第四章 热量衡算
4．1 基本数据
表4-1 气体热容温度关联式系数[19-21]
物质 443322101
1/T a T a T a T a a K
mol J C id p ++++=??-- 0a
1a
2a
3a
4a
乙醇 4.396
0.628 5.546 -7.024 2.685 乙醛 4.379 0.074 3.740 -4.477 1.641 水 4.395 -4.186 1.405 -1.564 0.632 乙酸乙酯 10.228
-14.948
13.033
-15.736
5.999
表4-2 液体热容温度关联式系数
物质 3211/DT CT BT A K mol J C p +++=??-
A B C D 乙醇 59.342 36.358 -12.164 1.8030 乙醛 45.056 44.853 -16.607 2.7000 水 92.053 -3.9953 -2.1103 0.53469 乙酸乙酯 65.832
84.097
-26.998
3.6631
表4-3 物质的沸点及正常沸点下的蒸发焓
物质 沸点/℃ 蒸发焓/KJ·mol -1
乙醇 78.4 38.93 乙醛 20.8 25.20 乙酸乙酯 77.06 32.32 水 100 40.73 乙缩醛
102.7
35.83
4．2 一步缩合釜的热量衡算：
该工段中反应温度为10℃
物流由25℃降到10℃的热料衡算如下：
?-=+++?=
?15
.28315.298322/136.6766111
.8887.2309)(h kJ dT DT CT BT A H 乙酸乙酯 ?-=+++?=
?15
.28315
.298322/99.1458507.4651.420)(h kJ dT DT CT BT A H 乙醇 ?-=?=
?15
.28315.2982/4.540512016.16248.486)(h kJ dT H 乙醇铝
主反应产生的热量： 查表得：
mol kJ fH k l m /38.192)
15.298,(-=?乙醛，θ mol /24.479k 15.298l KJ fH m -=?），（乙酸乙酯，θ
mol KJ fH m /103.277k 15.298l -=?）
，（乙醇，θ mol KJ fH m /331.381k 15.298l -=?），（乙缩醛，θ
mol KJ fH m /956.285k 15.298l -=?）
，（水，θ
k mol J C m p ?=/943.114,乙缩醛
k
mol KJ C l m p ?=/2.4,,水
?
-+
?=?15
.29815
.283,,,,)15.298()15.283()2(dT C C H H m p m p k m r k m r 乙酸乙酯乙醛θ
θ
=T C C H m p m p T b m f B d )2(15
.19815
.283,,,,),,(?
-+??∑乙酸乙酯乙醛βθ
ν
m o l kJ /29.92443-=
当反应进度为31079.225?时，反应热为h J H /k 45.20872770-=?主。 副反应产生的热量：
mol
J dT
C C C C H H m p m p m p m p k m r k m r /44.81158)2(15
.28315
.298,,,,,,,,)15.298()15.283(=--++?=??乙醛乙醇乙缩醛水θ
θ 当反应进度为31064.3?时，反应热为h J H /k 72.295416
=?副。
一步缩合反应釜需要承受的热量为：
)(2乙酸乙酯H ?+)(2乙醇H ?+)(2乙醇铝H ?+)(3乙醛H ? +)(3乙酸乙酯H ?+
h J H H /k 26.20665006=?+?副主
反应放出的热用-5℃的冷冻盐水进行冷却，进口温度为-5℃，出口温度为5℃。冷冻盐水的比热容为： 4.0/()P C kJ kg K =?
则单位时间内需要冷冻的量为：kg/h 10166.54026.20665006
5?=÷=W
4．3 二步缩合反应釜热量衡算：
因为两个反应釜的温度相同，则只需要计算反应进度： 主反应的反应热：
m o l J H m r /29.92443-=?θ 反应进度为h mol /1040.303?
h kJ H /016.281027640.3029.92443-=?-=?主
副反应的反应热：
mol J H m r /44.81158=?θ 反应进度为h mol /1049.03?
h kJ H /64.3976749.044.81158=?=?副
二步缩合反应釜承受的热负荷为：
主H ?+h kJ H /376.277050864.39767016.2810276=-=?副
反应放出的热同样用-5℃的冷冻盐水进行冷却，进口温度为-5℃，出口温度为5℃。冷冻盐水的比热容为： 4.0/()P C kJ kg K =?
则单位时间内需要冷冻的量为：kg/h 10926.640376.2770508
4?=÷=W 4．4 单效蒸发器的热量衡算
在该部分热量计算中，忽略掉进料破坏液B1所吸收的热量，忽略乙醇铝水解的反应热，和留在蒸发器中B2物料的热量。
乙酸乙酯从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 1为：
h kJ dT C H dT C M m /67.1221342915.36321.350p m rap 21
.35015.283p =??????+?+???，气，液乙酸乙酯
乙酸乙酯 乙醛从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 2为：
h kJ dT C H dT C M m /4587.19655915.36395.293p m rap 95
.29315.283p =?????
?+?+???，气，液乙醛乙醛 乙醇从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 3为：
h kJ dT C H dT C M m /7518.45943815.36355.351p m rap 55.35115.283p =????
??+?+???，气，液乙醇乙醇
乙缩醛从10摄氏度到90摄氏度所吸收的热量Q 4为为：
kJ/h 468.34106943.1148017
.1183
.438d n 15
.36315.283,,=??=
??T C m p 液乙缩醛
则蒸发器总共需外界提供的热量Q=(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)/0.99=13033873.08kJ/h 为单效蒸发器提供热量的是100摄氏度的饱和水蒸气，且出口为100摄氏度的液态水，一直水的汽化热为2262.78kJ/h 。
则单位时间内需要饱和水蒸气的质量为：h kg W /115.576078
.226208
.13033873==
。
4．5 冷凝器的热量衡算
进入脱乙醛塔的温度为20.8摄氏度，所以个股物料在冷凝器中的温度要从90摄氏度降至20.8摄氏度。
乙酸乙酯从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 1为：
h kJ dT C H dT C M m /64.1171245795.29321.350p m rap 21
.35015.363p -=??????+?-???，液，气乙酸乙酯
乙酸乙酯 乙醛从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 2为：
h kJ H dT C M m /5568.188546m rap 95
.29315.363p -=?????
??-??，气体乙醛乙醛 乙醇从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 3为：
h kJ dT C H dT C M m /9147.44811095.29355.351p m rap 55.35115.363p -=?????
?+?-???，液，气乙醇乙醇 乙缩醛从90摄氏度降至20.8摄氏度放出的热量Q 4为：
kJ/h 095.29502943.114)6932(17
.1183
.438d n 95
.29315
.363,,-=?-?=
??
T C m p 液乙缩醛 则冷凝总共放出热量为：h kJ /21.12378617
Q4+Q3+Q2+Q1-= 该冷凝器仍采用冷却盐水，将一釜和二釜的出口盐水用于该冷凝器的进口冷却盐水。则进口温度五5摄氏度，并用该冷凝器中出口盐水的温度控制在10摄氏度。
则需要冰盐水的量为：h kg W /101893.65
421
.123786175?=?=
4．6 脱乙醛塔的热量衡算
在设备衡算中确定了脱乙醛塔的最小回流比为81.2min =R 取934.34.1min ==R R
则上升蒸汽流量为h kg D R V /38.1212
18.308934.3)1(=?=+=
4．6．1 再沸器的热负荷
（1）塔顶上升混合气带出的热量
在塔顶回流液温度为20.8℃，与进料的温度相同，则塔顶上升气带出的热量为：=
D Q 2.2505
.4438
.1212)(100005.4438.121235.29995.293443322110?+++++??T a T a T a T a a
=h kJ /148.1134926
（2）塔釜残液带出的热量：
dT DT CT BT A dT DT CT BT A Q W ??+++?++++=35.35095.2933
235.35095.29332)(07
.4681.453)(11.8834.24203dT
T a T a T a T a a ?++++??+35
.35095.293443322103)(05.441013.18943.11417.11864
.433)(181042.9735.35095.293323?++++??+?dT DT CT BT A
h kJ /2852024838=
则再沸器的热负荷为：
h kJ Q Q Q W D /28531597641=+=
加热介质采用饱和水蒸气。即为，进口为100摄氏度水蒸气，出口为100摄氏度的液态水，则需水蒸气的量为：h kg W /043.126090978
.22622853159764
==
4．6．2 冷凝器的冷凝量
2.25578.411)(578.41195.29335
.299443322102?-++++?=?
dT T a T a T a T a a Q
h kJ /76085.16971-=
该冷凝器采用进口温度为了-5℃，出口温度为5℃的冷冻盐水，则需冰冻盐水的质量为：h kg W /29.42410
476085
.16971=?=
。
4．7 脱乙醇塔的热量衡算
由以上对精馏一塔物料衡算得：F=4185．75kg/h ，D=420．43kg/h 用解析法计算最小回流比：]1)1([11min F
D F D x x x x R ----=
αα 代入数据求得： min 2.76R =，取min R 1.1R 3.036== 则上升蒸气的质量流量为：V=(R+1)D=1276.43kg/h
4．7．1 再沸器的热负荷
(1)塔顶上升混合气带出的热量
在塔顶回流液温度为77.2℃，与进料的温度相同，则塔顶上升气带出的热量为：
349.45123401234344.15
54036()403632.32
118738.93 2.04310/D Q a a T a T a T a T dT kJ h
=+++++?+?=??
