2萬噸_年乙醇連續(xù)精餾塔課程設(shè)計(可編輯)

1、機電工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書課題名稱 :2 萬噸/ 年乙醇連續(xù)精餾塔設(shè)計專業(yè)班級 :09 級過控 02 班學(xué)生學(xué)號 :學(xué)生姓名 :學(xué)生成績 :指導(dǎo)教師 :時間:2012 年 6月 18日-2012 年6月 29日 武漢工程大學(xué)機電工程學(xué)院教學(xué)管理 09 過控 2 班 化工原理課程設(shè)計任務(wù)書 課程設(shè)計題目乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計 課程設(shè)計的內(nèi)容設(shè)計方案的確定 帶控制點的工藝流程圖的確定 操作條件的選擇 （ 包括操作壓強、進料狀態(tài)、回流比等 ） 塔的工藝計算全塔物料衡算 最佳回流比的確定 理論板及實際板的確定 塔徑的計算降液管及溢流堰尺寸的確定浮閥數(shù)及排列方式 ( 篩板孔徑及排列方式 )

2、的確定塔板流動性能的校核塔板負荷性能圖的繪制塔板設(shè)計結(jié)果匯總表輔助設(shè)備工藝計算(1) 換熱器的面積計算及選型(2) 各種接管管徑的計算及選型(3) 泵的揚程計算及選型6. 塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計 :( 包括塔盤、裙座、進出口料管 )課程設(shè)計的要求撰寫課程設(shè)計說明書一份工藝流程圖一張設(shè)備總裝圖一張 課程設(shè)計所需的主要技術(shù)參數(shù)原料: 乙醇-水溶液原料溫度：30 C處理量: 1.5 萬噸/ 年,1.75 萬噸/ 年,2 萬噸/ 年 原料組成 ( 乙醇的質(zhì)量分數(shù) )：50% 產(chǎn)品要求 ： 塔頂產(chǎn)品中乙醇的質(zhì)量分數(shù) ：90%,92%,94%;塔頂產(chǎn)品中乙醇的回收率 ：99%生產(chǎn)時間 ： 300 天 (7200

3、 h)冷卻水進口溫度：30 C加熱介質(zhì) : 0.6MPa 飽和水蒸汽 課程設(shè)計的進度安排 查找資料, 初步確定設(shè)計方案及設(shè)計內(nèi)容 ,1-2 天 根據(jù)設(shè)計要求進行設(shè)計 , 確定設(shè)計說明書初稿 ,2-3 天 撰寫設(shè)計說明書 , 總裝圖,答辯,4-5 天 課程設(shè)計考核方式與評分方法指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)、設(shè)計說明書、繪圖質(zhì)量及答辯情況評定成 績 , 采用百分制。其中 ： 平時表現(xiàn) 20%設(shè)計說明書 40%繪圖質(zhì)量 20%答辯 20%指導(dǎo)教師 學(xué)科部負責(zé)人 ： 年月日組次F/萬噸/年 xD/wt. % 備注1 1.5901-42 1.5925-83 1.5949-124 1.759013-165

4、1.75 92 17-206 1.75 94 21-247 2 90 25-288 2 92 29-329 2 94 33-36摘要:設(shè)計一座甲醇 -水連續(xù)精餾塔 ,根據(jù)物性特征 ,產(chǎn)品產(chǎn)量和工程、經(jīng)濟合理 性來確定塔型和操作條件 ; 通過對原料 , 產(chǎn)品的要求和物性參數(shù)的確定以及對塔 體主尺寸的計算 ,工藝設(shè)計和附屬設(shè)備選型的設(shè)計 ,完成對苯 -甲苯精餾工藝流程 和主體設(shè)備的設(shè)計。關(guān)鍵詞: 塔型, 塔體, 設(shè)備,流程Abstract:I need to design an ethanol - water continuous distillation.According to the cha

5、racteristics of properties, product production and engineering, economic rationality to determine the type of the tower and operational conditions .Thinking about the requirements of raw materials and product and the determination of physical parameters, I can calculate of the size of the column , d

6、esign the process and select the ancillary equipment , then complete the ethanol - water distillation process and the design of the main equipmentKey words: type, size, ancillary equipment, process目錄一、概述 71.1 設(shè)計背景 71.2 設(shè)計條件 81.3 設(shè)計要求 81.4 設(shè)計說明書的主要內(nèi)容 8二、計算過程 91. 塔型選擇 92. 操作條件的確定 92.1操作壓力92.2進料狀態(tài)102.3

