【文章內(nèi)容簡介】 1 0 3 2 7 3 . 1 5 2 8 3 . 1 6LBL o g ? ? ? ? ? ?? 3LB cp? ? ? A B 甲醇 水 12 2 6 6 )0 0 1 1 2 (2 2 1 0 1 1 2 39。ln)1(39。lnln ???????? LBALAAL xx ??? ＝底 底L? ＝ 進(jìn)料板： 85 ℃ 時(shí) )()1(lnln ???????? LBALAAL xx ??? ＝進(jìn) 進(jìn)L? = 則提餾段平均液相粘度 2 ( ＝提餾）＝ ?Lm? 塔板效率 ET= ? = N=NT/ET = 實(shí)際塔板數(shù)應(yīng)取 23 塊。 液相負(fù)荷計(jì)算 sqFLL /m o 39。 ＝????? skgMLW LmL /(39。 3 ＝提餾）＝ ????? 汽相負(fù)荷計(jì)算 smo lVV /39。 ?? 39。VW ＝ skgMV VM /(39。 3 ＝提餾）＝ ???? 塔徑計(jì)算 (采用埃克特通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算 ) 橫坐標(biāo) )(39。39。 ＝）（??LVVLWW ?? 查《化工傳質(zhì)與分離過程》 圖 4－ 33 可得 縱坐標(biāo) )( ?? ???? LVFgu ??? ??? 水 繼續(xù)采用散裝金屬拉西環(huán) DN25 填料 ) ( )( ??????? FLLVFF ugu ???? 13 得 uF＝ 取安全系數(shù) ， smuu F / ＝???? sVV S / 39。39。 33Vm Vm ＝＝（提餾） （提餾） ????? ? muVD S 39。4 ????? ? 圓整塔徑 取 D= 此時(shí) 39。/ 39。439。 22???????FSuusmDVu ? 符合 ～ 范圍 ,塔徑圓整合適 等板高度法，取 HETP＝ 精餾段 1 1 1() TZ HETP N?? 6?TN 39。1 ＝??Z 取安全系數(shù)為 ＝＝ ? 提餾段 2 2 2() TZ HET P N?? 5?TN 39。2 ＝??Z 取安全系數(shù)為 ＝??Z Z=Z1+Z2＝ +＝ 壓降 P? 的計(jì)算 精餾段 ) ( )( ??????? LLVFgu ???? )( ＝）（??LVVLWW ?? 查?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖得： mPaZP / ??? 14 PaP 5 9 ( ＝精餾）＝ ??? 提餾段 ) ( )( ??????? LLVFgu ???? )(39。39。 ＝）（??LVVLWW ?? 查?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖得： mPaZP / ??? PaP 3 7 ( ＝提餾）＝ ??? PP???與 檢驗(yàn)： PaPPP )()(39。 ＝＋＝提餾精餾 ????? 39。 ???? ??? P PP 所以假設(shè)成立， D＝ 進(jìn)料口 F 塔頂 D 塔釜 W 進(jìn)料量（ mol/s） 濃度（摩爾分率） 壓力（ Pa） 111169 109500 112370 溫度（℃） 85 67 103 塔徑 DN 填料層高度 H 填料層壓降 P? 誤差分析 E? % 15 輔機(jī)（輔助設(shè)備 ） 的選型計(jì)算 原料儲(chǔ)槽的 選型計(jì)算 原料液的存儲(chǔ)量是要保證生產(chǎn)能正常進(jìn)行， 主要根據(jù)原料生產(chǎn)情況及供應(yīng)周期而定的。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取儲(chǔ)槽中的原料液溫度為 t=25℃，此時(shí)進(jìn)料液中各物料的物性是： 甲醇： 3791 ??? mKgA? 