乙二醇溶剂汽提塔设计.doc

乙二醇溶剂汽提塔设计 .1 原始材料 .1.1 汽提塔进出物料情况 汽提塔进出物料序号 进料 (kg/h) 出料 (kg/h) 1 混合溶剂 （131） 3604.28 混合溶剂 （140） 3591.54 2 其中：R-COONH4 124.42 其中：R-COOH 116.78 NH3 5.1 NH3 0 乙二醇 3472 乙二醇 3472 柴油 2.76 柴油 2.76 3 变换气 （100） 20 变换气 （130） 32.74 N2 20 N2 20 NH3 12.74 合计 3624.28 3624.28 1.2 汽提塔热负荷 .1.3 操作压力 P=0.15Mpa(表压) 2 汽提塔设计计算 .2.1 试选传热系数初始值 针对本设计中汽提塔的进出物料情况和温度、压力等参数，根据经验确定汽提塔传热系数的初始值。 2.2 汽提塔尺寸的确定 管外以0.9MPa (表)饱和蒸汽加热，蒸汽温度为180℃。 蒸汽和混合溶剂的平均温差△t1为： 蒸汽：180℃180℃ 溶剂：131℃140℃ 蒸汽和管内汽提温差为： 蒸汽：180℃180℃ 气体：130℃100℃ 总的平均温差△tm应以蒸汽和混合溶剂的平均温差为主，也要考虑蒸汽和管内气体间的平均温差，由下式计算： 再估算传热面积： 传热面积估算后，进而对汽提塔降膜换热管尺寸的计算。 降膜换热管管径不宜太小，以免管数太多，导致布膜复杂且不匀，根据生产能力，选用材质为的Φ19×2。由于液膜的传热阻力集中在靠近管壁边界层中形成这种边界层“成膜”需要一段膜的流过长度，称为热力人口端长度。在热力入口端长度内(一般为0.4~0.8米)，膜较厚，流速低，给热系数小，因此，管长以3米以上为宜。只要液膜分布器结构能确保布膜均匀，降膜管的长径比H/d可达200，故选管长H为3米的一段结构，保证传质传热在良好情况下进行，并尽量减少混合溶剂在塔内的停留时间。 理论管数 选用正三角形排列，管心距为，查得管层数为7，总管数为37，去拉杆、排污管7根，实有管数30根。 塔径D的计算:降膜管的管径、管长及管数估算后，即可得到塔径。管子采用焊接，取。 其中b为中心管数。 圆整得塔径为，取管板径为。 .3 传质过程计算 主要计算列管内气速是否达到液泛速度，液体润湿率是否低于最小润湿率。 .3.1 列管内气速 在气体流人点： 气体流量为，温度为100℃，操作压力1.5atm（表） 在气体流出点： 气体流量为，温度为130℃，操作压力1.5atm（表） 平均值： .3.2 流体周边流量 液体物性参数采用在液膜温度下之值 在液体流入点： 混合溶剂的粘度取乙二醇之值 在液体流出点： 平均值 3.3 液膜厚度 在液体流入点，，采用下式计算 液体物性参数采用液体流人点液膜温度下之值，(前面已出现过的，不再列出—下同)。 在有气体逆流扫过时，液膜厚度增大，，取。 液体平均膜厚，由于，采用下式计算： 液体物性参数采用液体流入点和流出点物性参数之算术平均值。 同样，在有气体逆流扫过时，取 3.4 液泛速度计算 由于气体流出点，即液体流人点的气速为最大值，液泛速度计算应以此点为依据。液体开始溢出时的关联式为： 液体各特性参数采用流人点液膜温度下之数值，气体各物性参数采用流出点之值。 混合溶剂的表面张力，取乙二醇液之值。 气体粘度用平方根规律求得 代入上式，得： 因液体流人管子处的热力人口端长度内膜较厚，计算液体重量流速时的膜厚采用正常成膜厚度的两倍。 ，管内气速在允许范围之内。 3.5 液体最小润湿率计算 由于液体流出点，即气体流人点的液体润湿率为最小植，核算液体润湿率应以此点为依据，最小润湿率由下式求得： 各物性参数采用液体流出点之值： 液体在流出点的实际润湿率为： ，液体润湿率在正常范围之内。 3.6 液膜停留时间和液膜平均速度 在液体周边流量变化时，液膜在管内停留时间为： 、采用液体流人点和流出点的算术平均值，周边流量、分别采用液体流入点和流出点之值。 液膜平均速度： .复核传热系数 管外为0.9MPa（