化工原理之废丙酮溶媒回收过程填料精馏塔设计 - 图文(6)

圆整到d?159mm 3.2.9.3出气管管径

V?d?25.75?57.77?0.132m3/s u?12m/s

3600?3.1314?0.132?0.118m 3.14?12圆整到d?133mm 3.2.9.4回流管管径

V?d?21.16?57.95?4.550?10?4m3/s u?0.8m/s

3600?748.664?4.550?10?40.0269m

3.14?0.8圆整到d?38mm 3.2.7.5出液管管径

V?d?30.06?18.104?1.581?10?4m3/s u?0.8m/s

3600?956.024?1.58?10?4?0.01587m

3.14?0.8圆整到d?25mm

3.2.9.6接管管径计算的结果 摩尔流平均摩密度?kg/m? 3速度u?m/s??mm? 0.8 12 12 管径 公称尺寸DN?mm? 量?kmol/h? 尔流量?kg/kmol? 进料管 30.65 进气管 25.75 出气管 25.75 回流管 21.16 26.06 50.07 57.77 57.95 819.7 1.691 3.131 25 159 133 38 20 150 125 32 748.66 0.8 出液管 30.06 18.104 956.02 0.8 25 20 3.3冷凝器和再沸器的计算和选型 3.3.1冷凝器

采用冷却水作为冷流体，冷却水进口温度25℃，冷却水升温升8~10℃，总传热系数600W/（m2℃） 取水温升10℃ 查表?得：t?57.36℃

Qh?Whrh?rh?523kJ/kg

21.16?57.95?523?178.14kW 3600逆流：

T 57.36℃ 57.36℃ t 25℃ 35℃ 32.36℃ 22.36℃

?tm??t2??t132.36?22.36??27.06℃ ?t232.36lnln?t122.36因为 Q?K?tmS 所以 S?选s?12m

总传热系数核算 K'?

Q1781402

??548.60W/（m℃） tms27.06?12Q178140??10.972m2 K?tm600?27.06K600??1.09?1.15 K'548.60查列管式固定管板热交换器基本参数得：选G400I-16-12 冷却水用量的计算：Q?WcCP?t ?t?25?35?30℃

2?1?1C?4174J?kg??p查表得：

所以 Wc?178140?0.141kg/s

4174??30?273?3.3.2再沸器

采用0.3MP的饱和水蒸汽为加热介质来使塔釜釜液汽化，同时蒸汽冷凝放出汽化热，总传热系数400W/(m2

℃)，热损失为查表得： t?99.97℃时，rh?650kJ/kg

Q?Whrh?25.75?18.1043600?650?84.17kW

查表得：P?0.3MPa时， t?133.3℃ 逆流：

T 133.3 ℃ 100℃ t

100.12℃ 99.97℃ 33.18℃ 0.03℃

?t??t2??t1?33.18?0.03?4.73℃ln?t 233.18?tln10.03因为Q?KS?t

所以 S?87.17?1000400?4.73?44.48m2 取S?45m2

总传热系数核算:K'?8717045?4.73?409.54 K'409.54K?400?1.02?1.15 选立式热虹吸式再沸器：GCH?10?45

蒸汽用量：Q?W?133.3hCp?t ?t?1002?116.65℃

查表得：Cp?4240J?kg?1?K?1 取热损失30％

20％-30％。 所以 Wh?87170?23.72kg/s

45?116.65??1?0.3?四．问题讨论

1.关于填料塔的课程设计为什么会有等板高度的计算？ 只是想象，为了方面计算填料层的高度。 2.填料层的高度和塔高的区别

填料层高度是指与一块理论板的传质效果相当的等板高度。 塔高是指塔的有效高度，塔顶高度和塔釜高度之和。

附录

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