d≥3653式中，d——搅拌轴直径，mm；
P——搅拌功率，kW； n——搅拌轴转速，r/min；
P n??????——材料许用压力，MPa。
查45号钢得，取???为30MPa。则
d?36520?79.3mm
65?30表5.1 缩合釜设计结果一览表 设计项目 反应釜体积 V/m3 筒体与封头连接方式 筒体和封头的直径 D/mm
筒体高度 H/mm 夹套直径 Dj/mm 封头高度 h/mm 夹套高度Hi/mm 传热面积 F/m2 内筒筒体厚度?/mm
设计结果 7.11 焊接 2000 2000 2100 50 1800 9.8795 10
5.2 单效蒸发器的设计与选型 5.2.1 蒸发器的选择理由
为了达到蒸发出绝大部分的粗乙酯混合物目的，本设计中必须引用一种蒸发器，在蒸发器的选择过程中，首先考虑到要蒸发物质的特性以及工程成本等诸多因素。其次，工程上以往常用的蒸发设备具有耗能大，效率低等缺点，所以综合以上两个因素，本设计中的蒸发器将选用中央强制循环蒸发器。 5.2.2 蒸发器计算与设计
由蒸发过程的热量衡算可知，降膜蒸发器需要提供的热量为：
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Q=2.147×106 kJ/h=0.596?106J/s （1）传热面积
A=
其中 Q为单位时间的热量
K约为1500W/(m2?C)
Δt为换热面上的平均温差 平均温差：
Q K??t?t?(100?90)?(100?10)?36.41℃
100?90ln100?10则可求得单效蒸发器的换热面积：
0.596?106?10.91m2 A=
36.41?1500将A=10.91作为设计结果。 （2）加热管的选择与管数的设计
因为有易结垢的物质，蒸发器的加热管选用[25]?57mm?3.5mm,加热管的长度选为1.4m 。则加热管的管子数：
n'?S11??47.28
?d(L?0.1)3.14?0.57?(1.4?0.1)取管子数为48。 （3）循环管的选择
中央循环管式蒸发器的循环管的管截面积可取加热管的总截面积的0.4-1.0：
?4D12?(0.4?1.0)n'?4d2
求得循环管的内径为 ：
D1?244.9mm
经圆整得D1?273mm，选用热轧无缝钢管：?273mm?3.5mm。 （4）加热室直径
该加热器中加热管的排列方式为正三角形。
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则加热室直径：
D?t(nc?1)?2b'?57?(1.148?1)?2?1.2?380mm
（5）分离室的直径和高度 分离室的体积为：V?W4622??7.05m3
3600?U3600?0.14?1.3取H/D?1.5，则分离室高度为H=1.8m，分离室直径为：D=2.7m。
表5.2 单效蒸发器设计结果一览表
设计项目 蒸发器传热面积 A/m2 加热管的管数 n 循环管的内径 D1/mm 加热室直径D/mm 分离室直径H/mm 分离室高度D/mm
设计结果 10.91 48 273 380 2700 1800
5.3脱乙醛塔的设计与计算 5.3.1脱乙醛塔的基础数据
已知：气相流量：Vs=0.10316m3/s 气相密度 ：?v=4.0677kg/m3 液相流量：Ls=0.00144m3 液相密度：?s=841.7539kg/m3 液体表面张力：σ=0.0206N/m
液体黏度 ：μ=0.25×10-3 Pa·s
5.3.2塔径的确定
初估塔径
取塔板间距HT=0.3m 取hl=0.07m
?s?/查史密斯关联图得： Ls(0.5v)Vs/?0. 024第 28 页 共 57 页
c?c20(?)0.2?0.02414
0.02u??vf?c?l?v?0.345m/s uop=0.8uf=0.275m/s
D'?Vs??0.810m
4uop确定实际塔径，对计算值进行圆整，取D'=0.8m。 5.3.3 塔板结构设计
（1）选管
选用单流程弓形降液管 （2）堰的计算
堰长lw=0.71D=0.5m 选堰高hw=0.06m L/lw2.5=3600×0.0014/0.52.5=10.37 查表得E=1.2
how=0.00284×1.2×（3600×0.00144/0.5）2/3=0.01622m hl=hw+how=0.06622 ho=hw-0.015=0.045m （3）液面梯度
b=(Lw+D)/2=0.6
lw/D=0.7 差图得 Wd=0.098m Z=D-2Wd=0.504m 可以算出?很小忽略。 （4）塔板布置
取筛孔直径d0=0.004m,t/d0=3.0,所以t=0.012m。
??0.907?(d0t)2?0.1008 由于操作点离漏液线比较近，所以将开孔率降低 选0.06 取安定区宽度Ws=0.05m，边缘区Wc=0.04m。
X=D/2-（Wd+Ws）=0.20m
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r=D/2-Wc=0.31m
x/r=0.645
rAa?2[x(r2?x2)0.5?r2sin?1]
xAa=0.229m2，AT=0.385
Aa/ AT=0.595
筛孔总面积：A0=Aa×?=0.229*0.06=0.014m2。 筛孔数：N=A0/a0=0.014/(3.14/4)0.0042=1115个。 5.3.4 对设计塔板进行校核
（1）板压降
取板厚?=3mm d0/??1.33 查表得c0=0.84
u0?nVs?4=7.37
2d0hd?1?vu02()=0.016m 2g?lc0F0=u0?v=14.74kg0.5/(m0.5s)
Hp=h1+hc=0.063m(液柱) （2）雾沫夹带
ev?5.7?10?6?(ugHt?hf)3.2
Af/At=0.085
则：Af=0.085×0.385=0.0327
Ug?Vs=0.10316/(0.385-0.0327)=0.293m/s
At?Af3.25.7?10?6?0.293?ev=???=0.03kg(液体)/kg（气体）<0.1
0.0206?0.3?2.5?0.0662?则可认为精馏塔径及塔板各工艺结构尺寸合格。 （3）液泛校核
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