【文章內(nèi)容簡介】 12kPa。出塔氣溫度10℃，壓力101 kPa c．入塔吸收液溫度5℃d．%（wt）（2）物料衡算 設(shè)入塔氣中的AN、HCN、ACL、CAN等組分全部被水吸收，C3H6,C3H8,O2,N2,CO2,等組分不溶于水，因此，()，()，()，()，()。出塔氣中含有蒸汽的量按分壓定律求得，計算如下：10℃水的飽和蒸氣壓 ,總壓為101325，出塔氣中干氣總量：++++=則出塔氣中含有水蒸氣的量： 出塔氣總量為： c．塔頂加入的吸收水量（a）出塔AN溶液總量 （b）塔頂加入的吸收水量 作水吸收塔的總質(zhì)量衡算得：入塔吸收液量=塔底AN溶液量+出塔氣體總量入塔氣量凝水量 =+ =78383 kg/hd．塔底AN溶液的組成和量AN溶液中的水=塔頂加入的水+進塔氣液混合物中帶入的水出塔氣中帶出的水 =78383++ = kg/h： 流量 組成組分入 塔 氣入塔凝液入塔水出 塔 氣塔底出口AN溶液Kmol/hKg/h%(mol)%(wt)Kg/hKg/hKmol/hKg/h%(mol)%(wt)Kmol/hKg/h%(mol)%(wt)C3H60000C3H80000O20000N20000H2O78383AN0000ACN0000HCN0000ACL0000CO2 0000合計55710010078383100100100100f. 檢驗前面關(guān)于AN、HCN、ACN、ACL全部溶于水的假設(shè)的正確性 因為系統(tǒng)壓力1MPa,氣相可視為理想氣體，AN、HCN、ACN、ACL的量相對于水很小，故溶液為稀溶液，系統(tǒng)服從亨利定律和分壓定律。壓力和含量的關(guān)系為P*1=E1x1 或 P1=E1x1 塔底排出液的溫度為15℃，該溫度下AN、HCN、ACN、ACL的亨利系數(shù)E值為 ACN E=4atm= HCN E=18atm=1824kPa ACL E=3333mmHg= AN E=8atm=810kPa (a)AN 塔底 PAN=112=x*AN= PAN/EAN= 以上計算可以看出，xAN =x*AN，可見溶液未達飽和。(b)丙烯醛ACLPACL=112=x*ACL= PACL/EACL= 以上計算可以看出，xACL =x*ACL，可見溶液未達飽和。 (c)乙腈ACNPACN=112=x*ACN= PACN/EACN= 以上計算可以看出，xACN =x*ACN，可見溶液未達飽和。 (d)HCNPHCN=112=x*HCN= PHCN/EHCN= 以上計算可以看出，xHCN =x*HCN，在吸收塔的下部，對HCN的吸收推動力為負值，但若吸 收塔足夠高，仍可使塔頂出口氣中HCN含量達到要求。(3)熱量衡算a. 入塔氣帶入熱Q1氣體各組分在0～40℃的平均摩爾熱容為物質(zhì)C3H6C3H8O2N2H2OANHCNACNACLCO2EP/[kJ/(kmolk)] b. 入塔凝水帶入熱Q2c. 出塔氣帶出熱Q3 d. 吸收水帶入熱Q4 e. 出塔AN溶液帶出熱Q5 AN溶液中各組分的液體摩爾熱容如下：組分H2OANACNHCNACLcP/[kJ/(kmol k)]水冷凝量==水的冷凝熱為 2256kJ/kg∴ a. AN、HCN、ACN、ACL等氣體的溶解放熱Q7 AN、HCN、ACN、ACL的冷凝熱數(shù)據(jù)如下:組 分ANACNACLHCN冷凝熱（kJ/kg） b. 熱衡算求出塔液溫度t℃（1）空氣飽和塔液體進出口流量和液體的溫度由空氣飽和塔物料和熱衡算確定；去水吸收塔的液體流量由水吸收塔物料衡算的確定，排污量按乙腈解析塔來的塔釜液量的15%考慮；乙腈解析塔塔釜液量和去萃取解析塔的液體量由精致系統(tǒng)的物料衡算確定。（2）物料衡算進料：a. 乙腈解析塔釜液入槽量=11330047507=65793kg/hb. 空氣飽和塔塔低液入槽量=4525517000=28255 kg/hc. 入槽軟水量 x kg/h出料：a. 去水吸收塔液體量 78496 kg/h b. 去萃取解析塔液體量 30000kg/h做液體釜的總質(zhì)量平衡得65793+28255+x=78496+30000c. 解得 x=14448 kg/h（3）熱量衡算熱損失按5%算，熱平衡方程為 代入數(shù)據(jù)：解得 t=℃ 丙烯蒸發(fā)器熱量衡算（1）計算依據(jù) ；加熱劑用0℃的冷鹽水，出口溫度2℃；（2）有關(guān)資料 a. ℃，汽化熱410KJ/kg b. ℃，（3）熱衡算秋丙烯蒸發(fā)器的熱負荷和冷凍鹽水用量a. 丙烯蒸發(fā)吸收的熱Q1 冷損失按10%考慮 平均溫度（1℃）下，() 冷凍鹽水用量為 丙烯過熱器熱量衡算（1）計算依據(jù) 丙烯進口溫度13℃，出口溫度65℃。（2）熱衡算求丙烯過熱器熱負荷和加熱蒸汽量 ()，()，熱損失按10%考慮，需要加熱蒸汽提供的熱量為 加熱蒸汽量為 上式中2138KJ/（1）計算依據(jù)。