7、加熱方式102.4熱能利用103.1 相對揮發(fā)度 113.2回流比R的確定 133.3 物料平衡 153.4 理論塔板層數(shù)的確定 154. 基本物性數(shù)據(jù)計算 164.1 精餾段164.2 提餾段184.3 全塔的流量 195. 塔徑的計算 206.1 確定塔板的流型 226.2 塔板尺寸 226.3 弓形降液管 236.3.1 堰上液流高度 23246.3.2 堰高 246.3.3 溢流管底與塔盤間距離 h06.4 浮閥數(shù)目及排列 256.4.1 浮閥數(shù)目 256.4.2 排列 256.4.3 校核 267. 塔高的計算 268. 流體力學(xué)驗算 278.1 氣體通過浮閥塔板的壓力降單板壓降 2

8、78.2 干板阻力 278.4 由表面張力引起的阻力 278.5 漏液驗算 278.6 液泛驗算 288.7 霧沫夾帶驗算 289.操作性能負荷圖299.1霧沫夾帶上限線299.2液泛線 299.3液體負荷上限線299.4漏液線 309.5液相負荷下限線309.6操作性能負荷圖3010. 有關(guān)該浮閥塔的工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總于表 7 3111. 各接管尺寸的確定 3211.1 進料管 3211.2 釜殘液出料管 3311.3 回流液管 3311.4 塔頂上升蒸汽管 3311.5 水蒸汽進口管 34三、輔助設(shè)備的計算及選型 3412.1 冷凝器熱負荷 3412.3 原料預(yù)熱器 3512.4 泵的選

9、擇 3612.5 法蘭的選用 36一、概述1.1 設(shè)計背景塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。塔設(shè)備的設(shè)計和研究 , 已經(jīng)受到化工行業(yè)的極大重視。在化工生產(chǎn)中 , 塔設(shè)備的性能對于整個裝置的產(chǎn) 品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額 ,以及三廢處理和環(huán)境保護等各個方面 , 都有 非常重大的影響。精餾過程的實質(zhì)是利用混合物中各組分具有不同的揮發(fā)度。即在同一溫 度下, 各組分的飽和蒸汽壓不同這一性質(zhì) , 使液相中的輕組分轉(zhuǎn)移到汽相中 , 汽相 中的重組分轉(zhuǎn)移到液相中 , 從而達到分離的目的。因此精餾塔操作彈性的好壞直 接關(guān)系到石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。為了加強工業(yè)技術(shù)的競爭力 ,長期以來 ,各國都在

10、加大塔的研究力度。如 今在我國常用的板式塔中主要為泡罩塔、 浮閥塔、 篩板塔和舌型塔等。 填料種類 出拉西、環(huán)鮑爾環(huán)外 , 階梯環(huán)以及波紋填料、 金屬絲網(wǎng)填料等規(guī)整填料也常采用。 更加強了對篩板塔的研究 , 提出了斜空塔和浮動噴射塔等新塔型。同時我國還進 口一些新型塔設(shè)備 , 這些設(shè)備的引進也帶動了我國自己的塔設(shè)備的科研、設(shè)計工 作, 加速了我國塔技術(shù)的開發(fā)。國外關(guān)于塔的研究如今已經(jīng)放慢了腳步 , 是因為已經(jīng)研究出了塔盤的效率并不取決與塔盤的結(jié)構(gòu) ,而是主要取決與物系的性質(zhì) , 如:揮發(fā)度、黏度、混合物的組分等。國外已經(jīng)轉(zhuǎn)向研究“在提高處理能力和簡化結(jié)構(gòu)的前提下 , 保持適 當(dāng)?shù)牟僮鲝椥院蛪毫?/p>

11、降 , 并盡量提高塔盤的效率。 ”在新型填料方面則在努力的研 究發(fā)展有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。經(jīng)過我國這些年的努力 , 在塔研究方面與國外先進技術(shù)的差距正在不斷 的減小目前, 精餾塔的設(shè)計方法以嚴格計算為主 ,也有一些簡化的模型 , 但是嚴 格計算法對于連續(xù)精餾塔是最常采用的 , 我們此次所做的計算也采用嚴格計算 法。1.2 設(shè)計條件原料: 乙醇-水溶液原料溫度：30 C處理量 : 2 萬噸/ 年原料組成 ( 乙醇的質(zhì)量分數(shù) )：50%產(chǎn)品要求：塔頂產(chǎn)品中乙醇的質(zhì)量分數(shù) 92% 塔頂產(chǎn)品中乙醇的回收率 ：99%生產(chǎn)時間 ： 300 天 (7200 h)冷卻水進口溫度:30 C加