(2)塔釜残液带出的热量
351.35
23350.35
41577()85510.616263/W Q A BT CT DT dT kJ h =++++?=?
脱乙醇塔承受的热负荷为：551 2.0431016263 2.2110/Q kJ h =?+=? 再沸器采用100℃的饱和水蒸气进行加热。则需饱和水蒸气的质量为：
5
2.211097.9/2257.6
W kg h ?==
4．7．2 脱乙醇塔冷凝器热量衡算
脱乙醇塔顶冷凝器需要的冷凝量
344.15
123401234349.45
344.15
1
2
3
4
6
012343495
2.41210832.32356138.931()() 4.06310/21083561a a T a T a T a T dT
a a T a T a T a T dT kJ h
Q +++++++=?+?+=?+??
用10℃下的盐水进行冷却，冷凝器冷却水的进口温度为10℃，出口温度为
20℃，则单位时间内需10℃盐水的质量为：6
4.0631024402/15 3.7
W kg h ?=
=? 4．8 脱组分精馏塔的热量衡算
由以上对精馏一塔物料衡算得：F=3767．44kg/h ，D=3666．38kg/h 用解析法计算最小回流比：]1)1([11min F
D F D x x x x R ----=
αα， 代入数据求得：min 0.83R =，取min R 1.1R 0.91== 则V=(R+1)D=7002.79kg/h
4．8．1 再沸器的热负荷
（1）塔顶上升混合气带出的热量
在塔顶回流液温度为20.8℃，与进料的温度相同，则塔顶上升气带出的热量为：
356.15
1234601234351.35
79459()7945932.32 2.87810/D Q a a T a T a T a T dT kJ h
=+++++?=??
（2）塔釜残液带出的热量
383.15
4351.35
855136 3.110/W Q dT kJ h ==??
则再沸器的热负荷为：6461 2.87810 3.110 2.90810/Q kJ h =?+?=?
再沸器需要100℃的饱和水蒸气加热，单位时间内需饱和水蒸气的质量为：
6
2.908101288/2257.6
W kg h ?==
4．8．2 脱重组分的冷凝器的热量衡算
则冷凝器的冷凝量为
344.15
1234601234356.125
() 2.6510/7945932.32a a T a T a T a T dT kJ h Q ++++=?=?+?
冷凝器采用10℃的盐水，盐水的出口温度定为50℃，则单位时间内需10℃
的盐水为：6
2.651017905/
3.740
W kg h ?=
=?
第五章 主要设备的设计与辅助设备的选型
5．1 一步缩合反应釜的设计 5．1．1 缩合釜釜体的设计
（1）缩合釜中混合物的平均密度
999
.000428.083.001017.00927.07834.08713.0905.01
?+?+?+?==∑=n
i i i x ρρ+3/912.01.2017.07893.000333.0cm g =?+?
则混合物的体积为：978.4912
35
.4488==
V m 3 查得，装料系数?为0.8。则反应釜的体积为： 11.78
.0978
.4==
=?
V
V a m 3 （2）确定筒体与封头型式以及连接方式
由本设计的聚合条件以及该设备的工艺性质，可以知道其属于带搅拌的低压反应釜类型。根据惯例，选择圆柱形筒体和椭圆形封头。查化工设计手册得，对对密封要求较高时，采用焊接连接。
（3）确定筒体与封头的直径
查《化工设备机械基础》得，i D H 取1.3[23]。则反应釜直径估算如下：
90.13
.111
.74433
=??==ππi a i D H V D m
(式中，D i ——反应釜筒体内径；H —— 筒体高度。)
经查，符合筒体公称直径的标准，取D i ＝2000mm 。封头取相同的内径。 （4）确定筒体高度
查《化工设备机械基础》得，当公称直径DN ＝2000mm 时，标准椭圆形封头的容积V h ＝1.1257，筒体每一米高的容积V 1＝3.1423/m 。则筒体高度为：
1
V V V H h
-'=
（5-1） 其中V '——每个釜的容积，单位为m 3。
由i D H 的值与1．3近似相等，则可得：
7.11 1.1257
1.96
2.142m -≈ 解得 V '＝7．11 m 3，取H ＝1．3 D i ＝2m 。 （5）标准椭圆封头的封头高度与直边高度
查化工设计手册得，标准椭圆封头的封头高度0.2520000.5004
i
D h m ==?=直边高度为500mm 。
（6）确定夹套直径
查《化工设备机械基础》得，夹套直径为：D j ＝D i ＋100＝2100mm 夹套封头也采用椭圆形，并与夹套筒体取相同直径。 （7）确定夹套高度 夹套筒体的高度估算如下：
1
0.87.110.8270
1.760
2.545
h
i V V H V ?'-?-=
=
=m ，取H i 为1．8m 。
（8）传热面积F
查《化工设备机械基础》得，封头内表面积F h ＝4.493m 2，筒体一米高内表面积F 1＝5.66 m 2。则传热面积为：F ＝F h ＋1.1×F 1＝9.8795 m 2
（9）夹套筒体与封头厚度
夹套筒体与内筒的环焊缝，因检测困难，故取焊缝系数φ＝0.6，从安全计夹套上所有焊缝均取φ＝0.6，封头采用由钢板拼制的标准椭圆形封头[22]，材料均为Q235-B 钢。
查《化工设备机械基础》得，夹套厚度为：
[]20.12000
2 3.7821130.60.1
2i d t
pD C mm p
δσ??=
+=
+=??--
夹套封头厚度为：
[]20.12000
2 3.6221130.60.50.1
20.5i
d t
pD C mm p
δσ??=
+=
+=??-?-
式中，p ——设计压力，0.1MPa ；C 2——腐蚀裕量，2mm ；
[]t σ——在设计温度下Q235-B 钢的许用压力，113MPa ．
圆整至钢板规格厚度，查《化工设备机械基础》，取夹套筒体与封头厚度均为 ：n δ＝8mm 。
（10）内筒筒体厚度与封头厚度
查《化工设备机械基础》，经过计算可得：内筒筒体厚度与封头厚度均取10mm 。
5．1．2 搅拌装置设计
（1）搅拌器的型式与主要参数
考虑其工艺条件和搅拌容量，查《化工设备设计基础》和《化工设备机械基础》得，本设计采用桨式直叶搅拌器。其主要结构参数：
D j ＝0.51DN ＝0.51×2000＝1020mm 则b ＝0.20 D j ＝0.20×2000＝400mm ； H ＝0.50 D j ＝0.50×2000＝1000mm ；Z ＝2。 （2）搅拌轴直径
经查《化工设备设计基础》得，搅拌轴材料选用45钢[24]。搅拌功率为20kW ；转速为80 r/min 。则d≥365[]
3
τn P
式中，d ——搅拌轴直径，mm ；P ——搅拌功率，kW ；
n ——搅拌轴转速，r/min ；[]τ——材料许用压力，MPa 。
查45号钢得，取[]τ为30MPa 。则20
365
79.36530
d mm ==?
表5-1 缩合釜设计结果一览表 设计项目 设计结果 反应釜体积 V/m 3 7．11 筒体与封头连接方式 焊接 筒体和封头的直径 D/mm
2000 筒体高度 H/mm 2000 夹套直径 D j /mm 2100 封头高度 h/mm 50 夹套高度H i /mm 1800 传热面积 F/m 2 9．8795 内筒筒体厚度σ/mm
10
5．2 单效蒸发器的设计与选型 5．2．1 蒸发器的选择理由
为了达到蒸发出绝大部分的粗乙酯混合物目的，本设计中必须引用一种蒸发器，在蒸发器的选择过程中，首先考虑到要蒸发物质的特性以及工程成本等诸多因素。其次，工程上以往常用的蒸发设备具有耗能大，效率低等缺点，所以综合以上两个因素，本设计中的蒸发器将选用中央强制循环蒸发器。
5．2．2 蒸发器计算与设计
由蒸发过程的热量衡算可知，降膜蒸发器需要提供的热量为： Q=2．147×106 kJ/h=60.59610/J s ?
