【正文】 六、 參考 文獻 [1] 管國鋒 .趙汝溥 .化工原理 (第三版 )，北京 :化學工業(yè)出版社， 2021. [2] 姚玉英 ,陳常貴 , 柴誠敬 .化工原理，天津 :天津大學出版社， 2021 [3] 董大勤 .化工設(shè)備機械基礎(chǔ) .北京：化學工業(yè)出版社， 2021. [4] 劉道德，袁慶輝 .化工設(shè)備的選擇與設(shè)計，中南大學出版社， [5] 華南工學院化工原理教研組 .化工過程及設(shè)備設(shè)計 .華南工學院 [6] 馮元琦，李關(guān)云 .甲醇生產(chǎn)操作問答 .北京：化學工業(yè)出版社 七、 致謝 此次設(shè)計過程，由于本身知識有限，設(shè)計過程中很多同學的幫助和劉曉 勤老師和王曉東老師的指導，對于它們的無私幫助，我表示深深的感謝！ 39 。 總而言之，課程設(shè)計是我們深入了解一門課程的好途徑，通過不斷的計算不斷的查詢書籍，從而積累我們對于我們所設(shè)計的類型的認識。 由于是工程上邊的問題，我們設(shè)計的不能像理論上那樣準確，存在誤差是在所 難免的，但只要不超過 5%就可以，尤其是計算過程中數(shù)字的一步步地四舍五入逐漸積累了較大的計算誤差，但是只要我們在計算中保持高的精確度，這種誤差可以大大地減小。在整個設(shè)計中要考慮很多問題，尤其是一些不容易引起重視細節(jié)問題，否則“小毛病出大問題”，這就要我考慮問題要全面詳細。 化工原理的設(shè)計計算復雜，計算量大考慮的細節(jié)較多，對同 一個設(shè)備分成兩部分進行考慮，既相互獨立又須彼此照應(yīng)，始終要考慮計算是為一個設(shè)備進行。max m3/s 氣相最小負荷 VS 釜式再沸器： 計算熱負荷： kgkjra /? kgkJrb /? skgMLG L / )( ????????? 考慮到 5%的熱損失后 kWGrQ b 2 1 ) 2 5 59 9 3 0 0 20 0 6 ( ???????? 選用 ， ?熱st ℃ 因兩側(cè)均為恒溫相變 2 0 ?????? 冷熱 ssm ttt ℃ 取傳熱系數(shù) K=1000W/（ ） 32 估算傳熱面積 23 mtK QA m ?? ???? 取安全系數(shù) ，實際傳熱面積 A=? = 原料預(yù)熱器 原料加熱：采用壓強為 的飽和水蒸汽加熱，溫度為 130℃ ，冷凝溫度至 130℃ 流 體形式，采用逆流加熱 查表 t=℃ Cp 甲醇 =(kg?K) Cp 水 =(kg?K) 摩爾分數(shù) xF= 則 Cpc=+=(kg?K) 設(shè)加熱原料溫度由 20℃ 到 ℃ skgFMG F / )(1803600 ??????? 顯熱： ??????? ）（tGCQ pc 潛熱：甲醇氣化潛熱： , 水的氣化潛熱： kwQ 1 5 61 8 ) 3 2 0 7 (2 ?????? KwQ 3 9 1 5 ????? 選擇傳熱系數(shù) K=800 w/(m2?K) 計算傳熱面積： )()20210(ln )()20210(t ??? ????? m℃ 23 mtK QAm?? ???? 取安全系數(shù)為 實際 =? = 管路設(shè)計 釜殘 液出料管 釜殘液的體積流量： t=℃： 8kg/m?a? ?b? 33 smhmWMV W WSW /)( 33 ????? ?????? ? 取適宜的輸送速度 uw=: 00 ??? ?計d 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格： ?38mm? 實際管內(nèi)流速： smuw / 000 2 ???? 回流液管 回流液體積流量 t=℃ 0kg/m?a? ?b? smhLMV L LSL /)( 33 ????? ?????? ? 利用液體的重力進行回流，取適宜的回流速度 smuL /? ，那么 00 ??? ?計d 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格： ?57mm? 實際管內(nèi) 流速： smuw / 2 ???? 再沸器蒸汽進口管 V= 18/設(shè)蒸汽流速為 16m/s, 16 ??? ?計d 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格： ?350mm? 實際管內(nèi)流速： smuw / 2 ???? 34 塔頂蒸汽出口管 smMDVD /)( 3?? ??????? ? 設(shè)蒸汽流速為 18m/s, 18 ??? ?計d 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管，規(guī)格：Φ 219mm? 15mm 實際管內(nèi)流速 ： smuw / 2 ???? ? 