12、熱介質(zhì) ： 0.6MPa 飽和水蒸汽單板壓降 : 小于或等于 0.7kpa生產(chǎn)方式 : 連續(xù)操作 , 泡點回流全塔效率 :Et50%1.3 設(shè)計要求1. 撰寫課程設(shè)計說明書一份2. 帶控制點的工藝流程圖一張3. 塔裝備的總裝圖一張設(shè)計說明書的主要內(nèi)容設(shè)計方案的確定帶控制點的工藝流程圖的確定操作條件的選擇 （ 包括操作壓強、進料狀態(tài)、回流比等 ） 塔的工藝計算全塔物料衡算最佳回流比的確定理論板及實際板的確定塔徑的計算降液管及溢流堰尺寸的確定浮閥數(shù)及排列方式 （ 篩板孔徑及排列方式 ） 的確定 塔板流動性能的校核塔板負荷性能圖的繪制塔板設(shè)計結(jié)果匯總表輔助設(shè)備工藝計算(1) 換熱器的面積計算及選型(

13、2) 各種接管管徑的計算及選型(3) 泵的揚程計算及選型6. 塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計 :( 包括塔盤、裙座、進出口料管 )二、計算過程1. 塔型選擇根據(jù)生產(chǎn)任務(wù) ,若按年工作日 300天, 每天開動設(shè)備 24小時計算 ,由于產(chǎn) 品粘度較小 , 流量較大 , 為減少造價 , 降低生產(chǎn)過程中壓降和塔板液面落差的影響 提高生產(chǎn)效率 , 選用浮閥塔。2. 操作條件的確定2.1 操作壓力壓力為 (Pa)2.2 進料狀態(tài)雖然進料方式有多種 , 但是飽和液體進料時進料溫度不受季節(jié)、 氣溫變化 和前段工序波動的影響 , 塔的操作比較容易控制 ; 此外,飽和液體進料時精餾段和 提餾段的塔徑相同 , 無論是設(shè)計計算還是

14、實際加工制造這樣的精餾塔都比較容易 為此,本次設(shè)計中采取飽和液體進料 (q1) 。2.3 加熱方式精餾塔的設(shè)計中多在塔底加一個再沸器以采用間接蒸汽加熱以保證塔內(nèi) 有足夠的熱量供應(yīng) ;由于甲醇水體系中,甲醇是輕組分 ,水由塔底排出,且水的比 熱較大,故可采用直接水蒸氣加熱 ,這時只需在塔底安裝一個鼓泡管 , 于是可省去 一個再沸器 , 并且可以利用壓力較底的蒸汽進行加熱 , 無論是設(shè)備費用還是操作 費用都可以降低。2.4 熱能利用精餾過程的原理是多次部分冷凝和多次部分汽化。 因此熱效率較低 , 通常 進入再沸器的能量只有 5%左右可以被有效利用。雖然塔頂蒸汽冷凝可以放出大 量熱量,但是由于其位能

15、較低 ,不可能直接用作為塔底的熱源。為此 , 我們擬采用 塔釜殘液對原料液進行加熱。3. 物料的工藝計算由于精餾過程的計算均以摩爾分數(shù)為準(zhǔn) , 需先把設(shè)計要求中的質(zhì)量分數(shù) 轉(zhuǎn)化為摩爾分數(shù)。原料液的摩爾組成 :甲醇的摩爾質(zhì)量為 :32 kg/kmol水的摩爾質(zhì)量為 : 18kg/kmol以年工作日為 300天,每天開車 24 小時計,進料量為 :進料液的平均摩爾數(shù)根據(jù)公式可求出由全塔的物料衡算方程可寫出 :求得表 1. 原料液、餾出液與釜殘液的流量名稱 原料液 餾出液 釜殘液質(zhì)量分數(shù) 0.50 0.95 0.03摩爾分數(shù) 0.36 0.91 0.02流量 120.56 46.06 74.503.

