日處理1000噸大豆生產(chǎn)工藝及設(shè)備計算

1、日處理 1000 噸大豆生產(chǎn)工藝及設(shè)備計算車工藝按日浸出 1000 噸大豆為基準(zhǔn)， 1000 噸大豆是按預(yù)處理后達(dá)到浸出工藝要求的指標(biāo)，其中含雜質(zhì) 1%,大豆含水 10%。則對應(yīng)預(yù)處理車間各設(shè)備處理量可通過物料衡算求得：一：預(yù)處理車間工藝計算及設(shè)備選型。（一）物料衡算：預(yù)處理車間工藝路線如下 ：原料斗升機刮板 (1)振動篩比重去石機刮板 (2)破碎機刮板 (3)水平刮板 (4)軟化刮板 (5)軋坯刮板 (6)干燥去浸出車間以上工藝可簡化為如下流程進(jìn)行物料衡算清理設(shè)備破碎軟化軋坯干燥雜質(zhì) (P)脫水 (W 1)脫水 (W 2)其中： F4=1000 噸 /天;含雜質(zhì) 10%;大豆含水 10%;預(yù)

2、處理原料大豆各項指標(biāo)如下：原料大豆含水 =16%, 含雜質(zhì) 7%,軟化后大豆含水 15%.1) 對干燥器做物料衡算得：F4*(1-1%)*10%=(F 3-F4*1%)*15%-W 2 F3=F4+W 2即： 1000*0.99*0.1=(F3-0.01*1000)*0.15-W 2F3=1000+W2聯(lián)立求解得：F3 = 1062 (t/d)W2= 62 (t/d)雜質(zhì)凈量10t/d即：軋坯機和干燥器處理量為1062 t/d2) 對軟化鍋做物料衡算得(F3-10)*0.15=(F 2-10)*0,.16-W 1F2=W 1+1062即： (1062-10)*0.15=(F2-10)*0.16

3、-W 1F2=W1+1062聯(lián)立求得：F2=1074.5 (t/d)W1=12.5 (t/d)即：軟化鍋處理量為1074.5t/d,( 破碎機處理量求為1074.5t/d).3) 對清理設(shè)備做物料衡算F=P+F2F*7%=P+10即： F=P+1074.5F*7%=P+10聯(lián)立求得： F=1145(t/d),P=70(t/d)根據(jù)上央物料衡算結(jié)果斗升機輸送量為1145t/d1刮板 (1)輸送量為1145t/d振動篩和比重去石機處理量為 1145t/d,去要能力 70t/d 刮板 (2)輸送量為 1074.5t/d破碎機處理量為1074.5t/d刮板 (3)及刮板 (4)輸送量為1074.5t/

4、d軟化鍋處理量為1074.5t/d刮板 (5)處理量為1062t/d軋坯機處理量為1062t/d刮板 (6)輸送量為 1062t/d干燥器處理量為1062t/d,干燥水分量為 62t/d(二 ) 能理衡算預(yù)處理車間涉及能量的設(shè)備有軟化鍋和干燥器。已知條件：軟化溫度為60干燥溫度為75取原始料溫為20 則：對軟化鍋（雜質(zhì)量很小，按純大豆計）傳熱負(fù)荷Q=F2Cp (60-20) +W*ro其中： Cp 為大豆在 2060 C 的平均比熱。or 為水在 2060 C 的平均汽化潛熱。查相關(guān)資料知： Cp=0.4975Kcal/Kg. oC其中：大豆含油 18%Cp 油 =0.5 Kcal/Kg. o

5、C大豆含水 16%oCp 水 =1 Kcal/Kg. C絕干物質(zhì) 66%Cp 干 =0.375 Kcal/Kg. oCr=2400Kj/Kg=573Kcal/kg12則： Q =F Cp(60-20)+W*r=1074.5*0.4975*(60-20)+12.5*5.73 *1000/24=1487814Kcal/h若用 0.5Kgf/cm2( 表壓 )的蒸汽加熱，對應(yīng) r=533Kcal/kg 熱損失取總傳熱量的 5%,則所需蒸汽量為D1=Q1 /0.95r=1487814/0.95/533=2938Kg/h=70.5t/d 對干燥器做能量衡算（忽略雜質(zhì)影響）傳熱負(fù)荷Q=(F422 31 1

