【正文】 其他的輔助設(shè)備泵和換熱器都只是估算。 第 設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 在本設(shè)計(jì)中考慮了能量的綜合利用和能量合理的利用，用塔頂蒸汽預(yù)熱原料，一方 45 面為原料的預(yù)熱提供了熱量，節(jié)約了水蒸汽的用量，另一方面，本產(chǎn)品本身得到一 部分的冷凝，節(jié)約了冷凝水的用量，按每沒 m3水為 1元，每噸水蒸汽為 50元算，每年節(jié)約近 5萬元。 冷凝液量 hkgV g /? ① 苯蒸汽在冷凝段放出熱量 ogrVQ?1 查得： Co30 時(shí)， kgkcalH /121 ? 時(shí)， kgkcalH /332 ? 查苯 蒸汽的汽化焓 kgkcalro /94? 則： hk c a lrVQ og / ???? 苯在冷卻段放出熱量 2Q hk c a lHHVQ g / 5 7 3 3)1233( 0 8 2)( 122 ?????? ② 冷卻水耗量 G CkgkcalC o/1? 41 ? ? ? ?? ? hkgTTC QG / 37 5934 ??? ???? ③ 水在冷卻段內(nèi)溫升 t? CCCGQtoo )/(2???????? ④ 平均溫差 a 冷凝段溫差 1t? ? ? Ct ???? b 冷卻段溫差 2t? 則 2t 取對(duì)數(shù)平均值 Ct 15 ???? 換熱器的確定 換熱面積的計(jì)算 Ct oW ? 則： Ct 1 71 6 9 ???? 換熱面積 tKQA ?? 6 取總轉(zhuǎn)熱系數(shù) CmhkcalK o2/4 2 0? 26 )( 289 mtKQA ????? 按 20％的裕量考慮，實(shí)際需換熱面積： 350C 苯蒸汽 Co 冷卻水 Co 300C 150C 苯蒸汽 Co 冷卻水 Co 42 % mA ???實(shí) 選用再沸器規(guī)格為： 其型號(hào)為： 即 FA50080162 表 41 換熱面積的計(jì)算 （ 1）冷凝段換熱面積 1111 KtQA ?? 取冷凝段總傳熱系數(shù) CmhkcalK o21 /2 8 0? ? ? 211 11 375 9 mKtQA ????? （ 2）冷卻段換熱面積 冷卻器選用單殼程，溫度修正系數(shù) ? 11121212 ??????????????tTttPttTTR 查得， ?? ，則 Ctt ?????? ? 換熱面積 2222 KtQA ??? 取冷卻段總傳熱系數(shù) CmhkcalK o22 /70? 外殼直徑 DN 500mm 公稱面積 A 80m2 公稱壓強(qiáng) PN 管子尺寸 d ? 19? 2 管子 L 6m 管程數(shù) NP 2 管數(shù) NT 228 中心排管數(shù) 16 計(jì)算 換熱面積 管子排列方式 正方形 43 則： 22222 33 mKtQA ?????? 則總傳熱面積： 221 mAAA ????? 按 25％的裕量考慮，實(shí)際需換熱面積： % mA ???實(shí) 選用冷凝卻器的規(guī)格為： 其型號(hào)為： 即 FB60095162 表 42 第 管道尺寸的確定 uVd4?? 原料入口管 取 smu /2? )(28)( mmmd ????? 塔頂蒸汽管 取 smu /30? )(133)( mmmd ????? 再沸器升氣管 外殼直徑 DN 600mm 公稱面積 A 95 m2 公稱壓強(qiáng) PN 管子尺寸 d ? 19? 2 管子 L 6m 管程數(shù) NP 2 管數(shù) NT 208 中心排管數(shù) 24 計(jì)算換熱面積 管子排列方式 正方形 44 取 smu /35? )(141)( mmmd ????? 第 原料槽、成品槽的確定 原料槽 hr8?? ?? mV F ???? ??槽 取 H=， 32 ???? DDV D=(m) H=(m) 成品槽 按 8天存量時(shí)間設(shè)計(jì) D=? 24? 8= 每個(gè)貯槽按 65m3設(shè)計(jì)， n=(個(gè) ) 因此，按 5個(gè)貯槽布置。 所以進(jìn)料板溫度 KTF ? 密度、流量的計(jì)算 由密度公式 ? ?DCTL BA )/1(1/ ???? 計(jì)算 查得：苯和甲苯的 L? 常數(shù)見表 23 18 表 23苯和甲苯的 L? 常數(shù) a塔頂 KTD ? 時(shí) ? ?? ?33163 5 3 . 8 / 5 6 2 .11/3 8 7 3 6 /1 0 . 3 3 6 50 . 2 6 0 7 10 . 9 6 7 1 90 . 2 7 3 5 7mkgmk mo l????? ?苯? ? ?? ?33793 5 3 . 8 / 5 9 1 .11//8 . 7 9 8 30 . 2 7 1 0 80 . 8 8 2 50 . 2 9 8 8 9mkgmk mo l????? ?甲苯? 根據(jù) )......,2,1(11 niiiml ni ?? ?? ??? 計(jì)算 20 .0 0 1 2 3 8 5 18 1 0 .6 7 50 .9 918 0 7 .3 8 7 10 .9 911 D?????甲苯苯 ?????DD 3D / mkg?? hm / 14807 .421125 0DV 3DD ??? ? 氣體：由 ?Dx 故平均摩爾質(zhì)量 ? ?k m o lkgxM ii/ 9 1 9 1 M??????? ?平均 K p am m H g ????