16、1 相對揮發(fā)度 可根據(jù)平衡線圖 （ 圖 1）查得塔頂、塔底溫度1? 汽相 2? 液相圖 1 甲醇- 水溶液的 t-y-x 圖或用計算法求得 :安托因方程 :A B C甲醇 7.19736 1574.99 238.86水 7.074061657.46 227.02 進料處 :,查圖1得:t 77 C,利用安托因方程,計算得出,求得 3.94 塔頂:查圖得t65.5 C ,同理求得,此時的相對揮發(fā)度 塔底:查圖得:t97.9 C ,同理求得,此時的相對揮發(fā)度 全塔的相對揮發(fā)度3.2回流比R的確定由于是泡點進料 (q1),相平衡方程當(dāng), 求出夾緊點 , 因此:操作回流比最少理論板數(shù)的確定 : 利用芬

17、斯克方程由于設(shè)備的綜合費用與NR+侑直接的關(guān)系，因此繪制NR+1R0就可以求 當(dāng)R值時NR+1最小的為實際R令,由不同B得到R值利用吉利蘭圖求出N值,進而能得到NR+1圖 2 吉利蘭圖分別取 B 1.1 1.2、1.3、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、2,將查上圖或計算出相應(yīng)的值 ,見下表:B 1.1 1.3 1.5 1.7 1.8 1.9 2.0R0.7920.9361.081.2241.2941.3681.440.040.1120.1730.2270.2500.2740.2950.630.530.470.430.410.390.38N15.220.5010.329.539.17

18、8.848.68NR+127.2722.7921.4721.1921.0320.9321.18驗算: 若時, 可以用下公式 :若 則可 查圖 2。選取總成本最小時的 R 值。計算結(jié)果表取 1.9 時總成本最小。此時最適回流比為 :R1.3683.3 物料平衡精餾段操作方程 :精餾段液體的摩爾流量 :氣體的摩爾流量 :提餾段操作方程 :液體的摩爾流量 :氣體的摩爾流量 :q 線方程 :3.4 理論塔板層數(shù)的確定精餾段操作線方程 :提餾段操作線方程 :線方程:相平衡方程 :利用逐板法計算理論塔板層數(shù)進料板從上計算中可以得出理論塔板層數(shù)塊 （ 含塔釜） 其中,第 3塊為進料板。由條件知全塔效率則可計

19、算出實際塔板層數(shù) （含塔釜 ）4. 基本物性數(shù)據(jù)計算4.1 精餾段 整理精餾段的已知數(shù)據(jù)列于表 3 見下頁, 由表中數(shù)據(jù)可知 :表3 精餾段的已知數(shù)據(jù)位置 進料板 塔頂?shù)谝粔K板 質(zhì)量分數(shù)摩爾分數(shù)摩爾質(zhì)量/溫度 /C 81 69.5密度 /kg/ 0.851.087874.34 763.77液相平均摩爾質(zhì)量 :液相平均密度為精餾段的液相負荷汽相平均摩爾質(zhì)量汽相平均密度為精餾段的汽相負荷 精餾段的負荷列于表 4。 表 4 精餾段的汽液相負荷 名稱 液相 汽相平均摩爾質(zhì)量 / 26.89 28.729平均密度 / 819.0551.017體積流量 / 2.069 3081.104.2 提餾段整理提餾

20、段的已知數(shù)據(jù)列于表 5, 采用與精餾段相同的計算方法可以得 到提餾段的負荷 , 結(jié)果列于表 6。表5 提餾段的已知數(shù)據(jù) 位置 塔釜 進料板 質(zhì)量分數(shù) 摩爾分數(shù) 摩爾質(zhì)量/溫度 /C 96.477密度 /kg/0.85874.34液相平均摩爾質(zhì)量液相平均密度 :提餾段的液相負荷汽相平均摩爾質(zhì)量汽相平均密度為提餾段的汽相負荷表 6 提餾段的汽液相負荷名稱 液相 汽相平均摩爾質(zhì)量 / 20.66 22.478平均密度 / 912.6750.761, 為便于制造 ,體積流量 / 4.155 3221.654.3 全塔的流量 由于精餾段和提餾段的上升蒸汽量相差不大我們?nèi)啥蔚乃较嗟?。有以上的計算結(jié)果可

21、以知道 :汽塔的平均蒸汽流量 :汽塔的平均液相流量 :汽塔的汽相平均密度 :汽塔的液相平均密度 :5. 塔徑的計算塔徑可以由下面的公式給出由于適宜的空塔氣速 ,因此, 需先計算出最大允許氣速。初步設(shè)定板間距板上清夜層高度取 0.06m功能參數(shù) :從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得 :, 由于, 需先求平均表面張力 :全塔的平均溫度 :在此溫度下 , 平均摩爾分數(shù)為查化工原理書 379 頁液體表面張力共線圖并計算出液體表面張力史密斯關(guān)聯(lián)圖是按液體表面張力的物系繪制的 , 若所處物系的表面張力為其他值 ,則需按式校正查出的負荷系數(shù) , 即:取安全系數(shù)為 0.7則取適宜的空塔氣速塔徑的確定 :氣相流量塔徑根據(jù)塔徑系

