WDF WYDYFY ?? 90﹪ =D﹪ +W﹪ (24) 根據(jù) (23)和 (24)聯(lián)立解得： D=W=D+W=+ = kg/h 表 26乙腈塔物料平衡表 組份 總進(jìn)料 塔頂 塔釜 丙烯腈 乙腈 氫氰酸 8 水 264 合計(jì) 所以根據(jù)物料守恒定律 乙腈塔物料平衡。物料衡算是化工計(jì)算中最基本，最重要的內(nèi)容之一，是進(jìn)行化工計(jì)算的基礎(chǔ)。 各個(gè)物質(zhì)的含量百分比為查化工手冊(cè)得到。 D3 為去層器溶劑水的含量。一年的工作日按 330 天計(jì) ，每天工作 24 小時(shí)計(jì)算。它是和乙腈塔的第 10 塊塔盤(pán)的溫度記錄器調(diào)節(jié)串級(jí)，其余的粗丙烯腈送到乙腈廠(chǎng)回收 [15]。 (2)乙腈塔工序 乙腈在回收塔的下段被汽提，并從 7塔板抽出，該氣體進(jìn)入乙腈塔的塔釜。含有丙烯腈、氫氰酸和水的有機(jī)層用泵送至脫氫氰酸塔。 工藝流程簡(jiǎn)述 (1)回收塔工序 本工序是把來(lái)自吸收塔釜的液體 (包括丙烯腈 、乙腈、氫氰酸及少量的聚合物，微量的各種有機(jī)物，以及惰性組份的稀溶液 )在加熱后進(jìn)人回收塔，利用水作為溶劑進(jìn)行萃取精餾。所以采用萃取蒸餾的法，而乙腈的回收可以采用精制精餾的方法。經(jīng)濟(jì)核算必須考慮到一切可能存在的因素：用于原材料、勞動(dòng)力、設(shè)備維修、動(dòng)力和其他公用工程 等方面的直接生產(chǎn)成本，還包括車(chē)間的管理費(fèi)、銷(xiāo)售費(fèi)用以及其他費(fèi)用 ,所以我們應(yīng)該對(duì)我們進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算表對(duì)工廠(chǎng)的生產(chǎn)規(guī)模等進(jìn)行大概的估算。在該地區(qū)建設(shè)是最好選擇。從本區(qū)出發(fā)到齊齊哈爾大民機(jī)場(chǎng)僅 23 公里。投資 1800 余萬(wàn)元建 設(shè)的富拉爾基公路客運(yùn)站業(yè)已完工，將于 10 月投入使用。碾北公路（ 301 國(guó)道省內(nèi)段）穿城而過(guò)，西可達(dá)龍江縣、碾子山區(qū)、內(nèi)蒙古等地，北可達(dá)梅里斯區(qū)、齊齊哈爾。富拉爾基站建于 1902 年，為中國(guó)鐵路一等站。距離全國(guó)最大的路上油田和重要的化工基地 ——大慶市 139 公里。 《化工建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》 HGJ 686。為減少聚合，齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4