6、2*r*Cp*t -F*Cp *t)+W其中： Cp2為大豆含水10% 時的比熱。 0.46 Kcal/Kg. oCCp1為大豆含水15%時的比熱0.49Kcal/Kg. oCor 為 2075 C 水的平均汽化潛熱： 2383Kj/Kg(569Kcal/Kg)=1000*0.46*75-1062*0.49*20+62*569*1000/24=2473767Kcal/h若用 1Kg/cm2(表壓 )蒸汽間接加熱，則需蒸汽量為：r=5.6Kcal/KgD2=Q/0.95r=2473767/(0.95*526)=4950Kg/h=118.8t/d2則：預(yù)處理車間所需總蒸汽量為：D=D1 +D2=7

7、0.5+118.8=189.3t/d二浸出車間工藝和設(shè)備計算及選型（一）浸出車間物料衡算浸出車間工藝流程簡圖如下：預(yù)熱器溶劑浸出器濕粕蒸脫機干粕混合油捕集器自由氣體過濾冷凝器第一蒸發(fā)器冷凝器最后冷凝器吸收塔第二蒸發(fā)器冷凝器分水箱汽提塔冷凝器毛油已知：原料大豆?jié)窕?8%( 毛豆 )，則：預(yù)處理前大豆油量為：1145*(1-7%)*18%=191.67(t/d)故：進(jìn)浸出器大豆含油為：191.67/(1000*(1-1%)*100%=19.36%1) 浸出器的物料衡算：已知：為將浸出效果，取混合油濃度為 20%,粕殘溶 30%,粕殘油小于 1%(按/1%計 )，則：對總物料： F4+W=F5+

8、F 5/對溶劑： W=F5*(1-X 0 )+(F 5-F*1%)*30%(X 0 為混合油濃度 )/對油脂： F5*(1-1%)*18=F 5*X 0 +(F 5-F4*1%-F 5*30%)*1%/即： 1000+W=F5+F 5W=0.8*F 5+0.3*F/5 -3/178.2=0.2*F5+0.007*F 5-0.1聯(lián)立求解得： F=1182 (t/d)F=849 (t/d)W=1031 (t/d)若混合油濃度按25%計，則： 1000+W=F 5+F/53W=0.75*F 5+0.3*F/5-3178.2=0.25*F5+0.007*F/5-0.1/聯(lián)立求得： F 5=1182(t

9、/d)F5=680(t/d)W=862(t/d)2) 蒸發(fā)過程物料衡算：1 第一蒸發(fā)器物料衡算：已知：混合油濃度 X 0=0.25處理量 5F =680 t/d要求 一蒸完成液濃度 X 1=60%操作壓力 0.04Mpa(真空度 )。蒸發(fā)型式：升膜設(shè)：第一蒸發(fā)器蒸發(fā)量為W 1，完成液量為 F6 (t/d)則： F5=F6+W156*0.6F *0.25=F即： 680=F61+W680*0.25=0.6F6聯(lián)立求解得： F6=283 (t/d)W1=397 (t/d)2. 第二蒸發(fā)器的物料衡算：已知：混合油濃度 X 1=0.6,處理是 F6=283 t/d 要求完成液濃度 X 2=0.95,

10、操作壓力 0.045Mpa(真空度 )，蒸發(fā)型式：升膜設(shè)：第二蒸發(fā)器蒸發(fā)量為W2，完成液量為 F7，則：F6=F7+W2F6*0.6=F7*0.95即 283=F7+W7 283*0.6=F7*0.95聯(lián)立求得： F7=179 (t/d)W 2=104 (t/d)3. 汽提塔物料衡算：經(jīng)汽提塔汽提后，要求毛油殘溶小于500PPm,已知：進(jìn)塔混合油濃度95%，處理量 F 為 179t/d,則：設(shè)：毛油量為 F8，汽提出溶劑量為W3F8+W3 =F7-6F7*95%=F 8*(1-500*10)179*0.95=F8*(1-500*10 -6)聯(lián)立求得： F8=170.05 (t/d)W3=8.9