22、列尺寸圓整為6.1確定塔板的流型 由于塔徑大于800mm所以采用單溢流型分塊式塔板。6.2 塔板尺寸選取,而 0.7所以 0.63m即然后根據(jù)上表弓形降液管的寬度與面積即可查出J從而計算出 :塔板總面積弓形溢流管寬度弓形降液管面積驗算 :液體在精餾段降液管內(nèi)的停留時間液體在提餾段降液管內(nèi)的停留時間6.3 弓形降液管6.3.1 堰上液流高度本設(shè)計采用平堰,則堰上液頭高應(yīng)在（660mm之間）對于平堰 , 則堰上液頭高可用佛蘭西斯公式計算 :對于式中液流收縮系數(shù) E 可用下表差得 .03則計算當(dāng)平堰上液頭高時 , 采用平堰。6.3.2 堰高采用平直堰，一般應(yīng)使塔板上得清夜層高度 50100mm而清夜

23、層高度，因此有:取, 則6.3.3 溢流管底與塔盤間距離 h0由 取 0.07則 0.0017/(0.720.07)0.03373m0.02m 取 30mm 故降液管底隙高度設(shè)計合理選用凹形受夜盤 , 深度 55mm6.4 浮閥數(shù)目及排列采用 F1 型重閥 , 重量為 33g, 孔徑為 39mm。6.4.1 浮閥數(shù)目閥孔數(shù)n取決于操作時的閥孔氣速，而由閥孔動能因數(shù)決定。浮閥數(shù)目氣體通過閥孔時的速度一般 811,對于不同工藝條件 ,也可以適當(dāng)調(diào)整。取動能因數(shù),那么,因此個 取 n636.4.2 排列閥孔的排列方式有正三角形排列和等腰三角形排列 按等腰三角形排列 : 取三角形底邊固定為 75mm開

24、孔鼓泡區(qū)面積 :則計算可得到貝U t0.755/1150.07582.050取t70mm,畫圖知通道板上可排閥孔 63個。6.4.3 校核氣體通過閥孔時的實際速度 :實際動能因數(shù) :在 911 之間開孔率:開孔率在 10%14之間 , 滿足要求。 7. 塔高的計算塔的高度可以由下式計算 :已知實際塔板數(shù)為塊 , 板間距由于料液較清潔 , 無需經(jīng)常清洗 , 可取每隔7 塊板設(shè)一個人孔 , 貝人孔的數(shù)目為 :個取人孔兩板之間的間距 , 貝塔頂空間 , 塔底空間 , 進料板空間高度 , 那么 ,全塔高度 :8. 流體力學(xué)驗算8.1 氣體通過浮閥塔板的壓力降單板壓降氣體通過浮閥塔板的壓力降單板壓降8.

25、2 干板阻力浮閥由部分全開轉(zhuǎn)為全部全開時的臨界速度為 :因為所以 8.3 板上充氣液層阻力取板上液層充氣程度因數(shù) , 那么:8.4 由表面張力引起的阻力由表面張力導(dǎo)致的阻力一般來說都比較小 , 所以一般情況下可以忽略 ,所以:0.7kpa8.5 漏液驗算動能因數(shù) , 相應(yīng)的氣相最小負荷為 :其中所以可見不會產(chǎn)生過量漏液。8.6 液泛驗算溢流管內(nèi)的清液層高度其中,所以,為防止液泛 ,通常,取校正系數(shù) ,則有: 可見 , 即不會產(chǎn)生液泛。8.7 霧沫夾帶驗算泛點率查得物性系數(shù) , 泛點負荷系數(shù)所以,泛點率泛點率 71.7%取兩值中較大值 71.7%80% 可見, 霧沫夾帶在允許的范圍之內(nèi)9. 操作

