【正文】 ..................................................................... 14 罐體選型 ........................................................................................... 14 換熱設(shè)備 ........................................................................................... 15 泵的選型 ........................................................................................... 19 5. 管徑計(jì)算與選型（摘自 GB816388） ..................................................... 20 物料管道的計(jì)算和選型 ................................................................... 20 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第 2 頁 共 22 頁 5 萬噸 /年 正丁醇脫水裝置工藝設(shè)計(jì) 1. 物料衡算 物料流程簡(jiǎn)圖 圖 1 正丁醇脫水工藝 流程簡(jiǎn)圖 物料衡算 （ 1）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 水的摩爾質(zhì)量 M 水 = 18 kg/kmol 正丁醇的 摩爾質(zhì)量 MC4H9OH =74 kg/kmol XF = XD = XW = (2) 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 MF = 74+() 18 = kg/kmol 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第 3 頁 共 22 頁 MD =74+() 18 = kg/kmol MW = 74+() 18 = kg/kmol (3)物料衡算 原料處理量： 5 萬噸 /年，年操作 330 天 F = 24330 10105 34??? = kg/h = = kmol/h 總物料衡算 = D + W 正丁醇 物料衡算 ? = + 得：??? ?? hkmolW hkmolD / / (4)對(duì)塔 Ⅰ物料衡算 塔及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 水的摩爾質(zhì)量 M 水 = 18 kg/kmol 正丁醇的 摩爾質(zhì)量 MC4H9OH =74 kg/kmol XF = XD = XW = 物料衡算： =D+W 正丁醇物料衡算： ? =+ F= D= W=(5) 對(duì)塔Ⅱ 及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率 水的摩爾質(zhì)量 M 水 = 18 kg/kmol 正丁醇的 摩爾質(zhì)量 MC4H9OH =74 kg/kmol XF = XD = XW = 256PPM 物料衡算： F=D+W 對(duì)正丁醇物料衡算： F XF =D XD +W XW F=D=W= 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第 4 頁 共 22 頁 熱量衡算 原料熱量衡算 查 Aspen 物性數(shù)據(jù)庫 的 t = 40 ℃ 水和 正丁醇 定壓比熱容： Cp 水 = kJ/kmol s 塔釜液相粘度 μ LW1 = mPa ππ 其中 ?? 39。39。 ???? SS ④ 工藝結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 《化工原理》換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)（ JB/T 471492， JB/T 471592） 換熱管為 Φ19mm 的換熱器基本參數(shù) (管心距 25mm) 公稱直徑 DN/mm 219 公稱壓力 PN/MPa 管程數(shù) N 1 管子根數(shù) n 33 中心排管數(shù) 7 管程流通面積 /m2 換熱管長(zhǎng)度 L/mm 1500 計(jì)算換熱面積 /m2 折流板 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%，則切去的圓缺高度為 mmh 1 ??? ，故可取 mmh 55? 取折流板間距 DB ? ，則 mmB 1 ??? ，故 B 取 100mm 折流板數(shù) 塊折流板間距傳熱管長(zhǎng) 141100/1 5 0 01/ ?????BN （ 2） Ⅰ塔塔釜再沸器 熱流體 93℃ → ℃ 冷凝水 140℃ → 140℃ 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第 17 頁 共 22 頁 2121ln tttttm??????? 1 71 4 0931 4 0ln ) 1 71 4 0()931 4 0(?? ???? ℃? 設(shè) ℃?? 2/11 00 mWK 23 39。篩孔按正三角形排列，取孔中心據(jù) t 為： mmdt 451533 0 ???? 篩孔數(shù)目 n 為： 個(gè)7 8 10 4 5 5 22 0 ???? t An 開孔率為： %)//(90 ??? dtAA aφ 氣體通過篩孔的氣速為： smAVu S /)(???? 篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 （ 1） 干板阻力 hC計(jì)算 干板阻力 hC由《化工原理 課程設(shè)計(jì) 》 式 326 計(jì)算 20021 ??????????? CughLVC ?? 由 ??d? 查《化工原理》下冊(cè) 圖 1045 得 C0= 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第 12 頁 共 22 頁 2 ?????????Ch = （ 2） 氣體通過液層的阻力 h1計(jì)算 氣體通過液層的阻力 h1由《化工原理課程設(shè)計(jì)》式 331 計(jì)算 Lhh ???1 ???? fT Sa AA Vu = m/s ? ?? ?2/12/10 / mskgF ???? 查《化工原理》下冊(cè) 圖 1046 得 ?? mhh L 0 3 ????? ? （ 3） 液體表面張力的阻力 ?h 計(jì)算 液體表面張力所產(chǎn)生的阻力 ?h 由《化工原理課程設(shè)計(jì)》式 334 計(jì)算 30 ?????? ?gdhLL? ?? = m 氣體通過每層塔板的液柱高度 hp ?hhhh cp ??? 1 0 2 9 3 0 1 1 6 ??? = m 氣體通過每層塔板的壓降為： ghP Lpp ??? 9 00 6 3 6 ??? kPakPa ?? 塔板負(fù)荷性能圖 （ 1） 漏液線 由 《化工原理課程設(shè)計(jì)》 式 338 ? ?? ? VLowws hhhCAVu ??? /,m i n,0 ????? 5/25/2 sow LLh ??????? ?? 得： ? ?? ? VLowws hhhACV ??? / 0 5 00m i n,0 ???? ? ?? ?VLsw hLhCA ????????? 5/200 2 2 2 0 5 ? ?? ? 5/2 ???????? sw Lh 常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 第 13 頁 共 22 頁 5/ sL??? （ 2） 液沫夾帶線 以 氣液 kgkgeV /? 為限，求 ss LV? 關(guān)系如下： 由 《化工原理課程設(shè)計(jì)》式 336 ???????? ????fTaLV hHue ? )( owwLf hhhh ??? )2 2 2 3 ( 5/2sL??? 5/25 5 8 2 sL?? 5/25 5 8 7 sfT LhH ???? 5/25 5 1 2 sL?? ssfT sa VVAA Vu 4 1 4 4 3 ????? 1 7 4 1 4 ????????? ?