年产5000吨晶体丙烯酰胺工艺设计
?V???进??2釜??1.3087Kg/m
30.5L?V??L????V?200.50.000159?1030????0.0688?1.3087?0.2?0.065
???C?C???20?式中：
20
C 表面张力为20 mN/m时的C值； ? 液体表面张力，mN/m； C 表面张力为?时的C值。
选塔板间距HT?400mm，查表得C20?0.073， 查表得?=21.7mN/m
???C?C20???20?0.2?0.0742
u
?Cmax?????LV?V?0.074?2?2.0m8s/103?01.3087 1.3087u??0.6~0.8?umax 则
u?0.7umax?0.7?2.08?1.456m/s
计算塔径得
D式中：
T?V?4S uDT 塔径，m；
3m/S； 塔内气相的体积流量，VSu 气相的空塔速度，m/s。
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则，
DT??4?1.14m6
?1.4561.54.6风机的计算
输送60℃的热空气，风量为40mmin，出风口位置为90度的风机，并配用电机，风压为60mmH2O。
根据工况要求风量和风压，考虑加10%的附加值，即：
3Qx?1.1?4m03m in ?Px?1.1?60? 6mmH62O 风机的使用工况的空气密度?按气体状态方程式求，即： PV?nR T????? ?1.2P0PT00T9427?320? 101.32?7360?0.90Kg9m3风机的实测标准状态为P0?101.3KPa，t0?20?C，空气密度?0?1.2Kg/m3 将使用工况状态下的风量和风压换算为实测标准状态下的风量和风压
Q=Q=44m3/min
0x ?P0??Px??0??66?1.2?8 1mmH2O 0.909查离心式风机性能表选择转速为1450r/min，轴功率为10.6KW的风机。
4.7冷凝器的计算
（1）耗水量，根据推动力?tm及水消耗两两方面考虑，选择水的出口温度t=30℃，则水的平均温度为：
11 t?(t1?t2)?(20?30)?25℃
22在25℃时水的有关物理量为：
密度 ?
=997Kg/m3
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热容 Cp=4.178Kg/(Kg·℃) 导热系数 ?=0.608W/(m·℃) 粘度 ?=0.866×10-3Pa·S
普兰特准数 Pr=7.506
热负荷：
Q?q ?m1c(T?Tp112)12000?3.475?103?(50?35) 3600?173KW水消耗量为：
W2?Q173??4.14Kg/S
cp(t2?t1)4.178?(30?20)从腐蚀性、传热面积和价格三方面综合考虑后，选用?25×2.5mm无缝钢管，此管内径d0=0.02mm。
工业上水和类似的流体流速一般取1~2.5m/s，则选AM的流速为1m/s。 （2）估算传热面积和管子的根数
?tm??t???T?t??T??t?? Tln?T?t?11221122?t1??t2?t1ln?t2(50?20)?(40?30)30ln10?18.2?C?由于AM的粘度小于1，所以K取值范围在50~350W/（m2·S），初选K=250 W/（m2·S）
估算传热面积为：
S'?Q173?1000??49. 7m2 K?tm250?13.923
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单程管数为：
Wn?ud4'?220??4?4.14?15根 21?3.14?0.02?997单程管长为：
式中d1为管的外径。
选定换热气的管长为3m，则管程数为Np，即：
'
Sl?nd''?'?149.7?58m
11?3.14?0.025N'p?l?19.0 63'选换热气管程为2，则需要换热气的个数为N，即： N?每个换热气管根数为：
n?2?n?30 根 每个换热气的面积为： S?'N2'p?20?10个 210s'?4.9 7m
2
根据S=6 m2，n=22查表选用换热气的型号，有关数据如下： 公称直径DN 273mm 公称压力 2.5×10
6
Pa
传热面积S 7/7.30 管程数 Np 2
管数 n 32 管长 l 管子规格 ?25×2.5mm，管子排列方式为正三角形 （3）管程压降的计算 管程雷诺准数为：
3m
u?d Re?
0? 24
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其中u为选定换热气的实际操作流速，有下式计算 u?V''n4d式中 Vs?W2??s0
2?4.143
m?0.0041/S
1030
n''?所以 u? ?0.82ms216??0.02432?16根 20.0041?故
u?0.02?0.82?1030Re?d0? ?0.866?103?1.96?104??由于钢管的绝对粗糙度?=0.15mm，故，?0.0075，查?与Re及的关系图得，
dd?=0.035，又取管程结垢系数Ft=1.5，故的管程压降为：
2?l??u?P????3?FtNp??2d0??
23103?00.82?(0.03?5??3)?1?.520.022 =8598.76N/m〈 9.8×10Pa
2
3
因此压降满足要求所计算的换热气符合要求。
4.8旋风分离器的计算
已知标准型旋风分离器的阻力系数?=8.0，允许压强?P=700Pa，在60℃时空气的物理常数为：?=1.06Kg/m3 ，?=2.0×10-5Pa·S，颗粒密度?=1160Kg/m-3可得分离器的最大进口速度
ui?2?P???2?700?12.8m5s
8?1.06按照要求的分离效率，临界粒径不大于10um，而气流回转圈数Ne值取为5，求的进管宽度。
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