辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸
Dj(mm) Di+50 Di+100 Di+200 通过表可知筒体的夹套至筒体的间距为200 mm。 ※喷淋水用量情况
冷却水采用循环方式，考虑到防止设备因结垢导致堵塞，影响传热效果，筒体和夹套的用水为工艺软水，与高温气体间接换热；而其中有一部分水为直接进行喷淋降温除杂，这部分水分为两个进水，其中一个为来自循环工艺水在塔顶进行喷冷，还有一个来自脱水塔底部的水在在塔的中上段进行喷淋降温。各个用水操作参数详见表3-10所示。
表3-10 急冷喷淋塔的用水操作参数数据表
来源 工艺软水 循环工艺水
用水途径 夹套及蛇管 塔顶喷淋
数值m3/h 3750 1000 6225.5
压力（atm） 起始温度
1 1 1.2
15 15 68.7
脱水塔底部水 中上段喷淋
※换热情况
据比热容公式
Q?KS?tm?WcCpc(t1?t2)
设定从反映器中出来的物流的温度从T1=350 oC降至T2=180 oC的热量被用于工艺软水的加热，根据 Aspen plus 导出物流传热数据得到热负Q=2724.3696 kw，工艺用水量Wc=3750 kg/h，水量进口温度为t1=15 oC，出口温度为t2=103.5
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o
C；计算出平均温度差，
?t1??t2(350?180)?(103.5?150?tm???110.8 oC ?t1(350?180)ln?t2ln(103.5?15)总传热系数 K(以外表面积为基础)，
K?1dodobdo1?Rsi??Rso??ididi?dm?o
o
通过查找《化工原理》书查找得到总传热系数K=901.5 W/(m2·C)，计算得到
传热面积为S=27.28 m2。
由于水蒸气发生相变，考虑到15%的面积裕度，得S=1.15×=31.372 m2选用φ45×2.5 mm传热管（无缝钢管），计算得管内流速为u=0.83 m/s。换热管的总长度为=1973 m，圆整为2000 m。 ※塔质量计算
材质选择16MnR，其密度约为7850 kg/m3。 塔内径Di=4000 mm。 塔体厚度：
??圆整取10 mm。
pcDi?6.2mm
2[?]'??pc塔体质量m1=Vρ=79862.76 kg 封头质量
封头取标准椭圆封头，内径DN=4000 mm，厚度δ=10 mm，曲面高hi=1000
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mm，封头直边高h=50 mm，材质选用16MnR。
m2?{[(DN?2?)2(hi??)?DN2hi]?[(DN?2?)2?DN2]h}?785064 =1376 kg
塔主体质量m=m1+2m2=82614.76 kg 附件取主体质量的0.2， 总质量m总=99137.7 kg
??3.2.2 cup-Tower对脱水塔的选型
脱水塔是在0.145 MPa 的条件下，将从急冷塔出来的水蒸气、MAL、空气混合物中的水脱除。在脱水塔的上部引入了来自MMA合成反应工段的MAL和甲醇的混合液体，来自急冷塔的MAL、水蒸气、空气混合物与MAL和甲醇的混合液体在塔内逆向接触，这样使得轻组分中MAL的含量增高，以使得产品产量增高，同时使得水等重组分从塔底排出，空气、MAL、甲醇气体从塔顶排出。
该脱水塔选择板式浮阀塔，单溢流进行选型。 Aspen plus得出水力学数据如表3-11所示。
表3-11 脱水塔水力学数据
Volume flow Volume flow Density
Stage
liquid from vapor to
liquid from vapor to liquid from vapor to liquid from kg/cum 965.49
kg/cum 0.72
cP 0.42
cP 0.017
dyne/cm 27.69
Density Viscosity
Viscosity Surface tension
平均
cum/hr 6.69
cum/hr 67469.79
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将水力学数据输入到cup-Tower中进行选型，如图3-2所示。 Cup-Tower计算出脱水塔的塔板结构参数结果如图3-3。
图3-2 水力学数据输入
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图3-3 脱水塔的塔板结构参数
Cup-Tower计算出脱水塔的塔板工艺参数结果如图3-4。
图3-4 塔板工艺参数
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