11、5 (t/d)毛油中殘溶凈量 =85Kg/d4. 蒸脫機物料衡算：濕粕經(jīng)蒸脫機蒸脫后， 要求產(chǎn)品粕中殘溶越小越好。 這里按濕粕中溶劑全部去除計算，則：最終得粕量為：F6=(F/5-F4*1%)*(1-0.3)+F 4*15/=(F 5 -1000*1%)*0.7+F*1%=(1182-10)*0.7+10=830 (t/d)其中：除去溶劑量為：/W 1=F 5 -F 6=1182-830=352 (t/d)4(二)浸出車間能量衡算：1 溶劑預(yù)熱器oo已知：溶劑用量 W=862 t/d ,初始溶劑溫度取20 C，要求加熱至 55 C.比熱： Cp=1.99Kj/Kg. oC3密度： =652Kg

12、/m粕度： =0.36Cp2o導(dǎo)熱系數(shù)： =0.136W/m. C(以上物性以進(jìn)出品溫度的算術(shù)平均值計)加熱介質(zhì)： 0.5Kgf/cm 2（表壓）水蒸汽，對應(yīng)汽化潛熱r=2230Kj/Kg.冷凝液密3度 =951Kg/mo=0.684W/m. C=0.26Cp則：=862*1000/(24*3600)*1.998(55-20)=695 (KW)所需生蒸汽量：（按總傳熱量 5%計熱損失）D=Q/0.95r=695/(2230*0.95)=0.328 Kg/s=1181Kg/h=28.34 (t/d)2若選用列管換熱器加熱溶劑，初選K=400W/m.K因 0.5Kgf/cm 2( 表壓 ) 水蒸汽

13、飽和溫度為 110oC.則： tm=(110-20)+(110-55)/2=72.5S選 =Q/(K*tm)=695*1000/(400*72.5)=24m2加熱管選用 25X2.5mm,管長 L=3m鋼管，則需管數(shù) n 為：n=S/( *d 00*L)=24/(3.14*25*10-3 *3) =102 (根)采用單管程，雙管程列管換熱器， 管心距 t=1.4d o, 采用正三角形排列。則殼徑： D=t*(n -1)+2*do1=1.4*25*(1.1*(102)1/2 -1)+2*25=403 （mm）?。?D=400(mm)校核：管內(nèi)溶劑流速：u=W/L/(n/2* /4*d I )=9

14、.98*2/652/(102*/4*0.02 2)=0.955(m/s)-3 )=3.46*10 4Re=d*u*p/=0.02*0.955*652/(0.36*10Pr=Cp* / =1.99*10 3*0.36*10 -3 /0.136=5.27I =0.023* /d I *Re0.8 *Pr 0.44) 0.8 *5.27 0.4=0.023*0.136/0.02*(3.46*10=1300W/(m2. o C)加熱蒸汽走殼程：o=0.725*(g* 2* 3 *r/(N2/3 *d o* *t) 1/4(N=7)=0.725*(9.81*951 2*0.684 3*2230*10 3

15、/(7 2/3 *25*10 -3 *0.26*10 -3 *20) 1/4=7787 W/(m2. oC)2oC考慮不凝氣的影響：取o=0.6*7787=4672W/m.5水蒸汽冷凝面污垢熱阻： R =0.8598*10-42 oC/Wm .so溶劑的污垢熱阻：Rsi =1.72*10-42oC/Wm.i * d則 1/R0 =1/ o+ Rso+b*d0/( *d m)+ Rsi*d/d+ do/oii=1/4672+0.8598*10-4 +0.0025/45*25/22.5+1.72*10_4*25/20+25/(1300*20)2 o=0.00158(C/W)m.K0=650 W/(