，冷凝熱為2138 KJ/h（2）有關(guān)資料 ℃，汽化熱為1276KJ/kg（3）熱衡算求氨蒸發(fā)器的熱負荷和加熱蒸汽用量 冷損失按10%考慮，氨蒸發(fā)器的熱負荷Q 加熱蒸汽量 氣氨過熱器（1）計算依據(jù)℃，出口溫度65℃。 kg/h（2）熱衡算求其氣氨過熱器的熱負荷和加熱蒸汽用量 KJ/()，冷損失按10%算。氣氨過熱器的熱負荷為 加熱蒸汽用量為（1）計算依據(jù)氣氨進口溫度65℃，丙烯氣進口溫度65℃，丙烷氣進口溫度65℃，℃。濕空氣來自空氣加熱器（2）熱衡算求進口濕空氣的溫度t 以0℃為熱衡算基準。C3H6,C3H8,NH3, 在0~65℃的平均比熱容如下表:物質(zhì) KJ/()a. 氣態(tài)丙烯丙烷帶入熱Q1b. 氣氨帶入熱Q2c. 濕空氣帶入熱Q3 和蒸汽0~136℃ KJ/() (), KJ/()。d. 混合器出口氣體帶出熱Q4 e. 熱衡算求進口濕空氣的溫度t 熱損失按10%考慮熱衡算方程： 代入數(shù)據(jù)得: 解得: t=136℃（1）計算依據(jù)℃，出口空氣溫度136℃.組分O2N2H2O合計Kg/h ,O2 和蒸汽90~136℃ KJ/() (), KJ/()。熱損失按10%考慮，空氣加熱器的熱負荷為 Mpa蒸汽為加熱劑，℃，冷凝熱為2066 KJ/kg，加熱蒸汽用量為 （1）計算依據(jù)，流量為78496 kg/h，℃℃.，進口32℃，出口40℃ （2）熱衡算求冷卻器的熱負荷和冷卻劑用量熱負荷 冷卻劑（循環(huán)水）用量為 吸收水第二冷卻器 （1）計算依據(jù)a. 吸收水進口溫度為40℃，出口溫度25℃b. 冷卻劑為深井水，進口溫度18℃，出口溫度21℃c. 吸收水流量為78496 kg/h（2）熱衡算求冷卻器的熱負荷和深井水用量 冷卻器熱負荷 深井水用量 （1）計算依據(jù)℃，出口溫度5℃，進口溫度5℃，出口溫度5℃（2）熱衡算求冷卻器的熱負荷和冷凍鹽水用量冷卻器熱負荷： KJ/(，冷凍鹽水用量 主要設(shè)備的工藝計算（1） 計算依據(jù) 組分O2N2H2O合計Kmol/hKg/h 組分O2N2H2O合計Kmol/hkg/h，溫度105℃d. kg/h，溫度79℃.e. Mpa， Mpaf. 入塔氣溫度170℃，出塔氣溫度90℃.g. 填料用50*50*（亂堆）（2） 塔徑的確定 拉西環(huán)的泛點速度計算公式為 lg= (A)式中 wf——泛點空塔氣速，m/s； g——重力加速度。 _____干填料因子，m1； ——氣相和液相密度，kg/m3； L，G——氣相和液相流量；kg/h ——液體的粘度，mPa.(cP).5050瓷拉西環(huán)的干填料因子為177m1. = =958 L=47507 kg/h G= kg/h =吧數(shù)據(jù)帶入（A）式：解得 =泛點率取75%，則氣體空塔速度為： W== 出塔操作條件下的氣量； 塔徑應(yīng)為 =975 L= kg/h G= = 把數(shù)據(jù)帶入（A）式 解得 wF= 氣體空塔速度為 w=== 入塔氣在操作條件下的氣量： 塔徑為 （3） 填料高度 空氣水飽和塔的填料高度確定必須考慮兩方面的要求a. 式出塔氣體中蒸汽含量達到要求。b. 式塔頂噴淋液中CAN等在塔內(nèi)脫吸以使出塔釜液中CAN等的含量盡量低，以減少污水處理負荷并回收CAN等副產(chǎn)物。c. 按工廠實際經(jīng)驗，取填料高度11m。 水吸收塔 (1)計算依據(jù) a. 進塔氣體流量和組成組分C3H6C3H8O2N2H2OANACNACLHCNCO2合計Kmol/h 557Kg/h b. 出塔氣體流量和組成組分C3H6C3H8O2N2H2OANCO2合計Kmol/h 少量Kg/h 少量 。c. 塔頂噴淋液量78383kg/h,% (wt),溫度5℃。d. kg/h,℃。e. 塔底壓力112kPa,塔頂壓力lOlkPa。℃, 出塔氣溫度10℃。%(wt)h. 填料用250Y型塑料孔板波紋填料。(2) 塔徑的確定 塑料孔板波紋填料的泛點氣速計算公式為 Lg[ω2F/g(a/ε3)(ρG/ρL)]=(L/G)1/4(ρG/ρL)1/8 按塔底情況計算WFρG =[557(273+40)/273]=ρL=997kg/m3L=G=μL=s(cP)a=240m2/m3ε= 代入數(shù)據(jù)：Lg[ω2F/240/]=(78383/)1/4()1/8 解得 ωF=泛點率取70%，則氣體空塔速度為：ωF==氣體在操作條件下的氣量:V=557（273+40）/273塔徑 。(3) 填料高度液體的噴琳密度 U=78383/()=59m3/(m2h)塑料孔板液紋墳料250Y的液相傳質(zhì)單元高度HOL:當 U=40m3/(m2h)時，25℃ U=60m3/(m2h)時，25℃ 得到 U=59m3/(m2h)時，25℃ 又 （HOL）25℃=（HOL）t(t25)