Q吸?CpmF?tm?3.868?1.754?(84?35)?332.44kJ/s ,取安全系数为
1.1,则将料液加热至泡点所需热量为1.1Q吸?1.1?332.44?365.68kJ/s 冷却塔釜所需热量Q放?W?tCpm水:
t‘99.54?40m?2?69.77℃ ,查得Cpm水?4.1973kJ/kg?K
所以Q放?1.0996?(99.54?40)?4.1973?274.80kJ/s
Q放小于1.1Q吸,故塔釜液不够能量用于预热而需加预热器。
水蒸汽(100℃)走管间,乙醇水二元混合物走管内, 取总传热系数为K?800W/(m2?K),并流操作:
则S'Q3600?1.1Q吸?13164480?K??174.988m2
0(估)?tm800?(100?84)?(40?35)7565.657ln100?8440?35选取F800Ⅵ-2.5-181.3型号换热器。
2) 再沸器
tw?99.54℃,查得r水?2257kJ/kg
Q'B?V(IVW?ILW)?(R?1)D(IVW?ILW)
塔底几乎为水,故IVW?ILW?18r?18?2257?40626kJ/kmol 所以QB?(2.45?1)?56.76?40626?7.955?106kJ/h
查表得P3水?2.5kgf/cm(表压)时,水蒸汽温度t=137.13℃
?tm?137.13?99.54?37.59℃
取K?1000W/(m2?K),得到换热器外表面积为:
S?1.1QB1000?37.59?232.788m2
取F1000Ⅱ-2.5-260.6型
3) 塔顶冷却器
进口水温为25℃,设定出口水温为40℃
出料液温度:78.2℃(饱和气) 78.2℃(饱和液)
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冷却水温度:25℃
Cpm?4.174kJ/kg?K
40℃,平均温度
25?402?32.5℃下的
逆流操作:?t1?78.2?25?53.2℃,?t2?78.2?40?38.2℃
?tm??t1??t2ln?t1?t2?53.2?38.2ln53.238.2?45.287℃
78.2℃时,r水?2400kJ/kg,r醇?920kJ/kg
r?0.93?920?46?(1?0.93)?18?2400?36333.6kJ/kmol QC?(R?1)D(IVD?ILD)?195.22?36333.6?7.093?10kJ/h
6取总传热系数为1000W/m·K,则所需传热器面积为: S?1.1Qc1000?45.287?172.3m
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选取G800Ⅱ-1.0-203.8型
4)冷却器
取进口水温度为25℃,出口温度为35℃,有机液温度为78.2℃,降至35℃,查表
得:Cpm水?4.194kJ/kg?K,Cpm醇?3.16kJ/kg?K
(1?0.93)?4.194?18?140.47kJ/kmol 所以Cpm?0.93?3.16?46?(78.2?35)?344.43kJ/h 故Q?CpmD?t?140.47?56.76?
?tm??t1??t2ln?t1?t2(78.2?25)?(35?25)??22.7℃
78.2?25ln35?25取总传热系数为1000W/m2·K,得到换热器传热面积为:
S?1.1QK??tm?1.1?344.43700?22.7?0.024m
2选取G273Ⅰ-1.0-5.4型
心得体会:
课程设计是一个大工程,环环相扣,一环接一环,丝毫马虎不得。正所谓一子错,满盘皆 落索。设计过程中不但要严肃对待,尊重客观规律,而且要反复验证,以便得到最优化结果。 参考书籍:1.夏青、陈常贵、姚玉英编。化工原理(上、下)。天津出版社
2.李功样、陈兰英、崔英德编。常用化工单元设备设计。华南理工大学出版社 3.李光启、马连湘、刘杰编。化学化工物性书册(无机卷)。化学工业出版社
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