26、性能負荷圖9.1 霧沫夾帶上限線取泛點率為 80%代入泛點率計算式 , 有:整理可得霧沫夾帶上限方程為 :9.2 液泛線 液泛線方程為 其中, 代入上式化簡后可得 :9.3 液體負荷上限線取, 那么9.4 漏液線取動能因數(shù) , 以限定氣體的最小負荷 :9.5 液相負荷下限線取代入的計算式 :整理可得 :9.6 操作性能負荷圖 由以上各線的方程式 , 可畫出圖塔的操作性能負荷圖。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)規(guī)定的氣液負荷 , 可知操作點 P0.00146,1.103 在正常的操作范圍內(nèi)。連接0P作出操作線，由圖可知，該塔的霧沫夾帶及液相負荷下限，即由 漏液所控制。由圖可讀得 :所以, 塔的操作彈性為10. 有關(guān)

27、該浮閥塔的工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總于表7表7 浮閥塔工藝設(shè)計計算結(jié)果項目 數(shù)值與說明 備注塔徑 0.9板間距 0.3塔板型式 單溢流弓形降液管 分塊式塔板空塔氣速 1.397溢流堰長度0.63溢流堰高度0.0515板上液層高度0.060降液管底隙高度 0.030浮閥數(shù)個 63 等腰三角形叉排閥孔氣速 11.637閥孔動能因數(shù)10.972臨界閥孔氣速11.20孔心距 0.075同一橫排的孔心距排間距 0.07相臨二橫排的中心線距離單板壓降 577液體在降液管內(nèi)的停留時間精餾段提餾段降液管內(nèi)的清液高度 0.146984泛點率 ,% 71.7氣相負荷上限1.20 霧沫夾帶控制氣相負荷下限 0.39 漏夜

28、控制開孔率 ,% 12.47操作彈性 3.087311. 各接管尺寸的確定11.1 進料管進料體積流量進料管內(nèi)適宜流速一般取 1.52.5 取適宜的輸送速度 , 故經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 GB8163-87,規(guī)格：實際管內(nèi)流速 :11.2 釜殘液出料管釜殘液的體積流量 ：塔釜出料管內(nèi)適宜流速一般取 0.51.0 取適宜的輸送速度 ,則經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 GB 8163-87,規(guī)格：實際管內(nèi)流速 ：11.3 回流液管回流液體積流量 利用液體的重力進行回流適宜流速一般取 0.20.5, 取適宜的回流速度那么 經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 GB8163-87,規(guī)格：實際管內(nèi)流速 :11.4 塔頂上升蒸

29、汽管塔頂上升蒸汽的體積流量 ： 塔頂蒸汽的適宜流速為 ： 常壓操作時取 1220, 取適宜速度 , 那么經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 GB8163-87,規(guī)格:實際管內(nèi)流速 ：11.5 水蒸汽進口管通入塔的水蒸氣體積流量 :蒸汽的適宜流速為 :常壓操作時取 1 220,取適宜速度 ,那么經(jīng)圓整選取熱軋無縫鋼管 GB8163-87,規(guī)格:實際管內(nèi)流速 : 三、輔助設(shè)備的計算及選型12.1 冷凝器熱負荷按泡點回流設(shè)計，即飽和蒸汽冷凝且飽和回流，采用25C的水作為冷卻劑 , 逆流操作 , 則 QWr1r1VMVDr1查液體的汽化潛熱圖,可知塔頂溫度77E下，乙醇汽化潛熱 :rA1050KJ/kg水的汽化潛

30、熱 :rB2400KJ/kg r1 刀 rixi1050 x 0.91 x 32+(1-0.91) x 2400X 1834464KJ/Kmol故 Q109.07X 34464/36001044.16KJ/S又由于QKA tm則因為 K2800J/s?m2?K 所以12.2 再沸器熱負荷采用飽和水蒸氣間接加熱 ,逆流操作 , 則 QWh2r2查得塔釜溫度97.9 C下乙醇汽化潛熱 rA1100KJ/kg水的汽化潛熱 :rB2260KJ/kgr2 刀 rixi1100 X 0.02 X 32+(1-0.02) X 2260X 1840570.4KJ/Kmol故 Q(L -W)Mflr109.07 X 40570.4/36001229.17KJ/S又由于QKAtm因為 K2800J/s?m2?K所以12.3 原料預(yù)熱器原料加熱：采用壓強為0.9MPa的水蒸汽加熱，溫度為175C。原料溫度從 25C升高到77E。流體形式采用逆流加熱貝U原料流量 ：原料的比熱容 ： 進料的質(zhì)量分數(shù) ：混合液的比熱容為原料吸熱量為 :選擇傳熱系數(shù) K2800w/m2?K則傳熱