（1）传热面积：A=t
Q
K ??
其中 Q 为单位时间的热量，K 约为15002/()W m C ? ， Δt 为换热面上的平均温差
平均温差：(10090)(10010)
36.4110090ln
10010
t ---?==--℃
则可求得单效蒸发器的换热面积：A=
6
20.5961010.9136.411500
m ?=? 将A=10.91作为设计结果。 （2）加热管的选择与管数的设计
因为有易结垢的物质，蒸发器的加热管选用[25]57 3.5mm mm φ?，加热管的长度选为1.4m 。则加热管的管子数11
'47.28(0.1) 3.140.57(1.40.1)
S n d L π=
==-??-
取管子数为48。 （3）循环管的选择
中央循环管式蒸发器的循环管的管截面积可取加热管的总截面积的0.4-1.0：
221(0.4 1.0)'
4
4
D n d π
π
=-
求得循环管的内径为 ：1244.9D mm =
经圆整得1273D mm =，选用热轧无缝钢管：273 3.5mm mm φ?。 （4）加热室直径
该加热器中加热管的排列方式为正三角形。
则加热室直径：(1)2'57(1.1481)2 1.2380c D t n b mm =-+=?-+?= （5）分离室的直径和高度 分离室的体积为：34622
7.0536*******.14 1.3
W V m U ρ=
==??
取/ 1.5H D =，则分离室高度为H=1.8m ，分离室直径为：D=2.7m 。
表5-2 单效蒸发器设计结果一览表
设计项目
设计结果 蒸发器传热面积 A/m 2 10．91 加热管的管数 n 48 循环管的内径 D 1/mm 273 加热室直径D/mm 380 分离室直径H/mm 2700 分离室高度D/mm
1800
5．3 脱乙醛塔的设计与计算 5．3．1 脱乙醛塔的基础数据
已知：气相流量：Vs=0.10316m 3/s ，气相密度 ：v ρ=4.0677kg/m 3 液相流量：Ls=0.00144m 3，液相密度：s ρ=841.7539kg/m 3 液体表面张力：σ=0.0206N/m ，液体黏度 ：μ=0.25×10-3 Pa·s
5．3．2 塔径的确定
初估塔径
取塔板间距H T =0.3m 取h l =0.07m
查史密斯关联图得：0.5s s v L (/)/0.024s V ρρ=，02414.0)02
.0(
2.020==σ
c c
s m v
v
l c
u f /345.0=-=ρρρ，u op =0.8u f =0.275m/s Vs
D'0.8104
op
m u π
=
=
确定实际塔径，对计算值进行圆整，取D'=0.8m 。
5．3．3 塔板结构设计
（1）选管
选用单流程弓形降液管 （2）堰的计算
堰长l w =0.71D=0.5m 选堰高h w =0.06m L/l w 2．5=3600×0.0014/0.52．5=10.37
查表得E=1.2，h ow =0.00284×1.2×（3600×0.00144/0.5）2/3=0.01622m h l =h w +h ow =0.06622，h o =h w -0.015=0.045m （3）液面梯度
b=(Lw+D)/2=0.6，lw/D=0.7 差图得 W d =0.098m
Z=D-2Wd=0.504m ，可以算出?很小忽略。 （4）塔板布置
取筛孔直径d0=0.004m ，t/d0=3.0，所以t=0.012m 。2
0d 0.907()0.1008t
?=?= 由于操作点离漏液线比较近，所以将开孔率降低 选0.06
取安定区宽度Ws=0.05m ，边缘区Wc=0.04m 。X=D/2-（Wd+Ws ）=0.20m
r=D/2-Wc=0.31m ，x/r=0.645
]sin )([2Aa 125.022x r
r x r x -+-=
Aa=0.229m 2，A T =0.385，Aa/ A T =0.595
筛孔总面积：A 0=Aa×φ=0.229*0.06=0.014m 2。 筛孔数：N=A 0/a 0=0.014/(3.14/4)0.0042=1115个。
5．3．4 对设计塔板进行校核
（1）板压降
取板厚δ=3mm 33.1/d 0=δ 查表得c 0=0.84
2004u d n Vs
π=
=7.37，200)(21c u l v g hd ρρ==0.016m F 0=0
u v ρ=14.74kg 0．5/(m 0．5s)
Hp=h1+hc=0.063m(液柱) （2）雾沫夹带
6
3.2v 5.710e (
)g t f
u H h σ
-?=
-，Af/At=0.085
则：A f =0.085×0.385=0.0327
s
g V U t f
A A =
-=0.10316/(0.385-0.0327)=0.293m/s
e v =.2
36662.00.52.3093.20206.0010.75??? ???-??-=0.03kg(液体)/kg （气体）<0.1
则可认为精馏塔径及塔板各工艺结构尺寸合格。 （3）液泛校核
H r1=2
l Ls 53.10）（
wh =0.153(0.00144/0.5×
0.045)=0.000626 设进口堰 ：h r =h r1，H d =h w +h ow +?+h r +h p =0.06+0.01622+0.000626+0.054
=0.131m 液柱
因为泡沫的相对密度?=0.5，所以降液管内泡沫层高度为Hd/?=0.262m ，则：
m h w 202.006.0262.0Hd
=-=-?
该值小于塔板间距300mm ，故不会发生液泛。 （4）液体在降液管内的停留时间的校核
降液截面积A f =0．0327m 2 ，故液体在降液管内的停留时间t
s
s L H A s T f 538.600144.03.00327.0t ->=?== 所以合格。
（5）漏液点气速和稳定系数计算
当F 0=8kg 1/2/（s×m 1/2）时，U 0，漏=F 0/ρv 1/2=8/(4.0677)1/2=3.97m/s 实际孔速：U 0=Vs/A 0=0.10316/0.014=7.37m/s 塔的操作稳定性：K= U 0/ U 0，漏=1.86
5．3．5 负荷性能图
（1）漏液线
以F 0=8kg 1/2/（s*m 1/2）为气体最小负荷的标准，则：
()s m v n d /0556.084min Vs 302
==ρπ
（2）液体流量上限线
以5秒作为液体在降液管中停留时间的下限得： ()s m t H
A T f /001962.0max Ls 3==
（3）液体流量下限线
以h ow =0.006m 作为规定最小液体符合的标准得：
()006.0min Ls 3600
E 10004.823
2=??
????lw 取E=1，()360084.21000006.0min 3
2
lw
Ls ?
?? ???==0.000425m 3/s （4）雾沫夹带上限线
以e V =0.1kg(液体)/kg(气体)为限，求Vs-Ls 关系。
352
.0ug Vs
A A Vs f T =
-=，()
223
3
2.5 2.5()
36000.00284 1.0620.5
f ow h hl hw how ls h ls
==+=?=
代入已知量解得：3
2867.503875.0ls Vs -= （5）液泛线
为了防止发生液泛，应满足式：()?
d
H ≥+w T h H ，?取0.5，
其中：H T =0.30m ，h w =0.06m
32
3
2
06.15.0360000284.0how Ls Ls =??
?
???=
220Ls 2.302152.01=???? ?
?=lwh
Ls
hr ，0≈?，???
? ?????
? ??=l v c u g hd ρρ2
0021 其中：c 0=0.84，2
2d 02
4.06h 0.0510.08448420.6Vs n d Vs π??
??=? ? ?????= hp hd hp hp hr how hw Hd +=++?++=，1
由()
2/12/10./17m s kg F =得：Vs=0.1936m 3/s
当???
? ??<32
3
2./kg 170F m s 时 即Vs<0.1936m 3/s 时， 3245.9360.184776.1005352.01h hl hl hl +-+=
解得：23
4322.369267.3046.2333.0ls ls ls Vs -+-= 由于得出值皆大于0.1936所以不能用上式。
当???
