年產(chǎn)30萬(wàn)噸高純度的環(huán)氧乙烷的設(shè)備計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u27092年產(chǎn)30萬(wàn)噸高純度的環(huán)氧乙烷的設(shè)備計(jì)算案例 1197691.1反應(yīng)器設(shè)備計(jì)算 149421.2脫輕組分塔 3反應(yīng)器設(shè)備計(jì)算（1）我的這個(gè)方案是要每年生產(chǎn)30萬(wàn)噸乙二醇的，我是采用了現(xiàn)有的工藝技術(shù)來計(jì)算的，然后下面是我根據(jù)一些數(shù)據(jù)來算出各個(gè)設(shè)備大小的過程。（2）反應(yīng)器內(nèi)的出料溫度一般是150℃，反應(yīng)時(shí)的入料溫度一般是229℃，反應(yīng)后的出料溫度一般是234℃，其中反應(yīng)的入料壓力大約是1.6MPa，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大約是10%，而生成我們所需要的物質(zhì)的選擇性是為80%，其中反應(yīng)器的反應(yīng)空速是4000/h。（3）其中的氧化反應(yīng)器是一種常見的列管式固定機(jī)床反應(yīng)器，它的列管的直徑和管子的長(zhǎng)度分別為44.9×3mm和12190mm。（4）換熱管間應(yīng)采用排氣水強(qiáng)制外循環(huán)換熱。其中循環(huán)水的入口溫度是210℃，出口的溫度則是220℃，水在輸送管內(nèi)和外壁的供熱系數(shù)大約是可以選擇5631.54KJ/m2.h.℃。（5）化劑一般為圓或半球形，直徑約5mm，床層的空隙率ε大約為0.48。（6）年內(nèi)他們可以連續(xù)工作8000小時(shí)，在他們進(jìn)行離子反應(yīng)后的連續(xù)分離、精制生產(chǎn)過程中，他們的平均產(chǎn)量回收率大約為99.6%，其中該離子反應(yīng)器需要生產(chǎn)的各種環(huán)氧乙烷約產(chǎn)量占其平均一年總產(chǎn)量的80%。（7）在溫度是229℃，壓力為1.6MPa條件下，在反應(yīng)器中的各個(gè)物質(zhì)的相關(guān)的物性數(shù)據(jù)如下：（8）在這些種種條件下我們能夠算出催化劑的床層的體積（9）這個(gè)反應(yīng)器中的反管子數(shù)目n在這個(gè)我們準(zhǔn)備的管子，它的直徑是45.1mm，其內(nèi)徑是38.2mm，它的管子長(zhǎng)度是12211mm，而且在反應(yīng)器中其中的催化劑的填充高度是10700mm。根據(jù)熱量的平衡計(jì)算，我們能夠哦算出反應(yīng)器中的傳給水的熱量J/mol（11）從中我們計(jì)算其中的換熱面積a）：b）：其中反應(yīng)器中的雷諾數(shù)Rec）：d）反應(yīng)器中物質(zhì)之間的總傳熱系數(shù)Ke）在反應(yīng)器中的平均溫差由于在反應(yīng)器中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成目的產(chǎn)物的比率較低，因此在反應(yīng)進(jìn)行中它的床層是可以看作為是在一個(gè)溫度下的，而且此溫度是為2230℃的，所以有了這些溫度，我們可以算出反應(yīng)器內(nèi)的傳熱推動(dòng)力：f）反應(yīng)器中的換熱面積理論上我們算出的值是為：然而實(shí)際是為：因此我們的設(shè)計(jì)在傳熱上是可以的。脫輕組分塔下列是我對(duì)其塔徑的計(jì)算（1）由于我們的方案是讓低流量的物質(zhì)在其塔里是為泡點(diǎn)進(jìn)料，，，。由于物料平衡計(jì)算可知低沸塔中kmol/hkmol/hkmol/hkmol/h在物料平衡計(jì)算中我們知道了塔頂部進(jìn)口處的溫度是為32℃的，在塔的底部的物料中其溫度是為60℃，所以已知45.5℃是為其物質(zhì)的定性溫度，然后經(jīng)[7]查得:根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)我們采用內(nèi)插法可得下表：根據(jù)方程式計(jì)算：方程式中的符號(hào)代表：即有：然后算得：根據(jù)各個(gè)物質(zhì)的量從而能夠計(jì)算出混合物的平均分子量：即算出：同樣的計(jì)算原理：針對(duì)其理的想氣體則有：即：，而且算出：氣相的體積流量：液相的體積流量：根據(jù)上邊公式得：所以將其帶入公式中即可算出液氣的流動(dòng)參數(shù)：根據(jù)[3]中所找到的數(shù)據(jù)，即可算出其表面張力：由及查[13]中的圖5-1后得所以這個(gè)設(shè)備的液泛氣速：我們?cè)O(shè)計(jì)的泛點(diǎn)率是為，然后我們根據(jù)公式算出其空塔氣速：在其塔中的氣相可允許通過的塔截面積A：現(xiàn)在即將算出塔徑D：設(shè)計(jì)中將其根據(jù)所算出的值來算出塔徑:由于根據(jù)種種數(shù)據(jù)算出的塔徑需要進(jìn)行規(guī)整，所以設(shè)計(jì)中取,即可得實(shí)際設(shè)計(jì)中的塔截面積：在此設(shè)計(jì)中的氣相流通實(shí)際面積由[13]的圖5-7所看出得即有所以在空塔的實(shí)際氣速即在設(shè)計(jì)中這個(gè)塔的設(shè)計(jì)點(diǎn)的泛點(diǎn)率（2）溢流裝置在設(shè)計(jì)中其裝置中的降液管采取的是單溢流的弓形，而且在進(jìn)口處不需要堰，則以下是該裝置的各類的計(jì)算：a）堰長(zhǎng)由于我們?nèi)?，即可算出：b）出口處的堰高由于[13]中式5-6所得：所以我們?cè)诔隹谔幨怯玫钠街毖?，其高度可按方程式所算出，其中E可以為1。即算出：c）堰高可以由所計(jì)算出：在其弓形的降液管中寬度和面積，可以由，根據(jù)[13]中的圖5-7所得所以算出：d）根據(jù)式子（根據(jù)[13]中的式5-9計(jì)算）可以得出在其中停留時(shí)間：所以可以得出：停留時(shí)間，因此設(shè)計(jì)中的降液管的尺寸是我們所需要的。e）由于底隙所以要計(jì)算其降液管中的液流強(qiáng)度和降液的管底隙流速即的（3）塔中的浮閥數(shù)目和塔板數(shù)目的計(jì)算：1）設(shè)計(jì)中用的型浮閥，其型號(hào)為重型，其中的閥孔直徑由于這種閥的動(dòng)能因子的所以我們能夠計(jì)算出閥孔氣速而且塔中的浮閥個(gè)數(shù)由于，所以能夠計(jì)算出：即把數(shù)據(jù)帶入算出鼓泡區(qū)面積：由于塔板是為整塊式塔板，而且采用的取孔心距，即能夠算出其閥數(shù)：個(gè)然后由來再次計(jì)算其孔的氣速和閥孔的動(dòng)能因數(shù)：閥孔的氣速閥孔的動(dòng)能因子所以設(shè)計(jì)中能得出其塔板的開孔率因?yàn)槲锪掀胶庥?jì)算所得出:，,2）根據(jù)塔中的物料平衡計(jì)算可以得出：即可以算出：將其數(shù)據(jù)帶