頂 氣相密度由g =PMRT?計(jì)算 A B C D 苯 甲苯 19 3/mkgRTPMV?????? b 塔釜 KTW ? 時(shí) ? ?? ?33. 1 63 9 0 . 9 2 / 5 6 211//0 . 2 6 0 7 10 . 9 6 7 1 90 . 2 7 3 5 7mkgmk mo l????? ?苯? ? ?? ?33. 7 93 9 0 . 9 2 / 5 9 111/7 7 1 . 8 5 /8 . 3 7 70 . 2 7 1 0 80 . 8 8 2 50 . 2 9 8 8 9mkgmk mo l????? ?甲苯? 80 .0 0 1 2 9 5 5 97 7 1 .8 5 70 .0 0 217 6 5 .2 6 80 .0 0 211 WWW?????甲苯苯 ????? 3W / 44 mkg?? hm / 3WW ??? ? 氣體：氣相密度 3/mkgRTPMV?????? c 進(jìn)料 KTF ? ? ?? ?33. 1 63 6 2 . 7 8 / 5 6 211/ 7 3 1 7 /1 3 1 0 . 2 6 0 7 10 . 9 6 7 1 90 . 2 7 3 5 7mkgmk mo l????? ?苯? 20 ? ?? ?33. 7 93 6 2 . 7 8 / 5 9 111//0 . 2 7 1 0 80 . 8 8 2 50 . 2 9 8 8 9mkgmk mo l????? ?甲苯? 0 .0 0 1 2 4 9 48 0 1 .5 10 .717 9 9 .9 50 .711 FFF?????甲苯苯 ????? 3/3 8 4 0 0 mkgF ?? hmFV FF / 3??? ? 表 24進(jìn)料、塔頂、塔釜流量 物料 單位 F D W kg/h 1250 kmol/h m3/h 回流比的確定 精餾塔操作是在某一適宜回流比下進(jìn)行的，適宜回流比的數(shù)值在全回流與最小回流比的數(shù)值之間，一般取 R=（ ~2） Rmin， H此取 R= 已知： KTD ? KTW ? 揮發(fā)度由公式00BAPPa? 求?。? 則 : 2 .5 8 68 .8 7 8 67 7 2 . 9 1 5 / 2 9 ??頂? 2 .2 9 19 3 0 .4 0 9 42 1 3 1 .1 4 8 9 / ??釜? ? ? ? ? 2 .4 3 42 .2 9 12 .5 8 6 2121 ????? 釜頂均 ??? 泡點(diǎn)進(jìn)料， 1q? kmolxx Fq ?? ? ? ? ? ???? ????? xy xq ?? 21 最小回流比： in ?? ????? qq qD xy yxR 2 6 5 8 m in ???? RR ????Rx D 操作 線方程 a精餾段操作線方程 1 nDn LDy x xVV? ?? ?R ?Dx ?均? /h3 6 . 2 0 8 k m o l1 5 . 9 7 92 . 2 6 6DRL ????? ? ? ? ? hk m o lDRV / ?????? ?? xY 以第一塊塔板作為計(jì)算依據(jù) 因?yàn)? ?? DxY 所以 ? ?? ? ? ?? ? 0 .9 80 .9 9 1 512 .4 3 49 9 1 .9 9 1 5 /Y1/ 1111 ?????? 均?YYx 甲苯和甲苯溫度 組成圖得 Ct ?? 氣相密度 3/ mkgv ?? ? ? k m o lkgM L / ?????? ? ? k mo lkgM v /2 2 9 9 1 9 1 ?????? ?L? 3/8 0 7 .3 8 7 1 mkg?苯? 3/8 1 0 .6 7 5 mkg?甲苯? 20 .0 0 1 2 3 8 5 18 1 0 .6 7 50 .9 918 0 7 .3 8 7 10 .9 911 L?????甲苯苯 ?????LL 3L / mkg?? 22 smhmhkgV//33 ?????? smhmhkgL//33 ?????? b提留段操作線方程 m + 1y = mwLWxxVV? ??? 泡點(diǎn)進(jìn)料 1?q ////?????????xYhk m o lVVhk m o lFLL 以塔釜作為計(jì)算依據(jù) 因?yàn)? ： ?Wx 所以 ： ? ?? ? ? ?? ?00 572 00 ? ??????? WWW xxY 均均 ?? 已知塔釜?dú)庀嗝芏?3/ mkgv ?? ? ? k m o lkgM L / ?????? ? ? k m o lkgM v /0 5 9 0 5 7 2 0 5 7 2 ?????? ?L? 3/ mkg?苯? 3/8 5 mkg?甲苯? 80 .0 0 1 2 9 5 5 97 7 1 .8 5 70 .0 0 217 6 5 .2 6 80 .0 0 211 LLL?????甲苯苯 ????? 3L / mkg?? 23 hmhmhkgV//33/?????? smhmhkgL/0 0 1 9 /0 7 5 3 2 61 0 6 33/?????? 表 25 精餾段、提餾段物性數(shù)據(jù) 理論塔板數(shù)的確定 由附圖（ 1），查得 塊理 15116 ??N 其中精餾段 6塊，提留段 10塊（包括 1個(gè)再沸器） 板效率與實(shí)際板數(shù)的計(jì)算 定性溫度， Ct o9 9 . 2 1/21 1 7 .7 78 0 . 6 5 ??? ）（實(shí) T在 時(shí)純組分的粘度查得： ??甲苯苯?? （泡罩塔））（均 45 65 9)(