? ??>323
2./kg 170F m s 时 即Vs>0.1936m 3/s 时， 3245.8364.152419.1006675.01h hl hl hl +-+=
解得：23
43
2
2
38.25769.10288.106538.0Vs ls ls ls ---=
代入数据求出值符合要求，用以上数据作出负荷性能图如下所示
图5-1 精馏段负荷性能图
图5-2 提镏段负荷性能图
5．3．6 塔高的确定
Z=N T H T /E T ，E T =0.49（αμl ）-0．245，将气相液相组成数据带入求平均值得：
E T =0.75
则Z= N T H T /E T =49.8块。解得实际板数为50块，进料口选在第13块板。 取塔顶空间高度：H 1=0.6m
塔底空间高度：为保证塔底有10min 的液体储量，塔底空间高度：
()m 5.224
.706000144.002H 2
=?=π
裙座高度：h2=2.0+1.5D/2=2.52m
所以塔高 ：H=（50-1）×0.3+0.6+2.25+2.52=20.07m
表5-3 精馏塔设计计算结果汇总一览表
名称
符号
单位 设计结果 塔形 筛孔塔 塔径 D m 0.7 板间距 H T m 0.3 溢流形式 单溢流 堰型 平堰 堰长 l w
m 0.5 堰宽 W d
m 0.098 堰高 h w
m 0.06 降液管底隙 H 0
m
0.045 降液管面积 A f
2m
0.0327 降液管面积/塔截面
A f /A T
0.085 筛孔直径 D 0 m 0.004 孔间距 t m 0.012 孔数 N 1115 堰液头 h ow
m 0.01622 板上清液高度 h L m 0.07 降液管内清液高 H d m
0.131 雾沫夹带量
e v
()/()kg kg 液气
0.03
5．4 辅助设备的选型 5．4．1 泵的选型
(1) 物料送入一步缩合釜所用泵的选型
进口流量为W=4.978m 3
；扬程为2
2f P u H Z h g g
ρ??=?+++∑；其中
2
0,0;2P u g g ρ??≈≈24t f L L u h u m d g +=?=∑∑，则H=1.98+4=5.98m 查手册得，选用离心泵型号为 ：IS65-40-250。
表5-4 泵的基本参数表[26]
型号 转速
/(r/min) 流量 /(m 3/h) 扬程 /m 效率 /% 轴功率
/Kw 必需汽蚀余量 (NPSH)r/m
IS65-40-250
1450
7.5
21
35
1.23
2
5．4．2 再沸器的选型[26]
（1）脱乙醛塔的再沸器是用水蒸气间接对物质加热，利用水蒸气冷凝成水
释放的潜热使物质由液相变成气相。本设计中采用立式热虹吸再沸器。
取总传热系数K=700 kJ/( m2·h·℃)；再沸器进口蒸气的温度为100℃，出口温度
为100℃。再沸器的热负荷为
5
8.1910/
kJ h
?。
再沸器的平均温差：
(10077.2)(10026.2)
43.42
10077.2
ln
10026.2
t
---
?==
-
-
℃。
则再沸器的换热面积为：
5
2
8.1910
26.9
70043.42
Q
A m
K t
?
===
??
。
查手册，选用型号为JB/T 4714-92R管壳式换热器。
（2）脱乙醇塔和脱重组分塔也选用型号为：JB/T 4714-92R。其参数如下表：
表5-5再沸器基本参数[27]
序号公称直径
DN/mm
公称压力
PN/MPa
管程数
N
管子根数
n
换热面积
/m2
1 325 1.6
2 88 31.0
2 450 1.0 2 220 57.8
3 450 1.0
4 200 52.5
注：1表示脱乙醛塔再沸器；2代表脱乙醇塔再沸器；3代表脱重组分塔再沸器
5．4．3 冷凝器选型
所有冷凝器全部采用管壳式冷凝器，型号为JB/T 4714-92R。
5-6冷凝器基本参数表[28]
序号公称直径
DN/mm
公称压力
PN/MPa
管程数
N
管子根
数
n
管程流通
面积/m2
中心排
管数
换热面积
/m2
1 500 1.0 4 256 0.0226 18 58.3
2 450 1.0 1 237 0.0419 17 62.2
3 800 1.0 2 776 0.0686 31 134.3
4 500 1.0 4 256 0.0226 18 58.3 注：1脱乙醛塔冷凝器；2脱乙醇塔冷凝器；3脱重组分塔冷凝器；4蒸发器出口处冷凝器
5．4．4 工艺设备一览表
5-7乙酸乙酯制备工艺设备一览表
序号设备名称规格材质数量
1 缩合釜直径2000mm
高度2000mm
16MnR 2
2 脱乙醛精馏塔
直径800mm
高度20070mm
16MnR 1
3 脱乙醇精馏塔直径1260mm
高度11030mm
16MnR 1
4 脱重组分精馏塔
直径2300mm
高度16000mm
16MnR 1
5 冷凝器JB/T4714-92R 组合件 4
6 泵IS65-40-250组合件 6
7 再沸器JB/T4714-92R 组合件 3
8 单效蒸发器组合件 1
第四章 热量衡算 4．1 基本数据 表4-1 气体热容温度关联式系数[19-21] 物质 443322101 1/T a T a T a T a a K mol J C id p ++++=??-- 0a 1a 2a 3a 4a 乙醇 4.396 0.628 5.546 -7.024 2.685 乙醛 4.379 0.074 3.740 -4.477 1.641 水 4.395 -4.186 1.405 -1.564 0.632 乙酸乙酯 10.228 -14.948 13.033 -15.736 5.999 表4-2 液体热容温度关联式系数 物质 3211/DT CT BT A K mol J C p +++=??- A B C D 乙醇 59.342 36.358 -12.164 1.8030 乙醛 45.056 44.853 -16.607 2.7000 水 92.053 -3.9953 -2.1103 0.53469 乙酸乙酯 65.832 84.097 -26.998 3.6631 表4-3 物质的沸点及正常沸点下的蒸发焓 物质 沸点/℃ 蒸发焓/KJ·mol -1 乙醇 78.4 38.93 乙醛 20.8 25.20 乙酸乙酯 77.06 32.32 水 100 40.73 乙缩醛 102.7 35.83 4．2 一步缩合釜的热量衡算： 该工段中反应温度为10℃ 物流由25℃降到10℃的热料衡算如下： ?-=+++?= ?15 .28315.298322/136.6766111 .8887.2309)(h kJ dT DT CT BT A H 乙酸乙酯 ?-=+++?= ?15 .28315 .298322/99.1458507.4651.420)(h kJ dT DT CT BT A H 乙醇 ?-=?= ?15 .28315.2982/4.540512016.16248.486)(h kJ dT H 乙醇铝
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首先，我们要了解，暖气片的购买单位是组，它是由多少片暖气片组成的，大多数暖气片厂 家都可以定制。其次了解暖气片的高度，市面上常见的一般有 670mm、1500mm、1800mm 三种，不同高度的暖气片散热量也不一样，高度越高散热量越大。 暖气片片数需要根据房间面积来计算的。首先选择一款性价比最高的暖气片，记住它每片的 散热量，用这个【散热量】除以 100 就得到【每平米需要的片数】，然后用【房间面积】 除以【每平米需要的片数】，就得到这个房间需要的【总片数】。举个例子：小编客厅面积 为 20 平米，选中鲁本斯塞尚大水道 1800 高的暖气片，每片的散热量是 260W，算法是： 用散热量 260W 除以 100 等于 2.6（每平米需要的片数），（房间面积）20 除以 2.6 等于 7.7，所以 20 平房间需要 8 片一组的暖气片。 最后，建议房屋密封性不好的买家在此算法的基础上多买一到两片，这样能达到更好的采暖 效果。
1）影响散热量的因素可以归结为两个方面：一是散热器本身的特点，如它的材料、形状、壁厚、焊接质量 和表面处理等；二是它的使用条件，也就是外界条件，如流过散热器的热媒种类、温度、流量，进出水的 方式，房间里的空气温度和流速，四周墙面的颜色和温度，散热器的安装方式，组装片数等。因此，不仅 不同的散热器散热性能不同，而且同一片或同一组散热器在不同外界条件下的散热性能也不相同。 散热器的散热量可用下式表示： Qs=KsFs(tp-tn)
式中 Qs——散热器的散热量（W）； Ks——散热器的传热系数［W/（m2?℃）］； Fs——散热器的散热面积（m2）； tp——散热器内热媒的平均温度（℃）； tn——散热器所在室内的空气温度（℃）。 由式中可见，温差 tp-tn 越大，散热量也越大。如果它们成直线关系变化，则 Ks 就应该是常数。但是，事 实上散热量的增大倍数要高于温差的增长倍数。 Ks 值并不能直接测得，即便有了 Qs、tp、tn 的数值之后，Ks 还和散热器的面积 Fs 有关。准确测量 Fs 是 十分困难的，而 Fs 的取值又影响到 Ks 值的大小。同一组散热器，采用的 Fs 越大，Ks 就越小；Fs 越小， Ks 就越大。由于 Ks 值不能单独用来评价散热器的优劣，可见公式 Qs=KsFs(tp-tn)用来表达散热器的热工 特性也不完全适宜。 国际标准规定，在评价散热器时，只给出散热量，而不再给出 Ks 值。 （2）由于采暖系统的热媒和管道布置方式的不同，散热器的计算选择也不相同，我们通过例题来进行分析。 【例】单管系统温降计算及散热器选择： 已知：供水温度为 95℃，回水温度为 70℃，各层热负荷如图 18 59 所示，房间设计温度为 18℃，计算 选择各层散热器。 图 18 59 【解】（1）计算立管的总热负荷