16、m2. o C)S計 =Q/(K0* tm)=695*10 3/(650*72.5)=14.75(m2)S實 =125%* S計 =1.25*14.75=18.43(m 2)24(m2)故原設(shè)計換熱器可用 :(D=400mm, 25X2.5mm,L=3m鋼管 , 單殼程 , 雙管程 ,n=102 根, 三角形排布 )3) 蒸脫機能量衡算 ( 以下計算 , 濕粕含雜忽略 )已知條件及有關(guān)物性 :總量 (t/d)干物質(zhì) (t/d)油(t/d)溶劑 (t/d)水份 (t/d)濕粕11827208.27355100成品粕8307208.270.472物料有關(guān)物性數(shù)據(jù) :濕度C 水C 油C 干料C 溶C

17、 溶氣r 水r 溶Kcal/Kg oCKcal/Kg oCKcal/Kg oCKcal/Kg oCKcal/Kg oCKcal/Kg oCKcal/Kg o C00.9970.49650.3750.513545 C700 C1.00.51540.3750.5375720 C1.00.3750.53940.36255677.901.0020.3750.55220.36455180.9581 C1020C1.0080.3755391050C1.0090.53850.3751) 蒸脫第一階段熱量衡算本階段分為兩部分A) 將濕粕從 450C 加熱到 720CB) 濕粕脫溶過程A) 將濕粕從 450C

18、加熱到 720CQ 水 =m 水 *Cp 水 *(72-45)=100*10 3*1*(72-45)=2.7*10 6Kcal/d6Q 油 =m 油 *Cp 油 *(72-45)=8.27*10 3*(0.4965+0.5154)/2*(72-45)=1.13*10 5Kcal/d Q 干料 =m 干*Cp 干 *(72-45)=720*10 3*0.375*(72-45)=7.29*10 6Kcal/dQ 油 =m 溶 *Cp 溶 *(72-45)=355*10 3*(0.5135+0.5394)/2*(72-45)=5.05*10 6Kcal/dQ 總 =Q 水 +Q 油+Q 干料 +Q

19、油=2.7*106+1.13*105+7.29*106+5.05*106=1.515*107Kcal/d若用 4Kgf/cm 2(絕壓 )的間接蒸汽加熱 ,對應(yīng) r=511Kcal/kg則所需消耗間接蒸汽量 (按總傳熱量的 5%計熱損失 )G1= Q 總/0.95/r=1.515*10 7/(0.95*511)=3.121*104(Kg/d)=31.21 (t/d)B) 濕粕脫溶過程C) 用 1.5Kgf/cm2(絕壓 )直接汽加熱 (r=530Kcal/kg), 蒸汽冷凝水進(jìn)入粕中 ,同時料溫從 720 C 升至 810C,并使粕中含溶汽化為氣體 ,直接蒸汽用量包括兩部分 (一 )用于加熱脫

20、溶 ;(二)另一部分則未被冷凝下來與溶劑蒸汽構(gòu)成混合蒸汽溶劑從 720C 升至 810C 且使溶劑汽化所需熱量 :Q 溶 =m 溶 *Cp 溶 *(81-72)+m 溶*r 溶=355*103*(0.5394+0.5522)/2*(81-72)+355*10 3*77.9=1.744*106+2.765*107=2.94*107Kcal/d干料 ,油和物料中水的升溫所需的熱量:Q=(m 干*Cp 干 +m 水*Cp 水+m 油*Cp 油)*(82-72)=(720*103*0.375+100*10 3*1+8.27*10 3*0.52)*(81-72)=3.37*106Kcal/d則 : 升溫

21、及脫溶所需直接汽量為G1=Q/r=(2.94*10 7+3.37*10 6 )/530=6.183*10 4 Kg/d=61.83 (t/d) (忽略冷凝水顯熱 )設(shè): 被溶劑蒸汽飽和而未被冷凝下來的蒸汽量為G2 (不計空氣 )則: G2 1 010*)*Go=P /P *(M/M式中 : P1720C 水蒸汽分壓 (254.6mmHg)P0720C 溶劑蒸汽分壓(505.4mmHg)且在此條件下 ,溶劑飽和蒸汽壓為317.5mmHg.7M 1水蒸汽分子量(18)M 0溶劑分子量(93 按 6#溶劑計 )G0蒸脫溶劑量(355*103 Kg/d:)飽和和數(shù)(取 0.6)1 0103則: G 2