質(zhì)量濃度 ?Aa 水： 3998 ??? mKgB? 質(zhì)量濃度 ?Ba ∴ 進(jìn)料液體積流量 720 0 100 0150 00720 0100 0150 00 ???????? hmaaV B BA AS ?? 在工業(yè)中為了安全起見，儲(chǔ)槽一般要留出一定空間。取儲(chǔ)槽安全系數(shù)為 （安全系數(shù)，又稱裝填系 數(shù)，是指有效容積占儲(chǔ)槽總?cè)莘e的百分率），按大工廠計(jì)算，取 24小時(shí)進(jìn)料量計(jì)算，故所需的儲(chǔ)槽實(shí)際體積為： mVV S ????原料儲(chǔ)槽 原料儲(chǔ)槽工作于常溫、常壓下，甲醇是一級(jí)防爆產(chǎn)品。綜合以上因素，最終選用立式平底錐蓋容器系列（ JB142274），選公稱容積 380mVg ? ，圖號(hào)為：R220015。 中間槽 中間槽是儲(chǔ)存回流量及出料的儲(chǔ)罐。甲醇精餾過程為連續(xù)生產(chǎn)，中間槽的設(shè)計(jì)依據(jù)是中間槽裝液 60％～ 80％能保持至少 1～ 2個(gè)小時(shí)的流量，該設(shè)計(jì)任務(wù)中，槽裝液 70％，即取安全系數(shù)為 ，保持流量 2小時(shí)。 取 儲(chǔ)槽中的料液溫度為 t=40℃，此時(shí)進(jìn)料液中各物料的物性是： 甲醇： 3771 ??? mKgA? 質(zhì)量濃度 ?Aa 水： ??? mKgB? 質(zhì)量濃度 ?Ba ∴ 進(jìn)料液體積流量為： 1) ( 11 ?????????????? hmRDMVDDS ? 16 mVV S ????塔頂儲(chǔ)槽 選用臥式無折邊球形封頭容器系列，標(biāo)準(zhǔn)號(hào) JB142774，選公稱容積325mVg ? ，圖號(hào)為： 。 塔底冷凝液儲(chǔ)槽 仍取 儲(chǔ)槽中的料液溫度為 t=40℃， 進(jìn)料液體積流量為： ) ( ?????????? hmWMVWWS ? mVV S ????塔底儲(chǔ)槽 選用立式平底平蓋容器系列，標(biāo)準(zhǔn)號(hào) JB142174，選公稱容積 36mVg ? ，圖號(hào)為： R21A0015。 選型計(jì)算 在本設(shè)計(jì)任務(wù) 中，甲醇濃度都比較高，在換熱時(shí)不能直接與冷流體混合，所以應(yīng)采用間壁式換熱器。在冷、熱流體的初、終溫度相同的條件下，逆流的平均溫差較并流的大。因此，在換熱器的傳熱量 Q 及總傳熱系數(shù) K值相同的條件下，采用逆流操作效果較好。若換熱介質(zhì)流量一定時(shí)，可以節(jié)省傳熱面積，減少設(shè)備費(fèi)；若傳熱面積一定時(shí)，可減少換熱介質(zhì)的流量，降低操作費(fèi)。因而，工業(yè)上多采用逆流操作。 同時(shí)，若換熱器兩端冷、熱流體的溫差大，可使換熱器的傳熱面積小，節(jié)省設(shè)備投資。但要使冷、熱流體溫差大，冷卻劑用量就要大，增加了操作費(fèi)用，故溫差的取值應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)合理 性，即要選擇適宜的換熱器兩端冷、熱流體溫差，使投資和操作費(fèi)用之和最小。 原料液換熱器 根據(jù)《化工設(shè)計(jì)》書可知 K 的取值范圍一般在 400 )/(600~ 2 CmW ? ，由于換熱器在使用過程中會(huì)形成污垢，導(dǎo)致 K的減小， 故取 K=400 )/( 2 CmW ? 進(jìn)料溫度 85Ft ? ℃ 17 查《化學(xué)工程手冊(cè)》第 1篇可得： 25 ℃ 甲醇 Kcal? /Kg℃ 85 ℃ 甲醇 Kcal? /Kg℃