汽提塔设计Word格式文档下载.docx
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1
悬浮液固含量
31.9%
设计能力m3/hr悬浮液
12-13
二、汽提塔设计计算
1、悬浮液加入量
悬浮液进料量:
12112.7kg(12m3/hr)悬浮液比重:
1.099T/m3
悬浮液固含量:
32%(我们的实际实际值是35.4%左右)
则每小时进料悬浮液内PVC含量12×
32%1.099=4.22T/hr
2、水蒸气流通量
塔顶蒸汽通常以每小时悬浮液加料量3-5%来调节
本设计采用4%来调节
P=0.2MPa,水蒸气t=119.6℃,比容0.903m3/kg
则水蒸气通量
121.0994%=0.53T/hr
3、水蒸气体积流量
0.903530=478.6m3/hr
4、气液量比
478.6/12=39.88=40
5、蒸汽消耗定额(以每TPVC计)
每小时PVC树脂量:
3.76T/hr(绝干物料量)
每小时蒸汽通量:
0.53T/hr
蒸汽消耗定额:
0.53/3.76=0.141TH2O(g)/TPVC(绝干)
6、回收单体最大量
由物料衡算可知:
回收VCM量:
16.49kg/TPVC3.76=62.0024kg/hr
圆整到62kg/hr
塔顶压力:
8104Pa,此时VC的分压
则PVC=2600Pa
此时水蒸气分压:
PH2O=80000-2600=7.74×
104Pa
PV=nRT
1063.1m3/hr塔顶62℃
7、塔顶蒸汽通量
塔顶水蒸气分压:
7.74×
104Pa蒸汽的比容:
2.176m3/kg
假设此时蒸汽全部汽化随VC进入冷凝系统
蒸汽通量:
0.53×
2.1761000=1153.3m3/hr
8、塔顶混合蒸汽总量
1063.1+1153.3=2216.4m3/hr
9、塔径、开孔率、孔径计算
(1)塔径计算,取空塔气速0.6m/s
(2)塔高计算
取塔板40块,以保证分离效率,板间距取400mm
①塔顶空间
考虑到气提夹带PVC露状粒子,为了让其自由沉降下来,取塔顶空间0.6D,即0.8m
②塔底空间
塔底出料时,树脂停留时间不宜过长,本设计取停留时间为2分钟
V=12×
2/60=0.4m3
V==0.354m
为便于控制液面波动,而应留有余量,本设计取塔底空间H=0.5m
③塔高计算
H=0.4×
40+0.8+0.5=17.3m
(3)开孔率、孔径的计算、孔间距
查《聚氯乙烯工艺学》取孔径16mm,开孔率取Φ=10%
每块板上的孔数=1.22/0.0162×
10%=563个
孔间距φ用10代,则t=48.2mm
(4)塔主要参数
塔径(mm)1200
塔高(mm)17300
孔径(mm)16
孔数563
10、小孔气速
=5.44m/s
三、汽提塔热量衡算
浆料中GH2O=8202.7kg/h水蒸汽GH2O(g)=530kg/h
GPVC=3824.3kg/h
塔底出料GPVC=3813kg/h
GH2O=8202.3kg/h
1、进入汽提塔的热量Q进
(1)浆料带入的热量Q1
t1=75℃Cp(H2O)=4.184kJ/kg.℃
Cpvc=1.839kJ/kg.℃
解得:
Q1=Cpvc.Gpvc.t1+CpH2O.GH2O.t1
=1.839×
3824.3×
75+4.184×
8202.7×
75
=3.1×
106kJ/h
(2)蒸汽带入的热量Q2
蒸汽t2=120.27℃汽化潜热H=2199.10kJ/kg
Cp(H2O)=4.247kJ/kg.℃t3=102℃Cp(H2O)=4.216kJ/kg.℃
Q2=GH2O(g)H+GH2O(g)CpH2O(t2-t3)
=530×
2199.10+530×
(4.216+4.247)/2×
(120.27-102)
=1.21×
Q进=Q1+Q2=4.31×
106kJ/h
2、汽提塔带走的热量Q出浆料带走的热量
t3=102℃Cp(H2O)=4.216kJ/kg.℃
Cpvc=1.839kJ/kg.℃
Q3=Cpvc.Gpvc.t3+CpH2O.GH2O.t3
=1.8392×
3813×
102+4.216×
102=4.24×
热损失,取热损失为进料量的1%
Q损=1%×
(Q1+Q2)=4.31×
104kJ/h
塔顶蒸汽带走热量Q4
Q1+Q2=Q3+Q4+Q损
Q4=4.31×
106-4.24×
106-4.31×
104=2.69×
塔顶冷凝管所需冷水量Q
Q传=Q4
T=35℃Cp(H2O)=4.167kJ/kg.℃
ρH2O=993.95kg/m3
冷却水t进=30℃t出=40℃
W冷却水=Q4/CpΔt=
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