22、)*G=(254.6*18)/(505.4*93*0.60)*355*10=P /P *(M /M *o=5.77*10 4(Kg/d)=57.7(t/d)故: 直接蒸汽總用量為 :G=G1 +G2 =58.8+57.7=116.5 (t/d)(2) 蒸脫第二階段的熱量衡算 :此階段用 4Kgf/cm 2( 絕壓 ) 間接蒸汽加熱 , 使粕溫由 810C 升至 1020C 并脫水 ,此時 , 粕中含水量為 :100+58.8=158.8 (t/d)成品粕中含水按1%計 (7.2t/d)則 : 料溫從 810C 升至 1020C 所需熱量為 :Q=(m干*Cp干+m水*Cp水+m油*Cp油)*(

23、102-81)1=(720*103*0.375+158.8*103*1+8.27*10 3*(0.5154+0.5364)/2*21=9.1*106Kcal/d蒸發(fā)水分 ( 脫水 ) 所需熱量 ( 除去水分量 =158.8-72=86.8 t/d)Q2 =m水 *r=86.8*10 3 *539=4.679*10 7 Kcal/d則需間接蒸汽量為 :( 熱損失按傳熱量的5%計)G2 =(Q1+Q2)/(0.95r)=(4.679*107+9.1*10 6)/511=1.094*10 5(Kg/d)即 : 蒸脫機所需間接蒸汽 （ 4Kgf/cm2）總量為 :G1+G2=31.21+109.4=1

24、40.61 t/d所需直接蒸汽量： 116.5 t/d(3) 成品粕冷卻能量衡算 :此過程用空氣 ( 初溫 250C) 將 1020C 的成品粕冷卻到常溫 ( 按 300C 計 )Q= (m干 *Cp 干+m 油 *Cp 油+m 水 *Cp 水 )*(102-30)=(720*103*0.375+8.27*10 3*(0.5364+0.49)/2+7.2*103*1)*(102-30)=2.03*107Kcal/d8若空氣出口溫度按600C 計,則所需空氣量為 :W 空氣 =Q/(Cp 空* t)=2.03*107/(Cp 空 *(60-25)Cp 空 =Cg+H*Cv=1.013+0.03*

25、1.88=1.07 Kj/kg. 0C=0.255Kcal/kg. 0C故 : W 空氣 =Q/(Cp 空* t)=2.03*107/(35*0.255)=2.27*10 6kg/d=2270 t/d按常壓下 (1atm),常溫 (250C)計,空氣的體積為 :V=n*R*T/P=(2270*10 3/29)*0.082057*298)/1=1.914*10 6m3/d=79750m3/h5.蒸發(fā)預(yù)脫能量衡算及設(shè)備選型:1) 第一蒸發(fā)器能量衡算及設(shè)備計算已知 : 混合油處理量 F=680 t/d; X 01=60%1=397=25%XWt/d操作壓力 :0.04Mpa (真空度 )0加熱介質(zhì)

26、: 蒸脫機的溶劑和水蒸汽混合氣,濕度 T=81 C; 總量為 來自噴射真空泵的蒸汽暫不考慮, 混合氣中溶劑氣體所占的摩爾分率為:X 溶 =355/93/(355/93+57.7/18)=0.5435810C 時, r 水=551Kcal/kgr 溶=80.95 Kcal/kgrm=X 溶 * r 溶 +X 水* r 水=0.5435*80.95+0.4565*551=295 Kcal/kg混合油料液比熱 :Cp0=Cp 溶 *(1- X 0)+Cp 油* X 0=0.52*0.75+0.4965*0.25=0.514Kcal/kg. 0C查混合油沸點曲線知：=25%時, 在 0.04Mpa 真

