【正文】 ⑦%甲醇隨氣體帶入銅洗，帶走甲醇為25825Nm3/h%=。⑧綜合表51和表54，即得進入甲醇合成塔之新鮮氣量G新鮮氣與組成，如表55。 （58）把G醇循環(huán)=+（58），得G醇出塔=，G醇循環(huán)=。表56 甲醇塔循環(huán)氣量及其組成組分COCO2H2N2CH4ArCH3OH合計流量，Nm3/h組成，%⑩甲醇合成塔入塔氣量的計算根據(jù)G入醇塔=G新鮮氣+G循環(huán)氣，由表55與表56得表57。表中，%，⑨%，誤差較小。表58 甲醇合成塔出塔氣流量及組成組分COCO2H2N2CH4ArCH3OHC4H9OH（CH3）2OC8H18H2O合計入塔氣流量，Nm3/h合成反應消耗，Nm3/h反應生成物，Nm3/h出塔氣流量，Nm3/h組成，%表59 甲醇分離器出口氣體和液體產(chǎn)品流量與組成組分COCO2 H2N2CH4ArCH3OHC4H9OH（CH3）2OC8H18H2O合計分離器損失氣量，Nm3/h出分離器氣體流量，Nm3/h0（全溶）組成，%粗甲醇在中間貯槽減壓放出的馳放氣流量與組成如表510。根據(jù)表5表511得氨合成塔生產(chǎn)最終平衡，見表512。表513 聯(lián)醇生產(chǎn)物料平衡匯總表組分①新鮮氣流量Nm3/h%②甲醇入塔氣流量Nm3/h%③甲醇循環(huán)氣流量Nm3/h%④甲醇出塔氣流量Nm3/h%⑤醇后氣流量Nm3/h%⑥甲醇馳放氣流量Nm3/h%⑦精煉氣流量Nm3/h%⑧吹出氣流量Nm3/h%⑨氨馳放氣流量Nm3/h%COCO2H2N2CH4Ar（CH3）2OCH3OHC4H9OHC8H18H2ONH3合計工藝條件：ⅰ.進塔氣體溫度平均按40℃計算；Ⅱ.冷凝器氣體出口溫度與液體溫度相等，都為33℃；Ⅲ.冷卻水溫度為27℃，冷卻回水為40℃；Ⅳ.系統(tǒng)熱損失為5%。Cm入Cm出G入Cm出—進出合成塔各組分熱容，kJ/kmolTm出—進出合成塔氣體溫度，℃； Qri —各組分生成量，kmol/h；ΔH—反應熱，kJ/kmol∑Qr=Qr1＋Qr2＋Qr3＋Qr4＋Qr5 （512）（2）全塔入熱計算查手冊，壓力為10106Pa時，根據(jù)表57甲醇合成塔入塔氣各組分量，算得甲醇合成塔入塔熱量如表514。/hKmol/h入塔熱量，kJ/（h?℃）根據(jù)計算條件，入塔氣溫為40℃，40=（3）塔內(nèi)反應熱的計算反應方程式如式（52）～（57）則合成甲醇過程中各組分反應熱如表515所示。假設T出塔=℃，即450K。（6）由全塔熱平衡方程∑Q入塔＋∑Q 反應=∑Q出塔求出出塔氣體溫度T出塔+= T出塔+T出塔=℃，相對誤差為：（－）100%/ = % %誤差在允許范圍內(nèi)，假設成立，合成塔熱量平衡。表517 甲醇合成塔全塔熱平衡表熱量氣體顯熱反應熱熱損失合計入塔熱，kJ/h出塔熱，kJ/h（1）熱平衡方程式 Q入口氣＋Q冷凝=Q出口氣＋Q液＋Q冷卻水 （513）式中：Q入口氣、Q出口氣—冷凝器進出口氣體顯熱，kJ/h；Q冷凝—出口溫度下氣體冷凝放熱，kJ/h；Q液 —出冷凝器液體帶熱，kJ/h；Q冷卻水 —冷卻水帶走的熱量，kJ/h。表518 粗甲醇中各組分物理常數(shù)組分CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O氣化熱，kJ/kg液體比熱容，kJ/（kg?℃）假設有相變物質(zhì)在低于沸點時全部冷凝，擴散于氣相中的組分忽略不計。ΔHr （514）式中：G—冷凝液體流量，kg/hlΔHr—氣化熱，kJ/kg。表519 出塔氣在冷凝器中冷凝放熱量組分CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O合計冷凝量，Nm3/h kg/h放熱量，kJ/h②進冷凝器氣體總熱量Q冷凝器=Q出塔=∑（GF③冷凝器出口氣體顯熱冷凝器出口氣體顯熱Q′出冷凝器=∑（G′F根據(jù)表59各組分的流量及熱容，計算冷凝器出口氣體顯熱，列表為520。Cp） （517）式中：G′′F—冷凝器出口液體各組分的摩爾流量；kmol/h；Cp—各液體組分的比熱容，J/（mol?℃）；于是，根據(jù)表517和表518，計算冷凝液體帶走熱量為表521。表520 冷凝器出口各氣體組分的顯熱組分COCO2H2N2CH4ArCH3OH合計比熱容，J/（mol?℃）氣量，Nm3/h kmol/h熱量，kJ/（h?