Q=6550kcal/h (2)计算立管的用水量 G=655095-70kg/h=262kg/h (3)计算立管上各段的温度 t1=95℃ t2=(95-1500262)℃=(95-5 73)℃=89 27℃
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各种运动消耗热量表 选择运动项目的时候，应该注意一些可以活动全身肌肉的运动，例如：快走、慢跑、打网球、游泳等，同时要持之以恒，才能够达到运动健身的功效喔！ 提醒你，各种运动所消耗的热量与运动时间的长短有密切的关系，如果你想用运动减肥，每项运动的时间应该超过20分钟以上，这样才能够真正地达到运动减重的效果。 运动医学专家认为，运动消耗人体内多少热量取决于多方面因素。 一是性别。一般讲，从事同样的运动，男性消耗的热量比女性多。因为男性的基础代谢率先女性高得多。 二是体重。从事同样的运动，体重重的人消耗的热量比体重轻的多。 三是运动项目。不同的运动及运动强度，运动量各不相同，所消耗的热量亦有较大的差异。 下面我们以两个体重分别为50公斤和90公斤的男子为例，看看他们从事不同项目的运动锻炼，以及在从事家务等日常活动时，究竟能消耗掉多少千卡的热量： 散步：散步1小时，前者消耗热量233千卡，后者为416千卡； 疾行：疾行半小时，前者消耗热量250千卡，后者为430千卡； 慢跑：慢跑45分钟（相当于跑6000米），前者消耗热量375千卡，后者为675千卡；跑步：跑步半小时，前者消耗热量240千卡，后者为310千卡； 跳舞：跳舞半小时，前者消耗热量170千卡，后者为310千卡； 健身操：做1小时健身操，前者消耗热量480千卡，后者为610千卡； 跳绳：跳绳10分钟，前者消耗热量240千卡，后者为450千卡； 游泳：游泳半小时，前者消耗热量300千卡，后者为540千卡； 打高尔夫球：打高尔夫球1小时，前者消耗热量250千卡，后者为450千卡； 爬楼梯：如果爬4层楼梯，前者消耗热量13千卡，后者为24千卡（70公斤的人可消耗19千卡热量） （多爬楼梯减肥效果显著。在相同的时间内，爬楼梯所消耗的热量是游泳的4倍），（一个体重60公斤的人，若快步爬10分钟楼梯则要消耗836千卡热量） 遛狗：遛狗一刻钟，前者消耗热量44千卡，后者为78千卡； 擦地板或擦玻璃：从事这类家务劳动半小时，前者消耗热量82千卡，后者为148千卡；侍弄花草：侍弄花草两小时，前者消耗热量215千卡，后者为387千卡； 运动医学专家指出，肥胖才要收到运动减肥的成效，在一定时间内必须达到一定的运动量。 有效减肥运动的能量消耗有一个“起点”，即每天起码要消耗热量300千卡，如果低于这一基数，减肥效果就不明显。 比如，一个人准备在一个月减轻体重1公斤，每天除了300千卡的基数，还要再加上300千卡的运动消耗量。这样，每周应消耗热量4200千卡，1个月当中要消耗约1.7万千卡。
一前言 山东菏泽玉皇化工有限公司年产13万吨环氧乙烷衍生物项目位于厂区中南部，北临丁二烯装置，南临乙烯车间，东为公司预留地，西为三期制氮房，符合建设规划，项目主要建设环氧乙烷衍生物主装置及辅助工程设施。工程设计能力为年产13万吨环氧乙烷衍生物项目。项目总投资9860.7万元，其中环保投资202.5万元。 山东菏泽玉皇化工有限公司年产13万吨环氧乙烷衍生物项目为新建项目，项目由菏泽市环境保护科学研究所于2013年3月编制了《建设项目环境影响报告书》，并于2013年4月通过菏泽市环保局审查批复（菏环审【2013】 30号）。项目于2013年10月开工建设。2016年4月由菏泽市环保局开发区分局备案投入试运行。根据菏泽市环境保护局的要求和山东菏泽玉皇化工有限公司的委托，菏泽市环境监测中心站承担了该项目的环保设施竣工验收监测工作，于2016年5月15日派相关专业技术人员前往现场勘察、收集有关技术资料后，按照相关的要求编写验收监测方案，由菏泽市环境保护局审查通过后，依据该方案我站于5月21日至22日派相关技术人员进行了现场监测，同时按照相关要求对该企业的环境管理等方面进行检查，在分析监测结果、汇总检查结果的基础上编制了本报告。
二总论 2.1验收监测的目的 通过对山东菏泽玉皇化工有限公司年产13万吨环氧乙烷衍生物项目装置工程外排污染物达标情况、污染治理效果、必要的环境敏感目标环境质量等的监测，同时对建设项目环境管理水平进行相应的检查与评估，为环境保护行政主管部门验收及验收后的日常监督管理提供技术依据。 2.2 验收监测依据 1、国务院令（1998）第253号令《建设项目环境保护管理条例》； 2、国家环境保护总局令[2001]第13号《建设项目竣工环保验收管理办法》； 3、国家环境保护总局环发[2000]38号《关于建设项目环保设施竣工验收监测管理有关问题的通知》； 4、山东菏泽玉皇化工有限公司13万吨环氧乙烷衍生物项目《建设项目环境影响报告书》； 5、菏泽市环境保护局《关于山东菏泽玉皇化工有限公司年产13万吨环氧乙烷衍生物项目环境影响报告书的批复（菏环审[ 2013] 30号）》； 6、山东菏泽玉皇化工有限公司《关于委托菏泽市环境监测中心站竣工环保验收监测的函》。
发热量计算公式 以煤工业分析结果，创立计算煤炭低位发热量新公式的原理与方法，不再详述。仅就实际应用的计算公式介绍如下： 1.计算烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式： Qnet.ad＝35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC 焦/克 或用卡制表示的计算式： Qnet.ad＝8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC卡/克Qnet.ad——分析基低位发热量； Vad——分析基挥发分（%）； Aad——分析基灰分（%）； Mad——分析基水分（%）； CRC——焦渣特征。 2.计算无烟煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算方式： Qnet.ad=34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad焦/克 或者以卡制表示的计算式： Qnet.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad卡/克
如果有条件能测定H值，或者从固定用煤矿区取得矿区以往H值的 平均值，用下式计算的无烟煤低位发热量结果精度更高。 以焦耳表示的计算式： Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had 焦/克 或者用卡制表示的计算式： Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had 卡/克 3.计算褐煤低位发热量新公式 以焦耳表示的计算式： Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad焦/克 或者用卡制表示的计算式： Qnet.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad卡/克 4.在水泥生产使用中，计算标准煤耗时，按上述公式计算的分析基低 位发热量（Qnet.ad）用下式换算成应用煤低位发热量（Qnet.ar）后，再 计算标准煤耗。 应用煤低位发热量计算公式 100-Mad100-Mar Qnet.ar=Qnet.ad×──────-23（Mar－Mad×─────） 焦/克 100-Mad100-Mad 煤经挥发分测定后遗留在坩埚内固体残渣的特征。 焦渣特征（CRC）煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8
日常活动各种运动消耗热量表 附：成人每日需要的热量 成人每日需要的热量 = 人体基础代谢需要的基本热量＋活动需要的热量＋消化食物需要的热量 消化食物需要的热量 = 0.1 x（人体基础代谢需要的基本热量＋活动需要的热量） 成人每日需要的热量 = 1.1 x（人体基础代谢需要的基本热量＋活动需要的热量） 人体基础代谢需要的基本热量计算
60岁以上10.4 x 体重（公斤） + 600 13.4 x 体重（公斤） + 490 活动所需要的热量 = 人体基础代谢需要的基本热量 x 活动强度系数 ·热量的来源：脂肪、蛋白质、碳水化合物 脂肪产生热量 = 9 千卡/克 蛋白质产生热量 = 4 千卡/克 碳水化合物产生热能 = 4 千卡/克 ·热量的单位：1大卡 =1千卡 Kilocalorie = 4．184 千焦耳