27、空度下 ,tb=560C當(dāng) X=60%時,P=0.04Mpa(真空度 )下, tb =630C溶劑在 0.04Mpa(真空度 )下的氣化潛熱 r=79Kcal/kg則 :加熱蒸汽消耗量為 :9D=F*Cp *(t -t)+W*r/rm=680*0.514*(63-40)+397*79/295=134 t/d01 0顯然 ,來自蒸脫機的溶劑蒸汽混合氣 (412.7 t/d) 足夠加熱一蒸所需熱量，剩余部分，經(jīng)后接冷卻器冷凝并冷卻。關(guān)于蒸發(fā)器：若選用蒸發(fā)管為 32*3, 根據(jù)負(fù)壓蒸發(fā)的特點 . (L/d=150-200), 這里取L=200d=200*32=6400mm。實際到 m。在真空操作條件

28、下，當(dāng)上升汽速大于 15m/s 時,才能升膜過程成膜 (由升膜蒸發(fā)流體力學(xué)特點定 )。因： 397T/d在 0.04Mpa 真度下， 65下，（出口汽溫略高于其和蒸汽溫度）53 溶 (460/760)*1.0133*10 *93/8.314*(273+65)=2kg/m則：二次蒸汽體積流量為397*103=1.985*105 m3/d設(shè)需蒸發(fā)管數(shù)為n，則：2.3/ (n* /4* d2 )=15即 : 2.3/ (n* /4* 0.0262)=15解得根: n=290( )考慮隨著蒸發(fā)過程進(jìn)行蒸發(fā)管內(nèi)形成油污及升膜過程中管內(nèi)形成的液膜層 .取管數(shù) .1n =n*1.3=290*1.3=377(

29、 根)12蒸發(fā)面積 S= d Ln =377*0.032*6=227(m )0傳熱面積的校核：a、管內(nèi)升膜對流傳熱系數(shù)： i （ 1.3+128di ） ( / d i )其中： 油 0.178w/(mk)溶 =0.244 w/(mk)則有 : m=0.178*(0.25+0.6)/2+0.244*0.575=0.216 w/(mk)R eL 以入口液相流量為基準(zhǔn)。 Rev 以出口汽相流量為鞭準(zhǔn)。查相關(guān)物性圖得：10入口液相在 40 ,0=0.9cpCp0=0.514kcal/kg.。溶劑汽相粘度：V0.0077cp L 以平均溫度計（ 55）：此時 油 =7.42cp 油 0.3cp查大豆混

30、合油 關(guān)系圖。知： L 1.9cp 在 55下 , L= 油 X 油 +溶 X 溶=920*0.425+700*0.575=793.5kg/m3 v =PM/RT= (460/760)*93/0.082057*(273+55)=2.09 kg/m340時 , 入口料液密度 : L=920*0.25+700*0.75=755 kg/m3則 : ReL= d i L/ 0=0.026*755*680*10 3/24*3600*755*n* /4 d i 2=680*103/24*3600* n* di * /4L=680*4*10 3/ *24*3600* 377* 0.026*0.9*10-3=

31、1136Rev= d i L V/ v =di q/r V=397*10 3*4/24*3600* 377*0.026*0.0077*10-3=7.754*104Pr L=CPLL / L其中， CPLCP 油 X 油 +CP溶 X 溶 0.52*0.425+0.4965*0.3750.5065kcal/kg. =2.12 KJ/kg. Pr L 2.12*10 3 *1.9*10- 3/0.216=18.65則： i （ 1.3+126*0.026）*(0.216/0.026)*11360.23 *775400.34 *(793.5/2.09)0.26 *=4.628*8.3077*5.04

32、4*45.97*4.414*13.9*0.0077/1.9=22172/(m2 .)則 : 混合蒸汽冷凝對流傳熱系數(shù) 0冷凝液平均密謀按餉混合蒸汽冷凝計 . 汽相溫度 81時 , 冷凝液11溫度 72, 冷凝液中水含量 254.6/760=0.335(254.6為 72時水蒸汽分壓 )72時 , 水=977 kg/m3，溶 690 kg/m3 則： m=9770.335+6900.665=786kg/m378時 水 =0.6676w/m 油=0.288w/mm23300.335326 .20.665997 kJ / k m=0.233 0.665+0.6676 0.335=0.378w/m m

