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查得:塔前露点58℃时煤气水蒸气含量x1=91.0g/Nm3 塔后露点22℃时煤气水蒸气含量x2=19.5g/Nm3
xx(273?t01)(273?t02)?2?0.0224?X=【1?0.0224?27318273】18×100÷2 = 8.36 %
㏑?1=0.0522x+5.36
=0.0522×8.36+5.36
=5.80
故:?1=330.3 J/㎡·S·K
2) ?2是管内壁至冷却水对流传热系数 J/㎡·S·K
n?0.8(取n = 0.4) pr?2=0.023Redi横管终冷塔采用?25×2.5的无缝钢管(钢号为20)管数为342,根据前面计算得冷却水量为462.88 m3/h 管内水速为
WuS=
S=
444.34??0.022?330.3?36004
=0.1234m/s 在冷却水的平均温度为:
28?18=23℃时水的物性参数如下: 2比热:Cp=4.18 KJ/Kg·k导热系数:?=0.6 J/m·s·k
黏度:?=9.437×10?4pa 密度:?=997.45 kg/ m3 则:
du?Re=iS
?=
0.02?1.2?997.45 ?49.437?10=25366.96
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Pr=6.53 故 ?2=0.023?Re=0.023?25366.960.8?6.530.4?0.8?pr0.4??di
0.6 0.02=4877.86J/m2?S?K
3) 管壁厚b=0.0025m,钢的导热系数??51.54J/m2?S?K, b/λ=0.0025/51.54 = 4.85×10?5㎡·S·K/J(管壁热阻) 查手册得:管内壁污垢热阻RSI=
管外壁污垢热阻RSO=
?2= 1.7197×10?4㎡·S·K/J ?2?1=1.7197×10?4㎡·S·K/J ?1则:
11b1 ??RSO??RSi?K?1??2=1/323.76+1.7197×10?4+4.85×10?5+1.7197×10?4+1/4877.86
=3.686×10?3㎡·S·K/J
故:K=271.3 J/㎡·S·K (3) 冷却面积的计算:
1) 求平均温差?Tm:
煤 气:58℃?22℃ 冷却水:28℃?18℃
———————————————— △T: 30℃ 4℃ 则平均温差为:?Tm=
?t1??t230?4==12.94℃ ?t130lnln?t242) 冷却面积F:
Q由公式F?得:
?Tm?KF=18573260.93×1000/(12.94×270.1×3600)
=1476.14㎡
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(三) 高度计算
(1)管箱高度
管间距为32mm,正△布管,则行间距为22.6㎜可取25mm 塔体采用边长为2米的长方形制造,每排可布57根水管,每组管束含6排,则一组共有57×6=285根水管,组间距取60㎜,则一个管箱高度为32×10+20×2+60=420㎜,箱间距取200mm。
(4) 计算有效管长
管子的倾斜度约为3℃,形状如图:由于每侧的管箱间距
为200mm,则每根水管的纵向倾斜距离为100mm,如图:
x1002000
则有效管长为:x=2000?100?2002.5mm
(5) 管箱数:
共需要管束个数为
F1569.75m???35取m=36
285???d?x285???0.025?2.0025组,而每个管箱含2组管束,则共需36组管束,18个管箱,分两段,一段为9个管箱,二段为9个。 (6) 塔高计算:
有效管板高度为:
H?= 350+420×18+200×17+350=11660mm = 11.66m 两段喷洒高度共取1m,煤气出口2m,煤气入口1m,底部油槽高5m,则实际塔高为:H=H?+1+2+1+4=20.66m
226.2 洗苯塔的计算:
原始数据:塔前煤气温度22℃,塔后煤气温度26℃, 入塔贫油温度30℃
塔前煤气压力8500Pa,塔后煤气压力5880Pa,
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从煤气中吸收的粗苯量为:
G? = G煤×粗苯回收率
= 187.2×1.1%×1000 = 2059.2Kg/h
出塔煤气含粗苯量为2360.59-2059.2 = 301.39Kg/h
入塔湿煤气量:
V,( Nm3/h) G,( Kg/h)
煤 气 6489629462.78
硫 化 氢 267.19 405.6
粗苯蒸汽 643.74 2360.59 水 蒸 汽 1619.96 1301.75 共 计 67426.89 33530.72
出塔湿煤气量:
V,( Nm3/h) G,( Kg/h)
煤 气 64896 29462.78
硫 化 氢 267.19 405.6
粗苯蒸汽 82.19 301.39 水 蒸 汽 1619.96 1301.75
共 计 66865.34 31471.524 煤气的实际流量(塔前为V1,塔后为V2)
273?22101325?V1 = 67426.89? = 67221.45 Nm3/h 273101325?8500273?26101325?V2= 66865.34?= 69239.06 Nm3/h 273101325?5880煤气平均流量V的计算:
V =(V1+ V2)/2 = 68117.21 Nm3/h 1. 洗油循环量W的计算:
油气比取为1.7L/m3煤气,油密度取 γ= 1.06kg/L,则 油W = V×油气比×γ
油 = 68117.21×1.7×1.06 = 122747.21 Kg/h 2. 贫油粗苯含量的计算:
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(1) 塔前煤气含粗苯量:
?1?G粗笨前?1000V
1 = 2179.008×1000/66995.36
= 32.52 g/Nm3
式中:V1——塔前煤气实际流量, Nm3/h (2) 塔后煤气含粗苯量: ?2?G粗笨后?1000V
2= 301.39×1000/69239.06
= 4.35 g/Nm3
式中:V21——塔后煤气实际流量, Nm3/h (3) 贫油允许含粗苯量:
与?2相平衡的允许贫油含苯量按下式计算(用于焦油洗油):
1.25(x/Mb)Pb?p20.0224 ?Mbx/Mb?(100?x)/Mm按规定塔后煤气含量不大于2g/Nm3 式中:?——为苯族烃的浓度
Mm——洗油的平均分子量,取160 Mb——粗苯的平均分子量,取82.2 P——煤气总压力
Pb——回收温度下粗苯的饱和蒸汽压,㎜Hg
Pb?0.8008Pb??0.1340Pt?0.0310Px?0.00342Ps ㎜Hg Pb?、Pt、Px、Ps分别是纯苯、甲苯、二甲苯、萘溶剂油
的饱和蒸气压,查《焦化设计参考资料》下册得:
Pb? = 95.2 ㎜Hg ,Pt = 34.87㎜Hg,
求得 pb = 80.9 ㎜Hg
将已知数据带入方程,即可求出洗油含萘量x: X = 0.209 %
(4)入塔贫油实际含苯量为:
C1 = x/n
= 0.209/1.2= 0.174 %
即取平衡偏离系数n=1.2 (5)出塔富油含苯量:
C2 = C1+回收的苯量/(洗油量+苯的回收量)