5、促进胃肠蠕动 运动改善了腹腔内脏活动的调节机能，增加了胃肠蠕动及其血液循环，使腹胀肠鼓、便秘、下肢静脉曲张、痔疮、嗜睡等并发症减少。 6、增加大脑活力 运动调整了大脑皮层活动状态，使精神饱满，增加了战胜肥胖的信心。 减肥方法 1、每周进行1到2次中低强度间歇性运动 有研究表明，进行一些低强度或者是中强度的间歇运动对于瘦身更有效，因为这样可以给身体带来更多的锻炼和刺激，所以在快走的时候不妨加入一些间歇性的慢跑，这样可以增加1.5到2倍的燃脂率，对于减脂有很大的帮助，而且还可以让你在运动后保持身体的高代谢，让体内的脂肪更快被消耗，不过进行间歇性运动的强度不宜太大，一般每周进行5次低强度有氧运动就可以了，将1到2两天调整为间隔的间歇性训练。 2、进行户外运动消耗更多热量 进行户外运动要比在室内进行运动消耗更多热量，而且进行户外运动在空气和环境方面也比较好，使人的心情更舒畅，也很容易使人忘记疲劳，在进行运动时也会更轻松更舒服，在户外跑步比在跑步机上会消耗更多的热量，而且也不易反弹哦。 3、坚持游泳 游泳也是一项很捧的减肥运动，可以快速减肥并且不反弹，不过你的坚持起着决定性作用哦，如果你不能坚持建议你不要选择游泳了，不过平时看到那些游泳员的身材，你还hold得住吗？虽然是练出来的，但是游泳也有非常不错的减肥效果，因为人在水中运动需要消耗更多热量，只要每次游半个小时左右就可以消耗体内大量热量，起到减肥效果，而且不易反弹哦。 4、跳绳有效减肥不反弹 平时也可以跳跳绳，跳绳也是具有减肥效果的有氧运动，只需要一小块空地就可以进行了，跳绳只需要几分钟就可以提高呼吸频率和心率了，可以快速有效的减掉体重，只要坚持就不怕会有反弹哦，而且跳绳还可以锻炼协调身体的灵敏性。[4] 5、骑自行车 与跑步等其他有氧运动相比,骑自行车减肥更显得清爽一些。“但骑自行车可以减肥吗”,这是MM们最为关心的问题。网络上也有流传骑自行车减肥腿会变粗,心脏等会负荷过重等,让MM们对其望而却步。要做到骑自行车减肥，得做到以下几点： 1、一定要早起。早上,人的身体只最为旺盛的时期,起床运动,更够更好的加速身体的新陈代谢。 2、选择好地点。平常大家忙于工作、学业,都没来得及细细的欣赏我们周围点点滴滴的人和物。所以,为了增加减肥的趣味性,为了拟补我们的缺憾,地点最好选择再户外。 3、代替运动。有时候无法挤出专门的减肥时间,你可以1周骑两回自行车,或者是骑自行车去上班
山西师范大学 工程学院 食品工厂设计 课程设计说明书 项目名称：年产7万吨饼干厂工艺设计姓名： 学号： 专业： 设计时间： 成绩：
目录 0 前言 (1) 1 厂址选择 (2) 1.1 自然环境 (2) 1.2社会经济因素 (2) 3 总平面设计 (3) 3.1总平面设计的内容 (3) 3.2总平面设计的基本原则 (3) 4 产品方案 (6) 5 工艺流程 (8) 6 物料衡算 (9) 7主要设备 (12) 8 定员设计 (13) 9 主要车间生产工艺布置 (14) 10 成本与效益分析 (15) 附图 附录
0 前言 饼干的主要原料是小麦面粉，此外还有糖类、淀粉、油脂、乳品、蛋品、香精、膨松剂等辅料。上述原、辅料通过和面机调制成面团，再经滚轧机轧成面片，成型机压成饼坯，最后经烤炉烘烤，冷却后即成为酥松可口的饼干。饼干类别根据配方和生产工艺的不同，甜饼干可分两大类，即韧性饼干和酥性饼干 饼干具有耐贮藏、易携带、口味多样等特点，深受人们喜爱。饼干品种正向休闲化和功能化食品方向发展。按其加工工艺的不同，又可分为：酥性饼干、韧性饼干薄脆饼干、曲奇饼干、夹心饼干、威化饼干、蛋卷等。按成型方法可分为印硬饼干、冲印饼干、挤出成型饼干、挤浆成型饼干、辊印饼干，随市场不断发展涌现出各种新型饼干。 改革开放以来，我国的饼干业得到了稳定而快速的发展，从1985年至今，我国曾先后引进数十条先进的饼干生产线，合资企业蓬勃涌现，中国的饼干生产能力大幅度提高，2001年总计销售120万吨，目前饼干正以每年15%的速度递增，预计以后将达到200万吨。饼干算是除面包之外最大的焙烤食品。
年产30 万吨乙酸乙酯的工艺设计 摘要 乙酸乙酯是重要的精细化工原料。它是一种具有优异溶解性能和快干性能的溶剂，已广泛应用于生产中。目前，乙酸乙酯的工业生产方法已趋于成熟，而乙醛缩合法因其具有原料来源广泛、绿色、环保等优点在众多生产方法中脱颖而出最具发展前景。 本设计采用乙醛缩合法，对工艺中的主要设备进行物料与能量衡算，并对乙酸乙酯的精馏塔、反应器进行了设计选型。根据设计要求对设备进行选型。就脱乙醇塔而言，塔体压力为常压，回流比取3,操作条件：X D=99%、X W=0.01。计 算出塔板数为46块，塔高22.4m。对塔体的主要尺寸设计：精馏段：算得堰长为0.72m,出口堰高为0.045m,堰宽为0.106m,降液管底隙高度为0.028m；提馏段: 算得堰长为1.2,出口堰高为0.049m,堰宽为0.176m,降液管底隙高度为0.027m。对于反应器选择连续型搅拌反应釜：算得筒体高度4.8m,筒体和封头直径3m,内 筒筒体厚度为10mm。设计中，首先根据工艺操作的要求和特点，参照相关工艺的 资料,绘制工艺流程图,然后根据工艺计算结构设计的最终数据画出主要设备图。设计满足安全生产要求,而且经济合理。 关键词：乙酸乙酯,乙醛缩合法,物料衡算,精馏塔,工艺流程图
PRODUCTION DESIGN WITH AN ANNUAL OUTPUT OF 300 THOUSANDS TONS OF ETHYL ACETATE ABSTRACT Ethyl acetate is an important fine chemical raw material. It is a kind of excellent solubility and fast-drying solvent, has been widely used in production. At present, the industrial production of ethyl acetate have been more and more mature, and the condensation of acetaldehyde because of its wide raw material sources, green, environmental protection and other advantages stand out from many production methods in the most development prospect. The condensation of acetaldehyde had been used in the design, material and energy balance calculation of the main process equipment, and distillation tower, reactor for ethyl acetate were design selection. According to the design requirements, we selected the suitable equipment. As far as alcohol tower, the tower body was at atmospheric pressure, reflux ratio was 3, the operating conditions: X D=99%, X W=0.01. We could calculate that the plate number was 46, the height of the tower was 22.4m. The main dimensions design of tower body: rectifying section: the length of the weir was 0.72m, the outlet height of the weir was 0.045m, the width was 0.106m, the down comer height of the bottom clearance was 0.028m; stripping section: the length of weir was 1.2mr, the outlet height of the weir was 0.049m, the width was 0.176m, the down comer height of the bottom clearance was 0.027m. The reactor was selected continuous stirred tank reactor: the height of cylinder was 4.8m by calculation, the diameter of cylinder and head was 3m, the thickness of the inner cylinder was 10mm. In the design, according to the process requirements and characteristics,reference to the related process data, we could draw a process flow diagram, then according to the process of structure design