冷凝水管 深井水溫度為 12℃，水的物性數(shù)據(jù)： ρ =, μ = 310pas? , pC =(kgK) 深井水的質(zhì)量流率 skgG / ? ，取流速為 2m/s 管徑 ???? ?計d 選取 Φ 159 實際流速為 smu / 2 ?? ?? ? 冷凝水泵 雷諾數(shù) ?????du 取ε =， ?d? ,查圖摩擦系數(shù)λ = 各管件及閥門阻力系數(shù)如下 : 名稱 水管入口 進口閥 90 換熱面積及安全系數(shù)計算： 31 23 90 mtK QS m ?? ???? 實際換熱器的傳熱器的傳熱面積為 mdlnS o ????????? ?? 故安全系數(shù)： ?k ? 此值在 ~ 之間，表示選的合理。 K 值計算： )/(111120000℃??????????????mWddRRddKmiii ???? wT 校核： ℃ ??????? ? mw tKTT 與假設(shè)值 wT39。對于 n 根水平管束， 可用下式計算 ：3120 uW???? ? 又 因 為 n100 時 ， 取 該 系 數(shù) ?? ， 設(shè) 壁 溫 ℃?wt ， 則 平 均 膜 溫 ℃ 39。 冷凝水的平均溫度 ℃172 21 ??? ttt，塔頂溫度 ℃ ρ（ kg/m3） Cp(KJ/k.℃ ) μ [kg()] λ (w/()) 水 105 水的流量： skgtC QG P /)1222( ?????? 平均溫度差： ℃）（）（Δ m ??????? 甲醇 — 水系統(tǒng)冷凝操作的傳熱系數(shù) K 值范圍為 582~1163 )/( 2 kmW ? 選擇 )/(850 2 kmWk ?? 傳熱面積估計值： 23 mtK QA m ?? ????? 安全系數(shù)取 , 則 mA ??? 管子尺寸取 ? 25 ? mm 水流速取 ui= 單程管數(shù)： 4 222 ????????? ??? udGn 取 137 根 單程管長： mndAl ??????? ?? 取管心距 mmdt 0 ?? 殼體直徑取 400mm. 折流板：弓形折流板。 同理可繪提餾段負荷性能圖。 5條 線包圍區(qū)域為精餾段塔板操作區(qū)， P為操作點， OP為操作線。 霧沫夾帶線 依式 ????????????fTav hH ue ? (*) 取霧沫夾帶極限值 ve 為 氣液 KgKg / 式中SSfT Sa VVAA Vu ????? ? ? ??????????????????????? ?323 3 6 0 WSwowwflLEhhhh 24 近似取 E=, mlmh Ww , ?? 則3/2323 SSf LLh ?????????????????? ????? ? 精餾段： mN /?? 帶入 (*) 3/236 ???????? ??????? ??SS LV 整理得： SS LV ?? 提餾段： mN /?? 同理帶入后 整理得 SS LV ?? 液泛線 Hd=φ ( wh?TH ) 由dpd hhh ??? LH， σhhh lc ???ph ， Ll hh β? ， oww hhh ??L 得 222 3aV s b cLs dL s? ? ? 其中????????????????????? 3/2320200)3600)(1()/()1()()(awwwTLVlEdhlchHbcAββφφρρ帶入數(shù)據(jù) 精餾段??????????? 提餾段??????????? 所以精餾段 3/222 9 3 5 52 8 2 SSS LLV ??? 提餾段 3/222 2 6 2 90 5 4 SSS LLV ??? 25 液相負荷上限線 取液體在降液管中停留時間為 4秒，由下式 smAHL fTS / 3m a x ????? ? 液相負荷上限線為 VS— LS圖中與氣相流量 sV 無關(guān)的垂線 液相負荷下限線 取平堰、堰上液層高度 mhow ? 為液相負荷下限條件， ?E 則 3/2m in, )3600( w Sow lLEh ? 即 32m in,36001 ?????????? SL 得： smL S / 34m in. ??? 漏液線（氣相負荷下限線） 由 min0u， = VLLC ρ） ρ（ σ / 0 5 0 ?? 0min,min,0 AVu S? oww hhh ??L 232 .8 41000 how wLhEl??? ????得 精餾段： minsV， = VLwhw lLEhAC ρ） ρ（ σ /h1000 3/200 ??????????????????? 26 ]0 0 3 2 3 )3 6 0 01 0 0 ( 0