(5)蒸发器的平均中传热系数为1200 W/(m2 .OC) 热损失可以忽略 计算: (1)蒸发量
W=F(1-x0/x1)=8278.985×(1-0.7 /0.8)=1034.8kj/kg (2) 加热蒸汽消耗量
DH + Fho= WH’+ (F-W)h1 + Dhw
有附录查得压强为440kPa时饱和蒸汽的参数为
温度 T = 147.7 OC 蒸汽焓 H = 2747.8 kJ/kg 液体焓 hw =622.42 kJ/kg 有附录查得压强为20kPa时饱和蒸汽的参数为 温度 T = 60.1 OC 蒸汽焓 H = 2606.4 kJ/kg 原料液的焓 h0 ? 376 kJ/kg 完成液 h1 ? 686 kJ/kg 将已知代入焓衡算式:
2747.8D+8278.958×376 = 1034.8×2606.4+(8278.958-1034.8)×686+622.42D D= 23270kg/h
Q = D(H- hw) = 23270×(2747.8-622.42)= 4.95×107 kj/h (3)蒸发器传热面积 △t = 147.7-102.8=44.9 oC
Q8.12?105S?K?t?1200?44.9=15.07m2 为了安全,取 S=1.2× 917.9= 1100 m2 (4)加热室
选用直径为?300mm×4.5mm 长为10m的无缝管为加热管 管数: n =S
?d?18.08=510L3.14?0.038?3加热管按正三角形排列,取管中心距为 100mm 求管束中心线上的管数,即 nc = 1.1n =12 计算加热室内径,即 Di =t(nc-1) +2b’ b’=1.5do 故
Di =100(12-1) +2 × 1.5 × 300=2000mm 取 Di =2000mm
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5.3 泵的选择
5.3.1输送甲醛的泵
基本数据:
该泵主要输送甲醛溶液,输送温度t = 25℃ 。溶液组成37%甲醛,63%水, 密度ρ=815Kg/m3 ,黏度 = 2.33mpas,无腐蚀性。 正常流量VS = 1003.476/815 = 1.231 m3/h
泵工作的环境温度为25℃,选泵时流量定为 1.231×1.2=1.477 m3/h 所以根据化工工艺手册选泵:
屏蔽泵 B 流量 0.1—400 m3/h 扬程10—240 m 温度 -70—380
5.3.2 输送成品泵
反应液黏度定为0.26pa.s ,密度ρ= 1290Kg/m3
体积流量VS = V/t
= 682.361/1290= 0.5290 m3/h
屏蔽泵 B 流量 0.1—400 m3/h 扬程10—240 m 温度 -70—380
5.4 换热器选型
由工艺可知,本设计中用到换热器的地方只有反应釜上的回流冷凝器和工艺
后期冷凝水的冷凝器。这两处对冷凝效果均没有特殊要求。反应釜上回流冷凝器主要作用是将釜内的热蒸气冷凝,从而避免釜内压力过高。蒸发器后的冷凝器也只是将蒸发掉的水分冷凝回收。因此,本工艺中换热器可选择套管式换热器,冷凝液走管内,气体走管间。并且由于处理量较小,选用两程即可。
5.5旋风分离器选型
因为进料量小,所以直接选最小处理量的 型号 GLT/A-3.0 处理风量(m3/h) 670-1000
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第六章 设备一览表
编号 R-101 H-101 H-102 H-103 P-101 P-102
设备名称 反应釜
规格
内径1200 高度1500 公称直径400 管程数2
数量 1
材料 不锈钢
冷凝器 管子总根数164 管径 19
列管长度 2000
3 碳钢
离心泵
P-103 P-104
屏蔽泵 B 流量 0.1—400 m/h 扬程10—240 m 温度 -70—380
3
4
型号W-30
P-105
真空泵
抽气速率30L/s 转速300r/min
V-101 V-102 V-104 V105 V-106
甲醛储罐 尿素储罐 甲醛高位计量槽
缓冲槽 贮罐
VN=5m,DN=1800mm,H=2000mm VN=2m,DN=1400mm,H=1400mm VN=2m,DN=1200mm,H = 1800mm VN=2m,DN = 1200mm,H =1800mm VN=6m ,DN=2000mm,H = 2000mm
33333
1
1 1 1 1
不锈钢
?81mm × 9mm循环管
R-102
蒸发器
?38mm×3mm加热室
分离室Di=0.13m 型号 GLT/A-3.0
处理风量(m3/h) 670-1000
1
S-101 旋风分离器 1
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第七章 设计小结
7.1小结
经过一个月的设计,已基本完成了设计任务,成果为1张流程图纸,一份说明书。 通过这次设计,深入掌握了查阅文献资料,搜集数据,处理各方面资料,计算数据以及编写文件的技能。同时,初步了解了精细化工厂设计的基本过程,方法步骤及设计文件构成内容,培养科学的工作态度、工作方法即思路清晰,循序渐进,即全面又有重点,提高了独立思考,科学分析问题的能力。是一次理论运用于实践的全面实习。
课程设计是自己对所学知识的一次复习,一次综合的运用,在复习中提高,在运用中积累经验,实质是融会贯通,丰富经验,充实了大脑,增添了自信,是进入毕业设计工作前的一次演习。
7.2
附图:工艺流程图
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