苯-甲苯精餾裝置塔底再沸器工藝設計(編輯修改稿)
2024-07-04 05:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 苯 甲苯 ℃時，C6H6的γ= kJ/kg，C7H8的γ=；= kJ/kg；查書[1]可知：，℃時，飽和水蒸氣的汽化潛熱γ=。 熱量衡算 被汽化部分V39。= kmol/h由于進出口溫度相差不大，且忽略了Δ(pv)和W，則Q吸= ΔH=V39。== kJ/h熱損失， 取即Q放=Q損 + Q吸= ，則則所需加熱介質(zhì)的量為:m===3再沸器的工藝設計 根據(jù)流體流徑的選擇規(guī)則以得出結(jié)論：飽和水蒸汽走殼程，物料走管程。q= /3600= ——管程流體吸收的熱量物料和加熱介質(zhì)的進口溫度不變，只發(fā)生相變化。加熱介質(zhì)溫度T=℃，物料溫度為t=℃.傳熱溫度差（按逆流方式計算）：△tm=Tt==℃ 按照化工原理（上冊）附表23初設總傳熱系數(shù)K=800W/m2℃S=== 確定管程流速：設氣化率為20％；則 =78＋92﹙1－﹚====m3/h查書[2]可知：100℃時， 120℃時, 則內(nèi)查得t=℃時，ρ苯=，ρ甲苯=；kg/m3m3/h+= 流通截面積A根據(jù)工藝要求再沸器的管程流速一般取6∽8m/s；則選管程流體速度取u=8 m/s；㎡ 單程換熱管數(shù)n及管長L選定換熱管規(guī)格為φ252mm則換熱管數(shù)根（圓整取n=761根）單根管長m則取單管長度L=2m按單根管長為2m，則換熱管數(shù)為(圓整n=606根）℃時，則殼程流速為： 筒體直徑計算 管中心距t=(焊接），t=(脹接）該再沸器采用焊接；則管中心距：t ==25=(圓整取t=32mm)；最外列管中心距筒壁t′=(～2)do。取t′=2do=225=50mm；，則中心線上布管數(shù)：（圓整取nc =28）；：DN= 32（281）+250=964 mm圓整至規(guī)格尺寸D=1000mm(1)實際管數(shù)n=721根 (2)實際換熱面積:㎡ 總傳熱系數(shù)的較核由附錄七[1]查得：溫度/℃140150密度導熱系數(shù)黏度內(nèi)查得t=℃時，水的導熱系數(shù)=（m℃）水的密度ρ= kg/ ，水的粘度μ=s(1)相關物性數(shù)據(jù)參數(shù) 管內(nèi)液體平均密度ρL= kg/； 由公式求得氣態(tài)C6H6密度ρ= ； 由公式求得氣態(tài)C7H8密度ρ= ； 平均密度ρ= kg/；查閱參考資料[2]查得，得苯、甲苯的物料數(shù)據(jù)（如下）： 溫度100℃120℃度粘氣態(tài)甲苯 液態(tài)苯 甲苯 比熱容100℃120℃液態(tài)苯kJ/(kgk)甲苯kJ/(kgk)熱導率100℃120℃液態(tài)苯 甲苯 ℃時： 液態(tài)比熱容kJ/(kgk) 熱導率 苯 甲苯 則液體平均粘度μL=mPas 氣態(tài)平均粘度μg= 181。Pas 平均導熱系數(shù)= mW/（mK） 液體平均比熱容= kJ/(kgk)(2)計算易揮發(fā)組分含量： ==(3)兩相運動增強因子：F= =(4)兩相對流傳熱膜系數(shù)計算：設氣化率為20%，則總循環(huán)量為： kg/h== kg/（s） =(5)泡核沸騰傳熱膜系數(shù)：查書[2]得：甲苯的臨界壓力為pc=4079 kPa W/ = (6)計算管內(nèi)傳熱系數(shù)：(7)壓制因子： (8)計算總傳熱系數(shù)：已知，m，m，m，查書[1]附表5可知：不銹鋼材質(zhì)的導熱系數(shù)為：W/（m℃）查書[1]附表17可知：水蒸氣的污垢熱阻（m℃/W）；有機化合物污垢熱阻（m℃/W）代入數(shù)據(jù)得：求得)㎡而10%30%故初選的再沸器符合要求。 壓降的計算 管程流體阻力式中:——每程直管的壓降，——局部阻力， NS——殼程數(shù)； NP——為一殼程的管程數(shù)； Fi——結(jié)垢校正因數(shù)，無因次。φ25，取Fi=；φ192mm的管子，取Fi=。氣相的體積分數(shù)為：液相的體積分數(shù)為：氣液平均密度為：氣液平均粘度為：由于 則，故相對粗糙度查書[1]圖1—27摩擦系數(shù)與雷諾準數(shù)及相對粗糙度的關系圖得
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