?P4=?lo2(dpdz)loL’’=1763.16Pa
e.按式（15-89）计算?P5，RL=1- Rg Rg = RgE；XE=0.12；Gt=m=24.3kg
?P5=
Gt2?L22?(1-XE)2?XE?L24.3?(1-0.12)??1????RRg?10600.65???Lg??2?0.12?1060??1?0.35?0.954?2=25.3Pa
f. ?PT=?P1+?P2+?P3+?P4+?P5=8+50.3+744.4+6238.5+1763.16=8804.35Pa
g.比较[LCD（?L-?tp-?tpELDE）]g =11852.3>9511.79
所以此设计合理。
6.3校核传热系数：
主要是校核沸腾部分，即LCD 段。 传热面积为：
A=28?3.1416?0.0254?2.226=4.97m2
305.3?104.973传热负荷：
=61429W/m2
按《化工工艺设计手册》式（15-74）、（15-92）、（15-93）、（15-96）计算对流饱
和沸腾的传热系数。
水的对比温度为647.3K Pc=22.05/MPa
Pr=
PPc=
0.12222.05?0.006
Fp=1.8?（0.006）0.17=0.75
hnbl=0.00417PC0.69q0.7Fp=0.00417?（22050）0.69?（61429）0.7?0.75=2461.2 按纯组分，Fc=1 所以hnb= hnbl
29
F=2.35?(0.213+1/Xtt)0.736=0.92
Retp=(md/ui)(1-x)F1.25=（24.3?0.2488/286?10-6）(1-0.06) ?0.921.25=17904
S=
11?2.53?10?5(Retp)1.17?11?2.53?10?5(17904)1.17?0.294
在第二步求显热段长度中已求出h1=22.9W/(m?K)
Hb=Fh1+Shnb=0.92?22.9+0.294?2461.2=3082+1070.6=4152.6 参考《化工原理上册》附二十二rr=r0=0.000086(m2?s)/w
K=(
18500?0.000086?0.000086?0.02540.0204?14152.6?0.02540.0204)
-1
=2941.18W/(m2? ℃)
2941.18W/(m2? ℃)＞2320W/(m2? ℃) 所以这个设计是安全的。
在再沸器的工艺设计中所使用的字母所代表含义: LBC：显热加热段； LCD：蒸发段
Ptp：再沸器出口管处两相密度。 Rg：气相体积分数
?P1：再沸器入口管液相摩擦压降 ?P2：
再沸器显热段的液相摩擦压降
?P3：再沸器蒸发段摩擦压降 ?P4：
再沸器出口管两相流动摩擦压降
?P5：两相流动加速损失
hnb：泡核沸腾传热膜系数 S：压制因子
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hfc：两相对流传热膜系数 F:两相运动增强系数 hl：单相对流传热系数
L1： 由塔底到再沸器接管的当量长度
L2： 由再沸器出口管到塔底入口管的当量长度 七、再沸器结构尺寸设计 7.1筒体：
筒体的DN=300mm时,取壁厚δ10mm。 7.2椭圆形封头：
椭圆椭圆形封头与圆筒厚度相等，即10mm，JB/T4737-95 7.3筒体法兰：
由于饱和水蒸气的压力为0.5MPa，在选取法兰标准时选用1MPa下的标准。 由《化工工艺制图》附录7“设备法兰及垫片”查得：PN1.0MPa，DN300的法兰外径为DN415mm，厚度δ26mm，螺栓孔径d18mm、规格M16、数量16。 7.4换热管与管板的连接 换热管规格外径?壁厚/mm 25?2.5 7.5接管
7.5.1加热蒸汽进口接管的直径计算：d=
Qhfg4Vsπu换热管伸出长度l1/mm 2 坡口深度l3/mm 2 查《化工热力学》知，6atm
的蒸汽潜热焓为2086.3Kj/kg,m蒸汽==
305.32086.3=0.146kg/s
0.1463.254查《化学化工物性数据》知，?蒸汽=3.254kg/m3 Vs=
=0.045m3
查资料知u的经验值：气体：3～15m/s 取u=5m/s则：
d1=
4Vsπu =
4?0.0453.14?3=138mm 圆整得150mm
【6】
查《化工工艺制图》附录三：化工设备标准件六知：
31
采用φ159×4.5的热轧无缝不锈钢管 7.5.2加热蒸汽出口接管的直径计算：
V水=d=
m水?水=
0.146909.8=0.00016m3
4?0.000163.14?54Vsπu= d=
?6.7mm 圆整到10mm。
7.5.3再沸器进料管
一般可取塔底出料管的流速为0.5~1.5m/s，取塔底出料管的料液为0.5m/s，
d?4LwS?u?4?0.0002?0.5=0.02m
, 根据《化工工艺制图》表6-18取φ32×3 接管长度为200mm.
7.5.4塔底进气管
根据《化工原理》上册表1-1 取u=15m/s,再由式1-15
d?4VS?4?0.213.14?15?0.133m
?u根据《化工原理》上册附录25, 再根据《化工工艺制图》附录三管法兰的规格,综合考虑选用无缝钢管规格为φ159×6, 管法兰的规格为DN159×9,根据《化工工艺制图》表6-18 接管长度为200mm. 。
7.6接管法兰
所有接管法兰均按照《化工机械设计基础》附录11“板式平焊钢制管法兰参数”中选型，HG 20592-97
7.6.1工艺液体进口接管的法兰DN32,PN0.25MPa，外径为D100mm，厚度δ12mm，螺栓孔径d12mm、规格M10、数量4。
7.6.2工艺气体出口接管的法兰DN200,PN0.25 MPa，外径为D340mm，厚度δ18mm，螺栓孔径d18mm、规格M16、数量8。
7.6.3饱和水蒸气进口接管的法兰DN150,PN0.25 MPa，外径为D265mm，厚度δ16mm，螺栓孔径d18mm、规格M16、数量8。
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7.6.4饱和液体出口接管的法兰DN10,PN0.25 MPa，外径为D75mm，厚度δ10mm，螺栓孔径d12mm、规格M12、数量4。 7.7悬挂式支座
参照《化工工艺制图》附录三中选择DN300的耳式式支座，JB/T4725-92。
八、冷凝器的详细工艺计算
8.1全凝器物料衡算
L=RD=1.351×12.08=16.32008kmol/h V=L+D=16.32008+12.08=28.50088kmol/h
xD?0.998
组分 甲醇 水 总量 8.2热量衡算： L/(kmol/h) 16.2874 0.03284 16.32008 D/( kmol/h) 12.00558 0.02416 12.08 xD V/ (kmol/h) 0.998 0.002 1 28.50088 由于塔顶的纯度已经达99.9%,所以我们不再考虑平衡常数与组成的关系,用安托尼方程?7?试差计算泡点温度： 安托尼系数 水 甲醇
水的安托尼方程： ㏑PAs=7.07406-1657.46TA?227.02 A 7.07406 7.19736 B 1657.46 1574.99 C 227.02 238.23 Min~Max -10~168 -10~91
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