所有的电子设备在工作过程中都要产生热量，这些热量必须排出到设备外部，否则热量的积累将会导致故障。选择适合的通风或冷却系统，首先需要知道设备的产热量和散热空间。 热是一种能量，其度量单位是焦耳，BTU（British thermal unit,英制单位）和卡。通用的计量标准是BTU/小时或焦耳/秒（焦耳/秒等同于瓦特），在实际应用中这两个单位会需要换算，计算公式如下： 3.41 BTU/小时 = 1 瓦特 在计算机或其他处理信息的仪器中真正用于处理数据的电源能量是很少的，可以忽略不记。因此，交流电源的能量几乎全转化成热量了，也就是说，从设备的电源消耗就可推算出热量的产生量。 制冷量取决于全部系统 一个系统总的发热量是由所有产热设备相加得出。产生的热量通常用表示为 BTU/小时，也可以用其他单位表示，这个数据可以从设备的手册中得到。将每个设备的发热量相加就得出整个系统总的值。UPS作为一个特殊的例子在下面详细介绍。 很多IT设备的交流功率消耗（瓦特）可以在APC的UPS选择方案中找到，或者从设备的产品数据中也可查到。若设备的耗电量由VA或电压-电流值的形式来表示，那么设备的伏安数也可以代替瓦来衡量热量的输出。要是设备的功耗用安或安培表示，则用电流值乘以交流供电电压得出伏安值。由于有功率因数存在，用伏安值来估算设备的发热量，其准确程度是比不上用瓦特来表示的，依据不同的设备会有0到35%的误差。但是，这些估算方法都可以给出一个比较保守的，不会低估的设备发热量。 对于UPS散热量的确定
由于UPS将功率从输入端送到输出端，因此在计算UPS的散热量时与其他IT设备时是有区别的。UPS工作在不同的模式下，其产生的热量也是不同的。在UPS的绝大多数运行时间内，是工作在普通状态下的，即把AC电源提供给被保护设备，这时UPS运行效率可以达到80%到98% 。因此，UPS的无用功（或称功率损失）会在2%到20%之间，这部分交流输入功率会转化成热量。 不同类型的UPS产生的无用功是由其设计电路结构决定的，可由下表估算出： UPS热量的产出由此公式计算得出： 产热量（BTU/小时） = 负载功率（瓦特）x 无用功比例（由表1查出）x 3.41 （BTU转换常数） 注意：当UPS工作在电池放电模式或正在给电池充电时，它的产热量会增加，但这是很正常的。UPS输出的这些能量并不需要特别注意，无须计算在通风冷却系统的设计容量中。 综述 一个电子系统总的热量输出是其中每个设备热量输出的总和。热量的输出（BTU/小时）是设备自身的一个指标；但在技术手册中不一定能查到，也可以用设备的电源功率消耗来估算。UPS的产热量可由技术手册中查到，或通过负载量和产生无用功比例计算得出。在设计通风冷却系统时，应将容量考虑的大一些，以适应将来设备的增加而带来的额外热量。 工艺设备的散热量计算公式 工艺设备的散热量计算公式为:
运动消耗卡路里对照表各种运动消耗卡路里对照表各种运动所耗热量对照表: 爬楼梯1500级（不计时）250卡 快走（一小时8公里）555卡w 快跑(一小时12公里) 700卡 单车(一小时9公里) 245卡) 单车(一小时16公里) 415卡新 单车(一小时21公里)655卡 舞池跳舞300卡 健身操300卡 骑马350卡 网球425卡 爬梯机680卡 手球600卡 桌球300卡 慢走(一小时4公里)255卡 慢跑(一小时9公里)655卡 游泳(一小时3公里)550卡 有氧运动(轻度)275卡 有氧运动（中度）350卡 高尔夫球(走路自背球杆)270卡 锯木400卡 体能训练300卡 走步机(一小时6公里)345卡 轮式溜冰350卡 跳绳660卡 郊外滑雪(一小时8公里)600卡 练武术790卡 活动类型活动能量消耗量(千卡/分钟) 睡眠或休息1.0 安静坐着 1.4 步行(每小时5公里，不负重) 3.7 步行(每小时5公里，负重10公斤) 4.0 办公室工作1.8 实验室工作2.3 烹调 2.1 轻度清洁工作 3.1 中度清洁工作(擦窗等) 4.3 轻微活动(台球、高尔夫球等) 2.5～5.0 中度活动(划船、跳舞、游泳等) 5.0～7.5 重度活动(足球等) 7.5以上 種類熱量68kg/1h(一个68kg人每小时所消耗的卡路里) 爬樓梯一千五百級(不計時)250卡 有氧運動(輕度)275卡慢走(一小時四公里)255卡 (中度)350卡 快走(一小時八公里)555卡 舞池跳舞300卡 慢跑(一小時九公里)655卡 健身操300卡 快跑(一小時十二公里)700卡 走步機(一小時六公里)345卡 游泳(一小時三公里)550卡 輪式溜冰350卡 桌球300卡 網球425卡 跳繩660卡 爬梯機680卡 單車(一小時九公里) 245卡 (一小時十六公里) 415卡 (一小時二十一公里)655卡 郊外滑雪(一小時八公里)600卡 不同活动消耗90千卡所需时间 睡眠80 步行、跳舞、游泳18～30 坐、写字、手工缝纫50 体操、购物、上下楼25 电动打字 45 熨衣、打高尔夫球 25 弹钢琴、剪裁、打台球 40 骑自行车 15～25 办公室工作 35 打乒乓球、排球20 铺床、扫地30 打羽毛球、网球15 烹饪、机器缝纫30 长跑、爬山、打篮球、踢足球10 活动能量消耗量(千卡/小时) 午睡48 看电影66 看电视72 office工作76 开车82 念书88 逛街110 插花114 洗衣服114 烫衣服120 遛狗130 洗碗136 泡澡168 购物180 骑脚踏车184 打高尔夫球186 打扫228 郊游240 跳有氧运动252 慢走255 健身操300 体能训练300 跳舞300 打网球352 滑雪354 仰卧起坐432 跳绳448 打拳450 爬楼梯480 快走555 慢跑655 快跑700 游泳1036 静卧 1.1 编织、进食、朗读、缝纫、使用电动 缝衣机、静坐写字 1.4 站立休息 1.5 削果皮、立正、脚踏缝衣机、拉弦琴、 玩小提琴 1.6 穿衣、脱衣、织毛衣1.7 弹钢琴、大声唱歌 1.8 裁衣、开汽车 1.9 洗碗、熨衣服、打字、作鞋 2 洗地 2.2 玩低音大提琴、洗衣服 2.3 扫地、骑马走路2.4 弹乐器、油漆家俱 2.5 扫地毯2.6 走路（每小时4Km）、弹琴3 木工（重工作）3.3 骑马（跳跃）7.7 赛跑8 击剑8.3
浙江项目-化工新材料公司年产20万吨表面活性剂及配套年产38万吨环氧乙烷、乙二醇装置项目可行性研究报告
浙江重点项目-浙江XX化工新材料有限公司年产20万吨表面活性剂及配套年产38万吨环氧乙烷、乙二醇装置项目可行性研究报告 编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司
本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、申请资金、融资提供全程指引服务。 可行性研究报告是在招商引资、投资合作、政府立项、银行贷款等领域常用的专业文档，主要对项目实施的可能性、有效性、如何实施、相关技术方案及财务效果进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。 可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投
资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。 投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。 报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。 报告用途：发改委立项、政府申请资金、申请土地、银行贷款、境内外融资等 关联报告： 浙江XX化工新材料有限公司年产20万吨表面活性剂及配套年产38万吨环氧乙烷、乙二醇装置项目建议书
毕业设计（论文）设计（论文）题目：5万吨/年乙酸乙酯生产工艺设计 学院名称：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：07-1 姓名：应志飞学号07402010423 指导教师：周琦职称讲师 定稿日期：2011 年 5 月22 日
中文摘要 摘要 乙酸乙酯是一种重要的化工溶剂。乙酸乙酯在涂料、粘合剂、制药和油墨等领域的应用十分广泛，其合成过程也受到广泛重视。传统的乙酸乙酯合成工艺为酯化法，即乙酸和乙醇在浓硫酸的催化作用下直接合成乙酸乙酯。乙醛缩合法、乙醇脱氢法、醋酸∕乙烯加成法等是近年来开发的新技术[1]，相对于传统的合成工艺，乙醛缩合法、乙醇脱氢法、醋酸∕乙烯加成法因其热力学上的有利性和经济上的合理性，被许多中外企业所采用。但基于国情及各方面的因素考虑，本论文采用乙醇脱氢法生产乙酸乙酯，并用了ASPEN模拟进行了物料和热量衡算。 关键词：乙酸乙酯；乙醇脱氢法；工艺设计；ASPEN模拟；衡算
