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襄樊学院 2007届学士学位毕业设计（论文）报告纸
预后甲醇Q1软水Q2 q1精甲醇q2残液主 塔q3异丁基油q4回流液q5热损失碱液Q3回流液Q4蒸汽Q5
2、主塔测试数据表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目 主塔入料温度 主塔回流温度 精甲醇采出温度 主塔底温度 主塔顶温度 蒸汽加热温度 冷凝水出口温度 86℃时甲醇比热ronh 86℃时甲酸甲酯比热容 86℃时异丁醇比热容 残液比热容 135℃时蒸汽焓值 115℃时冷凝水焓值 采出异丁基油温度 符号 单位 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ kcal/kg·℃ kcal/kg·℃ kcal/kg·℃ kcal/kg·℃ kcal/kg kcal/kg ℃ 数据 86 65 65 110 65 135 115 0.71 0.51 0.68 以1计 652.3 115.2 80 实测 实测 查表 备注 实测 t主入 t主回 t采 t主底 t主顶 t蒸 t冷 C甲86 C酯86 C异 C残 i 135汽 i 115水 t异 3、主塔热量平衡计算 入热情况：
⑴甲醇带入热：Q11= C甲86·（a预出－a预损）·t主入 = 0.71×2816.7×86
= 171987.7kcal/h
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⑵甲酸甲酯带入热：Q12=C酯86·c·t主入=0.51×1.786×86=78.33 kcal/h ⑶杂醇油带入热：Q13= C甲86·d ·t主入=0.71×41.177×86=2514.27 kcal/h ⑷甲醇中水带入热：Q14=C水·e ·t主入=1×271.215×86=23324.49 kcal/h ⑸预后甲醇带入热：Q1 = Q11 +Q1 2 +Q13 +Q14+ Q15=197904.79kcal/h ⑹软水带入热：Q2=C水·e2 ·t主入=1×630×86=54180 kcal/h ⑺碱液带入热：Q3=C水·f1·t主入=1×16.25×86=1397.5 kcal/h
⑻回流液带入热：Q4= C回·q2·t主回=0.654×7514.546×65=319443.35 kcal/h ⑼蒸汽给热：Q5
⑽总入热：Q入=Q 1 +Q2+Q3 +Q4 +Q5=572925.64 kcal/h+Q5 出热情况：
⑴采出精甲醇带出热：q1= C甲·a精·t采=0.654×2780×65=118177.8kcal/h ⑵残液带出热：q 1= H·C残·t主底=960.428×1×110=1105647.08 kcal/h ⑶异丁基油带出热：q 3=C异·f2·t异=0.68×0.68×80=36.99 kcal/h ⑷回流液带出热：q 4= q2·（C
回
·t
回
+ r
甲
）=7514.54×（0.654×65+267）
=2325827.13kcal/h
⑸热损失： q 5=（q 1 + q 2 + q 3 + q 4）×2%=50993.78 kcal/h 总出热：q 出=q 1 + q 2 + q 3 + q 4+ q 5=2600682.78 kcal/h 入热=出热，Q入= Q出，572925.64+ Q5=2600682.78 kcal/h 蒸汽给热：Q5=2600682.78－572925.64=2027757.14 kcal/h 预塔蒸汽用量：
D2= Q5/（i 135汽－i115水）=2027757.14/（652.3－115.2）=3775.38 kcal/h 三、粗甲醇预热器热量衡算： 1、粗甲醇换热器测试数据表：
序号 项目 1 2 3 冷凝水进口温度 冷凝水出口温度 精甲醇进口温度 符号 T进 T出 t进 单位 ℃ ℃ ℃ 数据 90 80 8 备注 实测 - 25 -
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4 5 6 7 精甲醇出口温度 甲醇在平均31℃时比热容 甲酸甲酯在平均31℃时比热容 二甲醚比热容 t出 C甲31 C酯31 C醚31 ℃ kcal/kg·℃ kcal/kg·℃ kcal/kg·℃ 54 0.61 0.47 0.63 查表 2、总吸收热量的计算： ⑴粗甲醇中甲醇吸热：
Q1= C甲31·a·（t出 －t进）=0.61×2835×（54－8）=79550.1 kcal/kg·℃ ⑵杂醇油吸热：
Q2= C甲31·d·（t出 －t进）=0.61×41.177×（54－8）=1155.43 kcal/kg·℃ ⑶甲酸甲酯吸热：
Q3= C甲31·c·（t出 －t进）=0.61×1.786×（54－8）=38.61 kcal/kg·℃ ⑷二甲醚吸热：
Q4= b·〔C醚31·（t出 －t进+ r 醚）〕=0.772×〔0.63×46+125〕=118.87 kcal/kg·℃ ⑸甲醇中水吸热：
Q5= C水·e·（t出 －t进）=1×271.215×（54－8）=12475.89 kcal/kg·℃ ⑹碱液吸热：
Q6= C水·f·（t出 －t进）=1×16.25×（54－8）=747.5 kcal/kg ·℃ 所以总吸热：Q吸=Q 1 +Q2+Q3 +Q4 +Q5+Q6=94086.4 kcal/h
3、预热器由流体与预塔循环蒸发器出来的冷凝水进行逆流换热，则： 热流体： T 90℃→80℃ 冷流体： t 54℃←8℃ △t 36 72
即：△tm=（△t1－ △t2）/㏑（△t1 /△t2）=（36－ 72）/㏑（36 /72）=51.9℃ 4、传热系数的假设计传热面积的计算：
根据两流体情况，假设传热系数K=135 kcal/㎡·h·℃，则： S = Q/（K·△tm）=94086.4/（135×51.9）=13.43㎡
根据估算，查天津大学出版社《化工原理》上册第367页浮头式换热器基本参数表对
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预热器选型如下：
壳体公称直径：400㎜ 管程数：Np=4 管子根数：n=68 管子长度：l=3000㎜ 管子型号：Φ25×2.5（碳钢） 按正方形旋转45゜排列 该换热器的实际传热面积为：
So=n·π·do·（l－0.1）=68×3.14×0.025×（3－0.1）=15.48㎡ 故要求总传热系数：
Ko= Q/（So ·△tm）=94086.4/（15.48×51.9）=117.11 kcal/㎡·h·℃
则：(K－Ko)/Ko×100%=(13.5－117.11)/117.11×100%=15.28%,其误差在15-25%之内，故K值假设成立且K=135 kcal/㎡·h·℃=565.22KJ/㎡·h·℃，其传热面积为13.43㎡。
*注：查出柴诚敬等人主编《化工原理课程设计》
*
四、主塔甲醇预热器热量衡算： 1、主塔甲醇预热器热量衡算表：
序号 1 2 3 4 5 6 冷凝水温度 冷凝水出口温度 进预热器甲醇温度 出预热器甲醇温度 平均温度为81℃时甲醇比热容 平均温度为81℃时甲酸甲酯比热容 项目 符号 单位 ℃ ℃ ℃ ℃ kcal/kg·℃ kcal/kg·℃ 数据 115 87 76 86 0.71 0.5 查表 备注 实测 T进 T出 t进 t出 C甲81 C酯81 2、总吸收热量的计算： ⑴.预后甲醇吸热：
Q1= C甲81·a后·（t出 －t进）=0.71×2816.7×10=19998.57 kcal/kg·℃ ⑵甲酸甲酯吸热：
Q2= C酯81·c·（t出 －t进）=0.5×1.786×10=8.93kcal/kg·℃ ⑶杂醇油吸热：
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