33、 0.4 0.335 0.37 0.665 0.38cp78時 水 =0.4cp溶 =0.37cp水 2330 KJ / kg溶77.9kcal / kg326.2kJ / kgg231 / 2則00 . 94 3lt則t m82406528 .52因混合油蒸發(fā)過程中，溫度變化由40-65取tm=15則：231/ 400.943 9.81 786997 103305w/ m2 C0.38 10 36 15另由于水蒸汽溶劑混合氣中不可避免含有空氣不凝氣。 會使其傳熱系數(shù)急劇降低，根據(jù)不凝氣對 0 的影響關(guān)系11bd 0d 0d 0K 0R S 0d mR Sii d i0d i10.000172

34、0.0033232320 .002197132245290.0005222172626?。?=0.40=0.43305=1322w/m22植物油污垢熱阻： 0.00052m /w2冷凝蒸汽污垢熱阻：so=0.000172m /w則：則 SQ13410 3295 4.187 103150.7(m 2 )K 0 t m243600 455 27.94 455w/m2由于混合油污垢的累積性，實際?。?222實1.55=1.5150.7=226m227m4118t m27 . 9441ln18故原設(shè)可用（另由于在實際操作中， 噴射真空泵的蒸汽要進(jìn)入一蒸加熱器，故實際加熱蒸汽溫度及冷凝液組成都要向有利于

35、蒸發(fā)方向發(fā)展故取 227m2 已非常安全）取 t=1.35d0 三角形排列10取,D=1D=t(n-1)+3d =0.9752）第二蒸發(fā)器能量衡算及設(shè)備計算已知：處理量： 283t/d入口溫度： 63 濃度： x1=0.6出口濃度： x2=0.95蒸發(fā)量 104t/d操作壓力： 0.045Mpa(真空度 )出口溫度： 115 原料液比熱： Cp1=Cp 油 0.6+Cp 溶 0.4=0.49 4.1870.6+0.534.1870.4=2.12KJ/kg在對應(yīng)條件下，溶劑汽化潛熱 =74kcal/kg則： Q=FCp(115-63)+W2=283 103 2.12(115-63)/(24 36

36、00)+1.4 103 74 4.187/( 243600 )=734kw用 3kg/m2 ( 絕壓 ) 水蒸汽做為加熱介質(zhì)r=2169KJ/kg則生蒸汽消耗量（按傳熱量 5%計熱損失）Q734 1030.3562kg / s 1282kg / h 30.8t / dD20.952169 1030.95r關(guān)于蒸發(fā)器：根據(jù)真空蒸發(fā)特點，選用 32 3 L=6m 的蒸發(fā)管要求上升汽速不小于 15m/sP M4181. 01310 5937601 . 6 kg / m3溶氣8. 314273115RT因 W2=104 t/d在 0.045Mpa 真空度下， 115則：二次蒸發(fā)體積流量 =104103

37、43310m/d=0.75m /s/1.6=6.5設(shè)：需加熱管數(shù)為n0 .7515nd i24即0 . 7515n0 . 0264則： n=95 根2考慮油污垢和液膜的影響，取n 1.3n=1.395=123 根取 t=1.35d t(n1-1)+3d=0.58m ( 三角形排列 )0S 2d 0 Ln /123 0. 0326 74 m 213取 600mm傳熱面積校核：a. 管內(nèi)對流傳熱系數(shù)：0 .250.90.230.34lvi (1.3 128 d i ) PrR ecR evd ivl式中各物性定性溫度不確定 el 以入口液相為基準(zhǔn)： t=63 Rev 以出口汽相為基準(zhǔn)： t=115

38、 Prl 及 L, V 以平均溫度： t=(63+115)/2=89 計在 89下： 油 0.17w/m溶 0.258w/mCp油 0.52kcal/kg=2.18KJ/kg Cp溶 0.56kcal/kg=2.34KJ/kg 則：m 0.170.60.950.258 10.60.950.19w / mo C22查混合油 -t- 圖可知在 77.5%濃度 89 時 m=3CpC Pm 2.18 0.775 2.34 0.225 2.216 KJ / kg o C 63 x=0.6m9200 .66950 . 4830 kg / m 3d i v4 m s428310 2243600543R e