℃）表521 冷凝器出口液體熱量組分CH3OH（CH3）2OC4H9OHC8H18H2O合計液體比熱容，kJ/（kg?℃）流量，kg/h熱量，kJ/（h?℃）表522 冷凝器熱平衡表帶入熱量，kJ/h帶出熱量，kJ/h氣體顯熱冷凝熱合計氣體顯熱液體帶熱冷卻水帶熱合計⑤冷凝器用水量已知：冷凝器冷卻水溫度為27℃，回水溫度為40℃。將燒堿配制成含NaOH2%～5%溶液連續(xù)補入預塔中。粗醇小時量20%補入燒堿帶入水量==⑥輕餾分量=粗醇小時量輕餾分含量==⑦主塔來的低沸點物量=預塔進料3%==（2）出料量① 甲醇：水（粗醇帶入水、補充軟水、堿液中帶入水）=++=② 燒堿：③ 輕餾分：④ 初餾物：（與主塔來的低沸點物相同）：進、出物料平衡表列于表61。[11]（2）預塔全塔熱平衡計算①帶入熱量：見表62Q入熱=Q粗甲醇+Q軟水+Q低沸點物+Q回流液+Q加熱蒸汽 （61）于是Q入熱=++++Q加熱蒸汽=+ Q加熱蒸汽表62 預塔帶入熱量入熱項目粗甲醇軟水回流液主塔來低沸點物加熱蒸汽組分二甲醚甲醇水外補水堿液甲醇甲醇水流量kg/h溫度℃686868686363比熱容kJ/（kg?℃）熱焓kJ/kg熱量kJ/hQ加熱蒸汽②帶出熱量：見表63。表63 預塔物料帶出熱量出熱部位塔頂預后粗甲醇初餾物熱損失組分二甲醚回流液甲醇甲醇水（堿液）甲醇以5%計流量，kg/h液體比熱容，kJ/（kgQ出熱= Q二甲醚+Q初餾物+Q回流液+Q熱損失 （64） Q回流液=回流量甲醇比熱容溫度=65=Q初餾分=初餾分量甲醇比熱容溫度 =65 =Q二甲醚=輕餾分量（二甲醚比熱容溫度+二甲醚氣冷凝熱） =（65+） =Q熱損===于是Q出熱=（2）冷卻水用量物料帶入熱與物料帶出熱之差，所余熱量由水冷卻。于是Q余熱=Q入熱Q出熱= =則用水量G1==每t粗醇脫除輕餾分需冷卻水量（G′1）為=、熱量衡算（1）進料量：包括預后甲醇和回流液①主塔進料量=預塔總出料量輕餾分預塔初餾物=②回流液量：回流比取進料量的2倍，總進料量=主塔進料量+回流液量 =+=（2）出料量①高沸點物采出量：物中含甲醇83%，水及其它高沸點物為17%（計算時以水計）。計算時以100%甲醇計，占預塔進料量3%。③殘液排放量：包括水、堿、甲醇及高沸點物等，其中甲醇含量為1%，計算時以水計。主塔操作條件：塔頂溫度：67℃；塔底溫度：112℃；回流液溫度：65℃；進料溫度：86℃；成品精甲醇溫度：69℃。Q入熱=Q預后甲醇+Q回流液+Q加熱蒸汽 （65）于是Q入熱=++Q加熱蒸汽 =+Q加熱蒸汽表65主塔進、出物料平衡表物料入料量，kg/h出料量，kg/h預后甲醇回流量高沸點物低沸點物殘液成品精甲醇回流量甲醇H2ONaOH小計合計表66 主塔全塔帶入熱量計算物料預后甲醇回流液加熱蒸汽組分甲醇水堿液甲醇水流量，kg/hG加熱蒸汽溫度，℃86868665比熱容，kJ/（kg℃）汽化熱，kJ/kg熱量，kJ/hQ加熱蒸汽總熱量，kJ/hQ加熱蒸汽②帶出熱量：根據(jù)物料和已知條件計算，列表67。（1）主塔冷凝器冷卻水的用量①帶入熱：表67中回流液和低沸點物的熱量之和。即：Q出熱=Q回流液+低沸點物采出量甲醇比熱容溫度+Q熱損 =+65+ =于是Q余熱=Q入熱Q出熱=③冷卻水用量（G2）：冷卻水進冷凝器溫度25℃；出冷凝器溫度35℃。G總= G1+G2+G3 （67） =++=③每t精甲醇用水量（G精甲醇）G精甲醇= G′1+G′2+G′3 =++ =第七章 冷凝器的設計已知條件：主塔塔頂冷凝器中回流液（甲醇），105kg/h，回流液溫度65℃→40℃，冷卻水溫度25℃→35℃。表71 物性參數(shù)[12]名稱密度ρKg/m^3定壓比熱CpKJ/（Kg℃）粘度μPaⅤ.計算平均溫度差暫按單殼程雙管程考慮，先求逆流平均溫度差甲醇 65→40冷卻水 35←25Δt 30℃ 15℃計算R、P 由R、P值查圖可知，〉則===℃Ⅵ.選K值，估算傳熱面積，參考附錄二十六，取K=1800W/（m2[13]表72 主要參數(shù)外殼直徑273mm公稱壓力公稱面積管子尺寸φ192管子數(shù)65管長2000mm管中心距25mm管程數(shù)Np1管子排列方式正三角形管程流通面積實際換熱面積：S0=nπd0（）=65（）=采用此換熱面積的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為：=W/（m2所以宜選取換熱管長3米，S′=，n=15單管程的3個換