丙酮精馏塔精馏丙酮(加大丙酮量)

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1、3丙酮精馏塔精馏丙酮3.1物性参数丙酮CP=1.28kJ/(kg·℃)（25℃）丙酮r=29.11kJ/mol=501.9kJ/kg（56.1℃）水的比热容：CP=4.2kJ/(kg·℃)水的蒸发热：r=40.8kJ/mol=2267kJ/kg用丁酸参数代替丁酮醇的参数，则丁酮醇比热：1.9KJ/(kg·℃)丁酮醇蒸发热：r=42.03kJ/mol=477.6kJ/kg冷冻盐水比热容：Cp=0.67Kcal/(kg·K)=2.8KJ/(kg·K)3.2操作过程：该精馏操作为常压精馏，这里浓缩物的进料量即为薄膜蒸发器的浓缩物出料量，1865.3kg/h。进料温度为56

2、℃，其组成：（高沸物按丁酮醇量的6%计）丙酮57.9%水23.2%双丙酮醇2.7%丁酮醇15.3%共沸聚合物0.9%小试结果：该物料进入丙酮精馏塔，丙酮全部被分离由塔顶采出，回流取1。精馏塔的计算由ASPEN模拟和小试验证得到。下面只就加热和冷凝设备做计算。3.3传热设备3.3.1塔顶一级冷凝器1.热负载根据物料衡算结果，塔顶采出1125kg/h，回流比1。则上汽量为2250kg/h。气温为56℃，冷却到45℃。则冷凝器的冷负载为：2.循环水用量在冷凝器中，用33℃循环水进水做冷凝，循环水出水38℃。因此所需循环水量为：循环水循环流速按2m/s，循环水管径：3.传热

3、面积该换热器为管壳式换热器，循环水与被冷却原料做逆向流动，查得换热器K值为：塔顶一级冷凝器：冷凝段K=500Kcal/(m2·h·K)=2100KJ/(m2·h·K)冷却段K=250Kcal/(m2·h·K)=1050KJ/(m2·h·K)设在冷却过程中，原料由气态液化后再降温。因此换热面积按冷凝段和冷却段计算方法计算：A.冷凝段面积冷凝段和冷却段的交界循环水温度为：℃Δtm由下式计算：K塔顶一级冷凝器冷凝段传热面积：m2B.冷却段面积冷凝段和冷却段的交界循环水温度为：℃Δtm由下式计算：K塔顶一级冷凝器冷却段传热面积：m2塔顶一级冷凝器总传热面积为2+30.2=3

4、2.2m2考虑传热余量，换热面积取1.5倍，即一级冷凝器总换热面积为32.2×1.5=48.3m2。上气管管径：上汽量为2250kg/h，即上汽体积为：常压下操作，上汽速度取20m/s，则上气管直径：3.3.2塔顶二级冷凝器1.热负载按塔顶一级冷凝器20%的热负载计，则热负载：2.在冷凝器中，用-10℃冷冻盐水做冷却，温度上升到-7℃，因此所需循环水量为：冷冻盐水比热容：Cp=0.67Kcal/(kg·K)=2.8KJ/(kg·K)冷冻盐水循环流速按1.5m/s，冷冻盐水管径：3.传热面积该换热器为管壳式换热器，循环水与被冷却原料做逆向流动，查得换热器K值为：塔顶二

5、级冷凝器：冷凝段K=500Kcal/(m2·h·K)=2100KJ/(m2·h·K)冷却段K=250Kcal/(m2·h·K)=1050KJ/(m2·h·K)设在加热过程中，原料由气态液化后再降温。因此换热面积按冷凝段和冷却段计算方法计算：A.冷凝段面积冷凝段和冷却段的交界冷冻盐水温度为：℃Δtm由下式计算：K塔顶二级冷凝器冷凝段传热面积：m2B.冷却段面积冷凝段和冷却段的交界冷冻盐水温度为：℃Δtm由下式计算：K塔顶二级冷凝器冷却段传热面积：m2塔顶二级冷凝器总传热面积为0.2+2=2.2m2考虑传热余量，换热面积取1.5倍，即二级冷凝器总换热面积为2.2×1.5

6、=3.3m2。选用5m2冷凝器。上气管管径：上汽量为225kg/h，即上汽体积为：常压下操作，上汽速度取20m/s，则上气管直径：3.3.3塔釜再沸器1.热负载根据物料衡算结果，塔顶采出1125kg/h，回流比1。则上汽量为2250kg/h，气温为56℃，冷却到45℃。进料量为1865.3kg/h，温度45℃。出料量为740.3kg/h，温度100℃。设精馏塔的热量损失为20%。则再沸器的热负载为：QFQVQRQWQ再沸器所以再沸器热负载为：2.蒸汽用量在再沸器中，用110℃蒸汽加热。因此所需蒸汽用量为：低压蒸汽流速按15m/s，蒸汽管径：3.传热面积该再沸器选用立

7、式热虹吸式再沸器，用110℃蒸汽加热，查得个物理参数值为：水的沸点为100℃因此再沸器的传热平均温度为：℃查手册得再沸器的单位面积设计热负荷=13000kcal/(m2·h)所以再沸器的传热面积为：m2考虑传热余量，换热面积取1.5倍，即再沸器换热面积m2加热管采用Φ32×2.5，长度3m。可以计算的所需的管子数为：根出气口直径为：m