在塔顶回流液温度为77.2℃，与进料的温度相同，则塔顶上升气带出的热量为：
QD?4036?349.45344.15(a0?a1T1?a2T2?a3T3?a4T4)dT?4036?32.32
?1187?38.93?2.043?105kJ/h (2)塔釜残液带出的热量
QW?41577?351.35350.35(A?BT?CT2?DT3)dT?855?10.6?16263kJ/h
脱乙醇塔承受的热负荷为：
Q1?2.043?105?16263?2.21?105kJ/h
再沸器采用100℃的饱和水蒸气进行加热。则需饱和水蒸气的质量为：
2.21?105W??97.9kg/h
2257.64.7.2 脱乙醇塔冷凝器热量衡算
脱乙醇塔顶冷凝器需要的冷凝量
Q2?12108?32.32?3561?38.93?12108?3561?344.15349.45344.15349.45(a0?a1T1?a2T2?a3T3?a4T4)dT
(a0?a1T1?a2T2?a3T3?a4T4)dT?4.063?106kJ/h用10℃下的盐水进行冷却，冷凝器冷却水的进口温度为10℃，出口温度为20℃，则单位时间内需10℃盐水的质量为：
4.063?106W??24402kg/h
15?3.74.8脱组分精馏塔的热量衡算
由以上对精馏一塔物料衡算得：F=3767.44kg/h
D=3666.38kg/h
用解析法计算最小回流比：
Rmin?1xD?(1?xD)[?]， ??1xF1?xF代入数据求得：Rmin?0.83 取R?1.1Rmin?0.91 则V=(R+1)D=7002.79kg/h
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4.8.1再沸器的热负荷
（1）塔顶上升混合气带出的热量
在塔顶回流液温度为20.8℃，与进料的温度相同，则塔顶上升气带出的热量为：
QD?79459?356.15351.35(a0?a1T1?a2T2?a3T3?a4T4)dT?79459?32.32?2.878?106kJ/h
（2）塔釜残液带出的热量
QW?855?383.15351.35136dT?3.1?104kJ/h
则再沸器的热负荷为：Q1?2.878?106?3.1?104?2.908?106kJ/h
再沸器需要100℃的饱和水蒸气加热，单位时间内需饱和水蒸气的质量为：
2.908?106W??1288kg/h
2257.64.8.2 脱重组分的冷凝器的热量衡算
则冷凝器的冷凝量为
Q2?79459?32.32??344.15356.15(a0?a1T1?a2T2?a3T3?a4T4)dT?2.65?106kJ/h
冷凝器采用10℃的盐水，盐水的出口温度定为50℃，则单位时间内需10℃的盐水为：
2.65?106W??17905kg/h
3.7?40第 22 页 共 57 页
5 主要设备的设计与辅助设备的选型
5.1 一步缩合反应釜的设计 5.1.1缩合釜釜体的设计
（1）缩合釜中混合物的平均密度
?＝??ixi＝0.905?0.8713?0.7834?0.0927?0.01017?0.83?0.00428?0.999
i?1n+0.00333?0.7893?0.017?2.1?0.912g/cm3
则混合物的体积为：
V?4488.35?4.978 m3 912查得，装料系数?为0.8.。则反应釜的体积为：
Va?V?4.978?7.11m3 0.8?（2）确定筒体与封头型式以及连接方式
由本设计的聚合条件以及该设备的工艺性质，可以知道其属于带搅拌的低压反应釜类型。根据惯例，选择圆柱形筒体和椭圆形封头。查化工设计手册得，对对密封要求较高时，采用焊接连接。
（3）确定筒体与封头的直径
查《化工设备机械基础》得，HDi取1.3[23]。则反应釜直径估算如下：
Di?34Va4?7.11?3?1.90m
?HDi??1.3 (式中，Di——反应釜筒体内径；H—— 筒体高度。)
经查，符合筒体公称直径的标准，取Di＝2000mm。封头取相同的内径。 （4）确定筒体高度
查《化工设备机械基础》得，当公称直径DN＝2000mm时，标准椭圆形封头的容积Vh＝1.1257，筒体每一米高的容积V1＝3.1423/m。则筒体高度为：
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H?V??Vh （4-1） V1其中V?——每个釜的容积，单位为m3。 由HDi的值与1.3近似相等，则可得：
7.11?1.1257?1.96m
2.142解得 V?＝7.11 m3 取H＝1.3 Di＝2m。
（5）标准椭圆封头的封头高度与直边高度 查化工设计手册得，标准椭圆封头的封头高度为：
h?Di?0.25?2000?0.500m直边高度为500mm。 4（6）确定夹套直径
查《化工设备机械基础》得，夹套直径为： Dj＝Di＋100＝2100mm
夹套封头也采用椭圆形，并与夹套筒体取相同直径。 （7）确定夹套高度 夹套筒体的高度估算如下：
Hi??V??VhV1?0.8?7.11?0.8270?1.760m
2.545取Hi为1.8m。 （8）传热面积F
查《化工设备机械基础》得，封头内表面积Fh＝4.493m2，筒体一米高内表面积F1＝5.66 m2。则传热面积为：
F＝Fh ＋1.1×F1＝9.8795 m2
（9）夹套筒体与封头厚度
夹套筒体与内筒的环焊缝，因检测困难，故取焊缝系数?＝0.6，从安全计夹套
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上所有焊缝均取?＝0.6，封头采用由钢板拼制的标准椭圆形封头[22]，材料均为Q235-B钢。
查《化工设备机械基础》得，夹套厚度为：
?d?pDi2?????pt?C2?0.1?2000?2?3.78mm
2?113?0.6?0.1夹套封头厚度为：
?d?pDi2?????0.5pt?C2?0.1?2000?2?3.62mm
2?113?0.6?0.5?0.1式中，p——设计压力，0.1MPa；
???t——在设计温度下Q235-B钢的许用压力，113MPa；
C2——腐蚀裕量，2mm。
圆整至钢板规格厚度，查《化工设备机械基础》，取夹套筒体与封头厚度均为 ：
?n＝8mm。
（10）内筒筒体厚度与封头厚度
查《化工设备机械基础》，经过计算可得：内筒筒体厚度与封头厚度均取10mm。 5.1.2 搅拌装置设计
（1）搅拌器的型式与主要参数
考虑其工艺条件和搅拌容量，查《化工设备设计基础》和《化工设备机械基础》得，本设计采用桨式直叶搅拌器。其主要结构参数：
Dj＝0.51DN＝0.51×2000＝1020mm 则b＝0.20 Dj＝0.20×2000＝400mm； H＝0.50 Dj＝0.50×2000＝1000mm； Z＝2。 （2）搅拌轴直径
经查《化工设备设计基础》得，搅拌轴材料选用45钢[24]。搅拌功率为20kW；转速为80 r/min。则
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