英文摘要 ABSTRACT Ethyl acetate (EA) is an important chemical solvent. EA is widly used in applications of coatings, adhesives, pharmaceuticals and printing ink and its synthesis meyhod has get a lot of interests. The traditional synthesis method of EA is esterification, in which EA was made by direct esterification of ethanol and acetic acid with a sulphuric acid catalyst.Aldehyde condensation, dehydrogenation of ethanol and acetate/ethylene addition reaction are the new technologies developed in recent years. Compared with the traditional synthesis, these new methods have adopted by many Chinese and foreign enterprises because of its favorable thermodynamic and economic rationality. However，based on national conditions and taking into consideration various aspects, this thesis used Ethanol dehydrogenation was to produce ethyl acetate. ASPEN simulation is carried out to calculate the material and heat balance. Key Words：Ethyl acetateReactive Ethanol dehydrogenation was; Process design; ASPEN simulation; Balance calculation II
冀州市冀暖北方暖气片厂 本标准参照采用国际标准ISO3147—1975（E）《热交换器—供水或蒸汽主环路的热平衡实验原理和试验方法》、ISO3148—1975《用空气冷却闭式小室确定辐射散热器、对流散热器和类似设备散热量的试验方法》、ISO3149—1975《用液体冷却闭式小室确定辐射散热器、对流散热器和类似设备散热量的试验方法》、ISO3150—1975（E）《辐射散热器、对流散热器和类似设备—散热量计算和结果的表达式》。 1、主题内容与适用范围本标准规定了在闭式小室内测试采暖散热器（简称散热器,暖气片）单位时间散热量（简称散热量）的原理、装置、方法、要求和数据的整理。本标准适用于以热水或蒸汽为热媒的采暖散热器。 2、术语 2.1辐射散热器在采暖散热器中，部分靠辐射放热的称辐射散热器。 2.2对流散热器在采暖散热器中，几乎完全靠自然对流放热的称对流散热器。 3、测试原理 3.1散热器的散热量散热器的散热量应由下式求得：Q=Gp(h1—h2) 式中：Q——散热器的散热量，W；Gp——热媒的平均流量，Kg/s；h1——散热器进口处热媒的焓，J/Kg；h2——散热器出口处热媒的焓，J/Kg。注：h1、h2 的数值系根据被测散热器进出口热媒的温度和压力，由中国建筑工业出版社1987年第一版《供暖通风设计手册》中查得。 3.2热媒参数的测量3.2.1热媒为热水时，当热水温度低于大气压力下水的沸点温度时，应测量散热器进口和出口处的水温，或测量其中一处水温及散热器进出口的热水温差；当热水温度高于大气压力下水的沸点温度时，则应测量散热器进口和出口处的水温和压力，或测量其中一处水温及散热器进出口的热水温差和压力差。3.2.2热媒为蒸汽时，应测量散热器进出口处蒸汽的压力和温度，散热器进口处的蒸汽应有2～5℃的过热度，测试时被测散热器流出的应仅为凝结水，凝结水温度与散热器进口处蒸汽压力下饱和温度之差不得超过1℃。3.2.3热媒温度系指散热器进出口处的温度。如不可能在该处测量时，则测温点与散热器进（出）口之间的距离不得大于0.3m。应对这段管道严格保温，并在计算散热量时减去这部分散热量。保温层应延伸到测温点之外0.3m以上。3.2.4热媒参数测量的准确度应符合以下要求：流量：±0.5% 温度：±0.1℃压力（绝对）：±1％压差：当压差大于1KPa时±5% 当压差小于1KPa时±0.05%KPa 4、测试装置和要求 4.1测试装置测试装置应包括：a、安装被测散热器的闭式小室；b、小室六个壁面外的循环空气或水夹层；c、冷却夹层内循环空气或水的设备d、供给被测散热器能量的热媒循环系统。此系统应符合本标准的要求；e、检测和控制的仪表及设备。 4.2闭式小室的要求4.2.1小室内部的净尺寸应为：地面：(4±0.2m)×(4±0.2m) 高度：2.8±0.2m 4.2.2小室在任何情况下应为气密的。4.2.3小室的内表面应涂不含金属涂料的油漆。4.2.4小室采用空气冷却时，其构造应符合下列要求：4.2.4.1小室周围应设夹层，夹层内应维持稳定的温度环境。4.2.4.2小室的四壁、门、窗（若采用）、屋顶和地面的热阻偏差应在20%以内。4.2.4.3小室门应直接对着夹层外门。夹层外门必须气密，并宜具有和夹层墙相同的热阻。4.2.4.4夹层外围护层的墙、屋顶和地面总热阻应大于或等于1.73m3.K/W。4.2.4.5夹层内由可控温的送回风系统形成的循环空气，使小室的六个面得到均匀冷却。夹层的宽度宜为0.5m（不得小于0.3m）；夹层内冷却空气的平均速度宜为0.1～0.5m/s。4.2.5采用水冷却时，小室的构造应符合下列要求：4.2. 5.1冷却水的循环方式应使小室表面温度均匀。4.2.5.2安装被测散热器的墙壁内表面，应在整个宽度离地面1.25m的高度内贴以保温板，保温板的厚度宜为6mm，其热阻应为0.05±0.05m2.K/W。板的外表面若刷油漆，应采用不含金属涂料的油漆。4.2.5.3冷却水的总流量应不小于6000Kg/h，每面墙的水流量应可分别控制。 5、闭式小室内各参数的测试及准确度 5.1小室内的空气温度小室内的空气温度应采用屏蔽的敏感元件在下列各点进行测量。5.1.1在内部空间的中心垂直轴线上a.基准点离地面0.75m高，准确到±0.1℃；b.离地面0.05、0.50、1.50m；距屋顶0.05m的四点，准确到±0.2℃。 5.1.2在每条距两面相邻墙1.0m处的垂直线上，离地面0.75、1.50m高的两点（共八点），准确到±0.2℃。} 5.2小室内表面温度小室的内表面温度应在下列各点进行测量：a.六个内表面的中心点，准确到±0.2℃；b.安装被测散热器的墙壁内表面的垂直中心线上，距地面0.30m的点，准确到±0.2℃。 5.3其他参数的测量除5.1和5.2所规定的各点外，还应测量下列参数；a.小室内空气的相对湿度；b.采用空气冷却时夹层内的空气温度，准确到±0.5℃； c.采用水冷却时，冷却系统入口处的水温准确到±0.2℃； d.大气压力，准确到±0.1KPa。
年产5.5万吨环氧乙烷工艺设计 摘要 本文是对年产5.5万吨环氧乙烷合成工段的工艺设计。本设计依据环氧乙烷生产工段的工艺过程，在生产理论的基础上，制定合理可行的设计方案。 本文主要阐述了环氧乙烷在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。对主要设备如：混合器、反应器、环氧乙烷吸收塔、二氧化碳吸收系统，等进行物料衡算，对环氧乙烷反应器设备进行热量衡算，并对环氧乙烷反应器进行详细的设备计算和校核，确定操作参数、设备类型和材质，使用CAD绘制相应的工艺流程图，最后得出设备参数。 关键词：环氧乙烷；工艺流程；反应器；物料衡算。
PROCESS DESIGN OF ETHYLENE OXIDE WITH ANNUAL OUTPUT OF 55,000 TONS ABSTRACT The process of ethylene oxide with annual output of 5,5000 tons was designed in this paper. Based on the actual production process and production theory reasonable design scheme was developed. The status and role of ethylene oxide in the national economy was discussed in this paper. Furthermore, the produce methods, the principle of produce and process were also interpred. Material balance of the main equipments, such as: the mixer, the reactor, the absorb tower of epoxyethane, and the absorb system of carbon dioxide have been calculated. Calculation of energy balance for the epoxyethane reactor were also carried out. Equipment calculations and checking of the reactor were carried on detail. The parameters, types and materials of the equipments were confirmed. Based upon, the high purity epoxyethane rectifier was draw using CAD. Finally, correspond measures for the production process were given. KEY WORDS：epoxyethane；process；reactor；material balance。