1万吨年气相氧化甲苯制苯甲醛工艺设计(16)
管径 mm Φ25×2.5
总管数n, 根 208
管层数Np 2
管子排列 正方形
折流板间距h，mm 0.0487
壳程流通截面积m2 200
管程流通截面积m2 0.03265
则根据需要选用的3台换热器，其实际换热面积为:
A = 3ndlr =3×208×3.14×0.025×(9-0.1) = 43.59m2
如采用此传热面积，则要求的总传热系数为:
K计=Q冷却水/(K• △tm)= 1693762.10 /（43.59×34.10）= 1139.49W/(m2•℃)
则误差可求为:
传热面积 ×100% = 8.03%
传热系数 ×100% =5.04 %
经上述核算可知，所选的水冷器的型号是能够达到本次设计所需的换热面积要求，即选型正确。
5.4.3 精馏塔塔底再沸器选型
t底=108.0℃
查得rA=37.04KJ/moL rB=40836KJ/moL
r=rAxA+rBxB=37040×0.02+40836×0.98=40760.08KJ/mol
Q= r=
取t=123℃
△tm=t-t底=123-108.0=15℃
K取1050W/m2•K
∴S=Q/K△tm=
∴选用设备型号为GCH1400-6-240的再沸器
5.4.4 泵
F=448.6Kmol/h
查tF=84.4℃时 A=730Kg/m3 B=968.875 Kg/m3
根据伯努利方程：H=△Z+△P/ρg + +∑Hf
因槽中液体流速很小，可忽略不记，即 ，
又Ho=△Z+△P/ρg≈△Z=(N-1)HT=(26-1)×0.45=11.25m
取k=5.0
则扬程：H= Ho+kq2v=11.25+5×(7.44/1000)2=11.25m
∴选用泵型号IS65-50-125
5.5 设备一览表
表5.1 设备一览表
序号 位号 名称 数量 规格或型号
1 E1001 原料
预热器 1 JB/T4715-19927
2 E1002 冷凝器 1 FB-600-50-16-2
3 E1003 再沸器 1 GCH1400-6-240
4 E1004 蒸发器 1 1400*200
5 R1001 苯甲醛
反应器 1 1600*6800
6 V1001 水解槽 1 1200*80
7 V1002 水解槽 1 1200*80
8 V1003 闪蒸槽 1 1200*80
9 V1004 回流罐 1 1400*120
10 P1001 反应
中间泵 1 CQF40-20
11 P1002 精馏塔
进料泵 1 IS65-50-125
序号 位号 名称 数量 规格或型号
12 P1003 产品泵 1 IS65-50-125
13 P1004 真空泵 1 W4往复式真空泵
14 P1005 回流泵 1 IS100-80-125
15 T1001 苯甲醛
精馏塔 1 32.79m
5.6 压缩机
根据设计要求以及生产规模计算可知，年产10万吨丙烯酸，一年按320天计算，可得甲苯进料流量F =3794.85kg/h=4.362m3/h，氧气进料流量F=2003.68kg/h=1.402m3/h，氮气进料流量F=7012.88kg/h= 7.252m3/h，反应压力为0.2MPa。
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