【正文】 冷卻 2 /[Cp(T2T1)]= 105 /[ (100)]= Q6的計算熱損失 Q6取為 5%Q1。Q6=5%Q1 = 5%105 = 105 KJ/批 Q2的計算 （1）Q 2的計算由能量平衡得： Q 1+ Q2+ Q3 = Q4+ Q5+ Q6Q2 = 105+105 +105 +105= 105 KJ/批 （2）加熱劑計算選擇蒸汽壓力 MPa, 對應(yīng)蒸汽溫度為 133 ℃(制藥工程學(xué)第二版附錄 17，查得H=2258KJ/Kg,Cp= KJ/（Kg℃） ， T k=15℃) G 蒸汽 = Q2/(△H 汽化潛熱 CpTk) = 105/(15) = Kg/批熱量平衡計算結(jié)果見表 4。表 4 醋化工序熱量平衡名稱 熱量/KJ 名稱 熱量/KJ原料 SA 105 ASP 105原料 Ac2o 105 母液 105母液 105 冷卻劑帶出 105加熱劑消耗 105 熱損失 105反應(yīng)熱 105輸入合計 105輸出合計 10519 / 29第四章 設(shè)備工藝計算及選型 原料泵的計算(P0109)⑴ 計算依據(jù)① 用途：輸送醋酐② 物料衡算得：原料醋酐 m= 其中 98％醋酐，2％醋酸 ③ 邊上有 6 個標(biāo)準(zhǔn)彎頭，1 個球心閥（標(biāo)準(zhǔn)） ，1 個孔板流量計，總管長 19m④Z 2－Z 1=14m（12m 樓高+2m 冰醋酸計量罐高）⑤阻力系數(shù)查“ 《化學(xué)工程手冊》第二版 上、下卷 ”P 325，把局部阻力系數(shù)列于表 5。表 5 阻力系數(shù)阻力系數(shù) ξ 當(dāng)量長度/管徑(ι c/d)標(biāo)準(zhǔn)彎頭（ 90176。） 35標(biāo)準(zhǔn)閥（全開） 300孔板流量計 (dA/dB) 2=⑥醋酐粘度：由《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》P 678查得 時μ Ac2O = 103(PaS)；ρ Ac2O = 1075 kg/m3醋酸粘度：由《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》P 678查得 時 μ Hac =103(PaS)； ρ HAc=1044 kg/m3則原料醋酐的平均粘度 μ= 98％10 3+2％10 3= 103(PaS)則原料醋酐的平均密度 ρ= 98％1075+2％1044= kg/m 3⑦假設(shè)輸送醋酐的離心泵工作 ⑵ 設(shè)備工藝計算：流量: Q = m /（ 醋酸 ） = ()= 20 / 29流速：u = Q/A= （3600 2π/4）= 則,u 2/2g=103m① Re= duρ/μ= (103) = 28242② 阻力系數(shù)的計算：查“《化工原理》 ” 夏青、陳常貴編，P 53， 采用顧毓珍等公式： λ= += 適用于 Re 在 31033106范圍內(nèi)③泵揚(yáng)程計算：　列柏努力方程：P 1/ρg＋Z 1+H＝P 2/ρg＋Z 2 +∑h f0 分項計算：a Z2－Z 1=14mb ∑h f0計算：進(jìn)口阻力：u 2/2g = 103 m；出口阻力：1u 2/2g = 103 m標(biāo)準(zhǔn)彎頭阻力損失：9u 2/2g = 103 m孔板阻力損失：u 2/2g = 103m球心閥阻力損失：（標(biāo)準(zhǔn)）6u 2/2g = 103 m管路阻力損失：19/u 2/2g = 103 m則，總阻力損失：∑h f 0 = 103+103+103+103+103+103 = H =（Z 2－Z 1）+∑h f= 14+= 則 流量：Q = m 3/h揚(yáng)程：H = m21 / 29泵的選擇：查《化工工藝設(shè)計手冊》第一冊 P17065泵吸入口直徑F 懸臂式耐腐蝕離心泵16基本轉(zhuǎn)速時泵設(shè)計點(diǎn)揚(yáng)程值A(chǔ) 泵葉輪直徑經(jīng)第一次切割表 6 泵的基本參數(shù) 功率（千瓦）泵型號 流量Q(m3/h) 揚(yáng)程H(m) 轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/分) 軸功率電機(jī)功率效 率﹪ 允許吸上真空高度(m)葉輪直徑D2(mm)65F16 2960 71 6 112 醋酐計量罐的計算(V0103)⑴ 用途：控制醋酐的進(jìn)料流量⑵ 設(shè)計依據(jù)① 進(jìn)料量 W1=(貯量=進(jìn)料量)；組成為：2％HAC； 98％AC 2O。