可选用FLB500-40-25-2型冷凝器,相关参数表
公称换热管程数 壳程数 管长/m 管径/m 面积/m2 2 4.2加热器
加热介质为140℃加压饱和水蒸汽,换热后,温度降为100℃.取换
热器的总传热系数K=1500W/(m2.s) 4.2.1再沸器
温差△t=140-100=40℃
换热面积S= QS,/(K×△t)=2585035.6/(3.6×1500×40)=11.96m2 可选用G400Ⅳ-1.6-12型换热器 4.2.2 预热器
温差△t=[(140-88.3)-(100-25)]/ln[(140-88.3)/(100-25)] =62.63℃
换热面积S= QF/(K×△t)=465128.4/(3.6×1500×62.63) =1.375m2
可选用G159Ⅰ-2.5-1型换热器 4.3塔内管径的计算及选择 本设计选用热轧无缝钢管。 4.3.1 进料管
设计 uF=0.6m/s
dF =[4F/(3600?π?uF?ρLF)]1/2
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计算换热面积/m2 32.0 设备质量/Kg 2000 1 3 25 30 =[4×4000/(3600×3.14×0.6×806) ]1/2 =0.054m
圆整，选用φ=57mm 4.3.2 回流管
设计 uR=0.4m/s
dR =[4×L/(3600×π?uR?ρLR)]1/2
=[4×47.970×78.61/(3600×3.14×0.4×812)]1/2 =0.064m
圆整，选用φ=68mm 4.3.3 塔顶蒸汽接管
设计 uV =20m/s
dV =[4×V/ (3600?π?uV?ρDV)]1/2
=[4×79.241×78.25/(3600×3.14×20×2.694)]1/2 =0.202m
圆整后，选用φ =203mm 4.3.4塔釜出料管
设计 uW = 0.6m/s
dW =[4W/(3600×π×uW×ρLW)]1/2
=[4×16.890×91.56/(3600×3.14×0.6×788)]1/2 = 0.034 m
圆整后，选用φ=38 mm 4.4泵的选择 4.4.1加料泵
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苯-甲苯混合液属于一般物系,故输送物料时可选用离心泵. 因为F=4000Kg/h,ρ=815Kg/m3,所以流量Q=F/ρ=4.908m3/h.泵的流量选择为计算值的1.1-1.15倍,即5.399～5.644m3/h. 进料口距塔釜为(21-9)×0.45=5.4m,又假设塔釜离地1.6m,则泵的扬程为7m, 选泵的额定扬程为理论扬程的1.05-1.1倍,即7.35～7.7m.
符合上述条件的离心泵为IS65-50-125,其规格为
转速n/(r/min) 流量/(m3/h) 扬程H/m 效率η/% 轴功率/Kw 1450 4.4.2 冷凝水泵
冷凝水的消耗量Wc=57836.3kg/h,25℃下,水的密度为997.0kg/m3 故冷凝水的体积流量Q=Wc/ρ=57836.3/997.0=58.01,则选取的泵的流量为63.81～66.71m3/h.
塔的有效高度为9m,冷凝器距地面为9+1.6=10.6m.故泵的扬程H为 11.13～11.66m.
选取的泵为离心泵,型号为IS125-100-200,其规格为
转速n/(r/min) 流量/(m3/h) 扬程H/m 效率η/% 轴功率/Kw 1450 4.5 储槽
为安全起见,考虑在没原料供应的情况下储槽中原料液的量能维
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6.3 8.0 64 0.27 100 12.5 76 4.48 持精馏操正常进行2小时,即储槽的体积为4.908×2=9.816m3. 设储槽的高度和直径均为L,则0.7854L3=9.816 解得L=2.32m,圆整为2.5m,圆整后体积为12.27m3 故储槽的直径和高度为2.5m,体积为12.27 m3.
因为储槽中的物料常温常压,故选择的材质为20R碳素容器用钢.
5 参考文献
1.柴诚敬,张国亮.化工流体流动与传热.北京:化学工业出版社,2006.
2.贾绍义,柴诚敬.化工传质与分离过程.北京:化学工业出版社,2005.
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3.马沛生.化工数据.北京:中国石化出版社,2003. 4.董大勤.化工设备机械基础.北京:化学工业出版社,2007. 5.谭天恩,窦梅,周明华.化工原理.北京:化学工业出版社,2006. 6.陈声宗主编. 化工设计.北京: 化学工业出版社,2001.
6 附件
6.1相平衡曲线x-y（求理论板图解法）
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