15万吨甲醇精馏基本工艺计算.doc

15万吨甲醇精馏工艺计算1、 主塔塔板数计算.由所提供资料知D=20t/h，出塔甲醇含量为99.9827%,塔釜含量为0.03%,进塔为82%,并可计算如下数据xD=0.9997 xW=0.000169xF=0.720 =0.72F=t/h=27.78t/h W=F-D=7.78t/hNm= =1.5420 Nm=38.7839 当q=1时， x1= xF ye=0.799 由 =可知Rmin=2.54 R=1.5Rmin，=0.2625 依照吉利兰联图查得=0.45 =0.45，N=71.7272块2、 主塔塔径计算：L=RD=3.820t/h=76000kg/h. M=76000/32=2375kmol/h. V0=237522.4=53200Nm3/h操作状态下体积：V1=55041.82 Nm3/h气体负荷 Vs=55041.82/3600=15.3 Nm3/s液体负荷 Ls=76000/3600=21.11 kg/s t=74.5 当t=74.5时，100%甲醇密度为0.796kg/m3Ls=21.11/0.796=26.52 L/s=0.02652m3/s气体密度：v=7.6104/53200=1.43kg/m3液体密度：74.5时，L=796Kg/m3FLV=0.04174.5时,甲醇=17.710-5N/cm 水=6510-5N/cm平均构成甲醇（0.9997+0.72）/2=0.86 则水为 1-0.86=0.14则平均表面积张力 平均=17.710-50.86+6510-50.14=2.4310-4 N/cm=24.3dyn/cm设 HT=0.5m hL=0.07 HT hL=0.43m 查得 C20=0.091C=0.0946ug(max)=C=2.23 m/s取泛点百分率为80%，表观空塔气相速度（按全塔截面计）u=(0.60.8) ug(max)，u=0.8 ug(max) =0.82.23=1.784m/s ,D=3.31m去塔径为3.4m. 操作空塔气速u=1.686m/s初步核算雾沫夹带取lW=0.7D=0.73.4m=2.38mAT=D2/4=0.785 (3.4)2=9.0746m2查得Af/AT=0.0878,Af=0.878AT=9.07460.878=0.8m2 ug=1.84m/s. hf=2.5hc=0.175mev=0.22()3.2= ()()3.2= ()()3.2=0.061 kg/kg汽5s故不也许产生降液管内液泛(9) 雾沫夹带量核算 ev=0.22()3.2= ()()3.2= ()()3.2=0.0681kg/kg汽500 f0=5.0 Re0-0.228=5.011327.7-0.228=0.595 因此P1=0.40.59519(39+1)=2879.6Pa. P0=(2879.6+1862.64)1.15=5453.576Pa.(3) 核算总传热系数. 管程对流传热系数 . Rei=11758.5(湍流)Pri=4.86 =0.023 Rei0.8 Pri0.4=0.023(11758.5)0.8(4.86)0.4=2444.6W/(m2) 壳程对流传热系数 =0.36() ()0.55Pr1/3()0.14取换热器列管中心距t=32 mm.则流体通过管间最大截面积为A=hD(1-)=0.160.6(1-)=0.0197m2.ue=0.3543.de=0.027m.Re0=11714.8Pr0=7.6壳程中甲醇被冷却,取()0.14=0.95,因此=(11714.8)0.55(7.6)1/30.95=913W/(m2) 污垢热阻,查表管内外侧污垢热阻分别取为 Rsi= 0.0002m2/W，Rso=0.00017m2/W管壁热阻可忽视时,总传热系数K0=493W/(m2)由前面计算可知,选用该型号换热器时规定进程总传热系数为449W/(m2),在规定流动条件下,计算出K0为493 W/(m2)故所选取是适当安全系数为9.8%