ρ mix = 1/（2％/1044+98％/1075）= kg/ m3 ② 裝料系數(shù)為 ；⑶ 設(shè)備工藝計算及選型 計量罐總物料量為 Kg，物料比重為 ，生產(chǎn)周期為 20h，醋化罐裝料系數(shù)為 ，擬選 1500L 母液計量罐，則需設(shè)備臺數(shù)為：N = （臺） 故選用 8 臺 1500L 醋酐計量罐能滿足生產(chǎn)需要① 每臺醋化罐容積：V = 3② 采用立式橢圓形封頭容器罐，醋化罐的直徑/高取 2/3，則 (π/4)d 2h=V d=2h/3 解出 d= h=查“《化工工藝設(shè)計手冊》第三版（下） ”P5244(671)取工程容積 VN= m3，筒體工程直徑 DN = 1000mm ，筒體高度 H=1600m設(shè)備數(shù)量：8 臺；材質(zhì)：鋁22 / 29 醋化反應(yīng)罐的計算(R0106)⑴ 用途：提供反應(yīng)場所⑵ 設(shè)計依據(jù)① 進(jìn)料量 W1＝(貯量=進(jìn)料量)；組成為：％ASP(其它按 ASP 計算)；％SA；％HAC；％AC 2O。ρ mix = 1/（％/1350+％/1443+％/1044+％/1075）= kg/ m3 ② 裝料系數(shù)為 ；⑶ 設(shè)備工藝計算 醋化反應(yīng)總量為 Kg，物料比重為 ，生產(chǎn)周期為 20h，醋化罐裝料系數(shù)為 ，擬選 4000L 醋化罐，則需設(shè)備臺數(shù)為：N = （臺） 故選用 8 臺 4000L 醋化反應(yīng)罐能滿足生產(chǎn)需要。⑷ 設(shè)備選型 查“《化工工藝設(shè)計手冊》第三版（下） ”P5286根據(jù) HG/T23721992，選用 (型號代號)其具體尺寸見表。設(shè)備數(shù)量：8 臺材質(zhì)：搪玻璃。表 7 醋化反應(yīng)罐的基本參數(shù) 工程容積 VN（L）工程直徑（L 系列）DN(mm)計算容積VJ(L)容積系數(shù)VN/VJ夾套傳熱面積（m 2)介質(zhì)溫度及容器材料攪拌器工程直徑 dN(mm電機(jī)功率(KW)支座形式、規(guī)格及數(shù)量參考質(zhì)量(kg)4000 1600 4348 0~200℃ Q235A 95 A54 3668⑸ 夾套傳熱面積的復(fù)核計算①熱量：Q=10 5kJ/批 (由能量衡算結(jié)果得到)②均溫差： 120℃ →120℃ 84℃ ← 25℃23 / 29△t 1=12084=36℃；△t 2=12025=95℃△t m=(△t 2－△t 1)/㏑(△t 2/△t 1)=℃△t 2/△t 1 = 95/36 = 2 故 △t m = ℃③傳熱系數(shù)選?。? 查≤化工工藝設(shè)計手冊≥第三版（上）P 2326表 1547 水蒸氣有機(jī)質(zhì)液 K=2402022, 取 K=1100 Kcal/m2h℃?！、軣崦娣e的計算：A = Q/（K△t m）= 105/（1100）/8= ⑤ 計算面積與所選醋化釜夾套的傳熱面積比較 m2 ≤ m 2故符合加熱要求24 / 29[參考文獻(xiàn)]中國石化集團(tuán)上海工程有限公司編. 化工工藝設(shè)計手冊（上、下冊） （第三版）. 化學(xué)工業(yè)出版社，2022.時鈞，汪家鼎，余國琮，陳敏恒編. 化學(xué)工程手冊（第二版）. 化學(xué)工業(yè)出版社，1996.馬沛生編著. 石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊（第一版）. 化學(xué)工業(yè)出版社，1993.黃路，王保國編. 化工設(shè)計（第一版）. 化學(xué)工業(yè)出版社，2022.：化學(xué)工業(yè)出版社，2022.（HG 2051992）.化工部工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編輯中心，1993.夏清，(上).天津大學(xué)出版社,2022.夏清，(下).天津大學(xué)出版社,2022.25 / 29