39、ln d1230 .0262 . 4 10 3R evd i u vv4 w 2nd ivi=2.4Cp 溶劑蒸汽在 115時=0.0085CpmvCpllP rll2 . 21630 .19350.198530.250.0085i(1.31280.026)5430.23564000.34350.90.0261.634.6280.194.25641.254.80524.530.00851983w /m2 .o C0.0263b. 管外蒸汽冷凝對流傳熱系數(shù) 0二蒸加熱介質(zhì)采用生蒸汽加熱，根據(jù)混合油在蒸發(fā)中溫度變化（t m=89）采用 3kg/cm2 ( 絕壓 ) 水蒸汽作為加熱介質(zhì)，對應(yīng) 132

40、.9 r=2169KJ/kg 132.9 下，冷凝水的性質(zhì)934kg/m3 =0.6862w/Mk14 =0.2177cp取 t=T S-T 22231 / 49.8194320.6862321691031 / 4則 :00.9430.943L t0.217710 36224360w / m 2 o C由于蒸汽中不凝汽的存在，使 0 急劇下降，實際?。?20.4 =0.4 4360=1744w/m-42另： so=0.8598 10 m/w則 11R s0bd 0Rsid 0d010.859810 40.00332K 00d mii d i1744452932320.000520.002008

41、261938262Rsi =0.00052m/w2K0=498w/m則： S2=Q/（Kt m）其中： t m=(139.9-63)-(132.9-115)/ln(132.9-63)/(132.9-115) =38.17S2=734103/(49838.17) 38.64m2由于二蒸混合油溫度高且濃度大， 其形成污垢的可能性及速度越大， 且考慮其污垢的累積性，原設(shè)計取 S=74m2 是合適的。（D=600mm）(3)汽提塔的能量衡算及設(shè)備計算已知：原料 :x=0.95t=110F=179t/d操作壓力 0.067Mpa(真空度 )要求汽提后毛油殘溶小于500ppm完成液量為 170t/d去除溶

42、劑量 W3 8.95t/d在對應(yīng)操作條件下， 95%混合油沸點為 1002若用 2kgf/cm （絕壓）直接蒸汽汽提，按熱量平衡理論所需的蒸汽量為：其中： G0 =W3=9T/Dr=75kcal/kg=314KJ/kg (100時，溶劑汽化潛熱 )C1=1.875KJ/kg (在此條件下，蒸發(fā)比熱 )Cp 油=0.52kcal/kg =2.18KJ/kg9314 179 218 (110 100)G128.75T/ D1.875 (120 100)T2=120 (2kgf/cm 2( 絕壓 ) 蒸汽飽和蒸度 )顯然，從能量方面考慮，由于汽提塔真空度較二蒸高，故混合油進(jìn)入汽提塔閃蒸，同時溫度降低

43、的顯熱足以滿足溶劑汽化所需的熱量。常用的層碟式 汽提塔所 采用的間接蒸 汽實際 上只起保溫作 用，若取4kgf/cm2(絕壓 )的水蒸汽作為間接蒸汽，其用量可根據(jù)經(jīng)驗取 1t/d .下面按解吸理論分析并計算有關(guān)層碟式汽提塔的結(jié)構(gòu)尺寸及有關(guān)物料工藝要求數(shù)據(jù)。已知：處理量（混合油） L=179T/D=7458.3kg/h=8.38kmol/h 其中溶劑： LS=179 5%=8.95T/D=373kg/h=4.01kmol/h15油： L0=17995%=170.05t/d=7085.4kg/h=7.96kmol/h混合油中溶劑摩爾分率 x=4.01/(4.01+7.96)=0.447 根據(jù)毛油產(chǎn)品質(zhì)量要求，塔毛油中溶劑的摩爾分率：5104x 149340. 00476101. 510593890層碟