【正文】 。 則名義厚度為δ n=δ d + C1 +Δ = ++ =12 mm （圓整植Δ = ） 則有效厚度為δ e=δ n－ C1－ C2 = 12－ － 2 = mm 抽提工段換熱器的選型如下所述： 換熱器 E305 流體物性參數(shù)見表 31： 表 31 E305 參考數(shù)據(jù) 項目 入口溫度，℃ 出口溫度，℃ 物料名稱 流量， Kg∕ h 管程 28 35 水 23 425 輔助設(shè)備的選擇 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 殼程 61 40 非芳烴 6 545 初選換熱器的規(guī)格 ： （ 1） 計算熱負荷 Q1= m1CpΔ t1= 23 425 (35－ 28) = 684 451KW （ 2）計算流體平均溫度差 按單殼程、多管程計算，逆流計算平均溫度差為： 1212mttlnttt?????? = ? ? ? ?2840 3561ln28403561 = 18℃ （ 3） 傳熱面積 通過以上的數(shù)據(jù)，根據(jù)管殼式換熱器中的總傳熱系數(shù) K 的經(jīng)驗值，取 K=400w∕ m 塔體材料為 16MnR，查（化工原理附錄 4）得： [σ ]t = 170 ，由 Di=， Pc=，焊縫采用雙面對接焊，局部無損傷故φ =，取腐蝕裕量 C2=2mm 。 由公式 ( 310)有 n =0?N = = 故取實際級數(shù) n = 60。 由公式（ 38）有 ?0 = 104（ ? ）（CDUU ）（0d1 ） = 104（3 ? ）（011 1375 63753800 7670750 9 ?） （ ） = 104 = 9．理論級數(shù) 根據(jù)著名的 KremserBrownSouder 方程式 [19]為 N= ???LnyxLnf???????????????????????????????????????????111myxm0n0 （ 39） 式中： N───理論級數(shù)； m───分配系數(shù)； ε───萃取因子。 由公式（ 35）有 v = c2pm18gd? ?? = ? ?32 10 0 0 ?? ?? = m∕ s 在降液管中 連續(xù)相的流速 vdc≤ v，所以取 v = m∕ s 6． 降液區(qū)面積 F2 = dcMQ （ 36） 由公式（ 36）有 F2 = dcMQ = 600 670750 9753800 7?? = m2 7．塔徑 D = ? ?? 21 24 FF ??+ 2Ls + La （ 37） 由公式（ 37）有 D= ? ?? 21 24 FF ??+ 2Ls + La= ? ?? 0. ???+ 2 + = 取塔徑 D= ，截面積 At=，除去支撐篩板寬度，塔徑 D= ，截面積 At=。 由公式（ 31）有 0pdd = [ 1－ （ ???gd 20 ） ] = [ 1－ （32 7 1 1 .5011 19800 .0 0 4 5 ??? ） ] = V0 = 0p0 ddd13 ???????? ?????????D?? （ 32） 式中： V0───篩孔速度， m∕ s ； ρ D───分散相密度， Kg∕ m3； 由公式（ 32）有 V0 = 0p0 ddd13 ???????? ?????????D?? = 1 . 7 1113 ?????? ????????? = m∕ s 3．孔數(shù) n = 020 ud4 ??? DQ （ 33） 由公式 （ 33）有 n = 020 ud4 ??? DQ=0 8 .0 0 4 546 0 0 30 1 1 13 7 5 632 ??? ? = 12 887 如篩孔以等邊三角形形式排列，所需要的篩孔面積為： F1 = ? （ 34） 式中： t───孔心距， m 由公式 （ 34）有 F1 = ? = 12 2 ??? = 5．在降液管中連續(xù)相的流速 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 v = c2pm18gd? ?? （ 35） 式中： v ───分散相液滴在連續(xù)相中的沉降速度， m∕ s ； Dpm───連續(xù)相所帶走的最大液滴直徑， m ； μ c───連續(xù)相粘度， Pa s 1．孔徑選 。 第 3 章 設(shè)備 選擇 計算用數(shù)據(jù)： 表面張力（ 100℃） σ = N∕ m 連續(xù)相粘度 （ 100℃） 181。 模擬的結(jié)果 如下表： 二、非芳烴沉降 塔 T304 進行模擬： 模擬結(jié)果如下 ： 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 三、 非芳烴水洗 T305 塔進行模擬： 模擬結(jié)果如下： 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 四、 非芳烴 沉降罐 T309 塔進行模擬： 模擬結(jié)果如下： 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 全流程模擬模擬結(jié)果如下表所示： 表 214 全流程模擬結(jié)果 物料名稱 Kg∕ h 進 方 脫戊烷油 9 750 貧溶劑 63 375 回流芳烴 7 800 水洗水 1 500 合計 82 425 富溶劑 66 408 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 出 方 非芳烴 14 500 分出水 1 328 合計 82 236 全流程的 模擬 結(jié)果與實際的物料出方的結(jié)果大致相同，但在實際物料衡算出方中富溶劑的量和 Aspen 全流程模擬的結(jié)果有些出入，造成這種現(xiàn)象可能主要有以下兩個原因引起的：一是可能由于實際物料衡算中對出料富溶劑量記算的不準確性：二是可能由于在 Aspen 模擬抽提塔 T302 對第一液相富溶劑中的關(guān)鍵組分的選取不太恰當。 （ 9）做抽提塔的設(shè)計，根據(jù)查資料得，本設(shè)計的塔板間距選為 300mm，選擇填料。 （ 5） 根據(jù)簡單 模擬的結(jié)果進行詳細模擬，最小回流比為 ，實際塔板數(shù)為 60，進料板位置為 27，蒸餾物進料比為 ， （ 6） 把上述數(shù)據(jù)代入詳細模塊中進行下一步模擬， （ 7） 做 design specs 把產(chǎn)品回收率 輸入，然后把非芳烴 C6選中作為塔頂出料。 （ 2） 輸入各組分名稱： （ 3） 輸入進料流股信息及 模塊參數(shù)，進料溫度為 122℃ ，操作壓力為 ,進料量為 9 750kg/h，各組分的百分含量如表 213， 表 213 各組分物料數(shù)據(jù) 名稱∕組分 烷烴 環(huán)烷烴 芳烴 C6 C7 C8 C9+ C6 C7 C8+ C6 C7 C8 C9+ 脫戊烷油 （ 4）輸入的回流比為 。 表 212 熱量衡算表 物料名稱 熱量， KJ∕ h 進 脫戊烷油 1 790 880 貧溶劑 18 153 135 方 回流芳烴 1 475 700 合計 21 419 715 出 抽余油 2 166 303 富溶劑 19 253 412 方 合計 21 419 715 利用化工過程模擬軟件 Aspen 對工藝流程進行模擬，模擬流程圖如 圖 27。 表 210 E304 參考數(shù)據(jù) 項目 入口溫度 出口溫度 物料名稱 流量， Kg∕ h 管程 122 61 非芳烴 6 545 殼程 40 90 回流芳烴 7 800 回流芳烴帶走的熱量： Q 出 = Q－ Cpi Ws T 入 = 1 475 700－ 7 800 40 = 1 475 700－ 601 224 = 874 476 KJ∕ h 由公式（ 215），則非芳烴帶入的熱量 Q 入 = 874 476 KJ∕ h 抽余油 1 經(jīng) H30 H305 后溫度由 122℃降為 40℃， Q 抽余油 1 = Cpi 抽余油 1 Ws T 管 － Cpi 抽余油 1＇ Ws T 殼 = 6 545 122－ 6 545 40 = 2 166 303－ 607 376 = 155 827 KJ∕ h 故在換熱器 E305 中與水換熱為 Q = Q 抽余油 1－ Q 出 = 1 558 927－ 874 476 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 = 684 451 KJ∕ h 對 E305 進行熱量衡算，其參考數(shù)據(jù)見表 211 所示。 K） 脫戊烷油 80 9 750 貧溶劑 120 63 375 富溶劑 111 74 380 抽余油 122 6 545 非芳烴 40 6 439 水洗水 40 1 500 T304 分出水 40 78 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 T305 分出水 40 1 529 對 T302 進行的熱量衡算（忽略熱量損失），有 Q 入 = Q 出 （ 215） 式中： Q 入 ───帶入的熱量， KJ∕ h 或 KW； Q 出 ───帶出的熱量， KJ∕ h 或 KW。 由公式（ 214），據(jù)表（ 23）、（ 25）、（ 26）、（ 27）、（ 28）可得抽提工段物料的比熱容，計算結(jié)果見 表（ 29）。K） 溫度， ℃ 20 40 60 80 100 120 苯 甲苯 乙苯 丙苯 表 28 水的比熱容 [14 ] KJ∕ （ KgK） 溫度，℃ 20 40 60 80 100 120 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 熱量衡算 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 癸烷 表 26 環(huán)烷烴的比熱容 [ 14] KJ∕ （ Kg 表 24 抽提工段物料平衡表 物料名稱 wt％ Kg∕ h t∕ a 脫戊烷油 9 750 78 000 進 貧溶劑 63 375 507 000 回流芳烴 7 800 62 400 方 水洗水 1 500 12 000 合計 82 425 659 400 富溶劑 74 380 595 040 出 非芳烴 6 439 51 512 T304 分出水 78 624 方 T305 分出水 1 528 12 224 合計 82 425 659 400 熱量衡算 抽提工段各種物料均為混合物，其含有的各種組分的比熱容如下表所示。 圖 26 T304衡算圖 對 T304 進行衡算： T305 R309∕ 1 T304 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 總的物料衡算 F = P+W