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襄樊学院 2007届学士学位毕业设计（论文）报告纸
则：(K－Ko)/Ko×100%=(190－159.87)/159.87×100%=18.85%,其误差在15-25%之内，故K值假设成立且 K=190 kcal/㎡·h·℃=795.49KJ/㎡·h·℃，其传热面积为102.30㎡。
八、 主塔甲醇冷凝器热量平衡表 1、主塔甲醇冷凝器测试数据表
序号 1 2 3 4 6 7 项目 甲醇气进口温度 甲醇气出口温度 冷却水进口温度 冷却水出口温度 回流液入热 回流液出热 符号 单位 ℃ ℃ ℃ ℃ Kcal/h Kcal/h 数据 65 65 21 27 309443.35 2325827.13 备注 实测 已算 T进 T出 t进 t出 Q1 q1 2、总放热的计算：
回流液给热：Q2=q1－Q1=2325827.13-319443.35=2006383.78 Kcal/h 3、冷凝器内回流液与冷却水进行逆流传热，计算△tm 则，热流体： T 65℃→65℃
冷流体： t 21℃→27℃
△t 44 38
即△tm=（△t1－ △t2）/㏑（△t1 /△t 2）=（44－38）/㏑（44 /38）=41℃ 4、传热系数的假设及传热面积的计算：
根据两流体情况，假设传热系数K=450kcal/㎡·h·℃，则： S = Q/（K·△tm）=2006383.78/（450×41）=108.75㎡
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蒸发器选型如下：
壳体公称直径：800㎜ 管程数：Np=2 管子根数：n=366 管子长度：l=4500㎜ 管子型号：Φ25×2.5（碳钢） 按正方形旋转45゜排列 - 32 -
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则该换热器的实际传热面积为：
So=n·π·do·（l－0.1）=366×3.14×0.025×（4.5-0.1）=126.42㎡ 故要求总传热系数：
Ko= Q/（So ·△tm）=2006383.78/（126.42×41）=387.10kcal/㎡·h·℃ 则：(K－Ko)/Ko×100%=(450-387.10)/387.10×100%=16.25%,其误差在15-25%之内，故K值假设成立且 K=450 kcal/㎡·h·℃=1884.06KJ/㎡·h·℃，其传热面积为108.75㎡。
九、精甲醇冷却器热量平衡表 1、精甲醇冷却器测试数据表
序号 1 2 3 4 项目 精甲醇气进口温度 精甲醇气出口温度 冷却水进口温度 冷却水出口温度 符号 单位 ℃ ℃ ℃ ℃ 数据 65 28 21 25 备注 实测 T进 T出 t进 t出 2、精甲醇给热
Q=a精×0.654×（t进-t出）=2780×0.654×37=67270.44 Kcal/h 3、冷却器内精甲醇与冷却水进行逆流传热，计算△tm 则，热流体： T 65℃→28℃
冷流体： t 25℃→21℃
△t 40 7
即△tm=（△t1－ △t2）/㏑（△t1 /△t 2）=（40－7）/㏑（40 /7）=19℃ 4、传热系数的假设及传热面积的计算：
根据两流体情况，假设传热系数K=145kcal/㎡·h·℃，则： S = Q/（K·△tm）=67270.44/（145×19）=24.42㎡
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蒸发器选型如下：
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壳体公称直径：500㎜ 管程数：Np=2 管子根数：n=724 管子长度：l=3000㎜ 管子型号：Φ25×2.5（碳钢） 按正方形旋转45゜排列 则该换热器的实际传热面积为：
So=n·π·do·（l－0.1）=124×3.14×0.025×（3-0.1）=28.2㎡ 故要求总传热系数：
Ko= Q/（So ·△tm）=67270.44/（28.2×19）=125.42kcal/㎡·h·℃
则：(K－Ko)/Ko×100%=(145-125.42)/125.42×100%=15.61%,其误差在15-25%之内，故K值假设成立且 K=145kcal/㎡·h·℃=607.09KJ/㎡·h·℃，其传热面积为24.42㎡。
十、甲醇车间能量平衡表 1、入热情况
⑴粗甲醇带入热：Q1 = Q11 +Q1 2 +Q13 +Q14+ Q15=115671.97kcal/h ⑵软水带入热：Q2=5040 kcal/h ⑶碱液带入热：Q3=130kcal/h
⑷进车间蒸汽入热：Q4=（D1+D2）·i120汽=（1718.68+3775.38）×647
=3554659.50 kcal/h
⑸总入热：Q入=Q 1 +Q2+Q3 +Q4 =3675501.47 kcal/h 2、出热情况：
⑴预塔冷凝器带出热：q1=835778.26 kcal/h ⑵主塔冷凝器带出热：q2=2006383.78 kcal/h
⑶二甲醚带出热：q3=b·（c醚·t予冷气+r醚）=0.772×（0.63×10+125）
=101.36 kcal/h
⑷精甲醇带出热：q4=118177.8 kcal/h ⑸残液排放带出热：q5=105647.08 kcal/h ⑹异丁基油带出热：q6=36.99 kcal/h
⑺初馏物带出热：q7=（h1+h2）×0.65×65=2516.41 kcal/h
⑻蒸汽冷凝液带出热：q8=（d1+d2）·i90水=（1718.68+3775.38）×90 =494465.41 kcal/h
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⑼热损失：q9=( q 1 + q 2 + q 3 + q 4+ q 5+ q 6 + q7 + q 8 + q9)×3.1%
=112394.39 kcal/h
⑽总出热：Q出=q 1 + q 2 + q 3 + q 4+ q 5+ q 6 + q7 + q 8 + q9=3675501.47 kcal/h
第三节 精馏塔的设计及相关设备的选型
（一）预精馏塔的工艺设计
预精馏塔的作用是通过萃取精馏以脱去粗甲醇中二甲醚等轻馏分，在设计预塔
时将甲醇、水等组成看作重组分，因此预塔精馏可看成是重组分、轻馏分的分离。 设计要求：设计用于粗甲醇预精馏的浮阀式连续操作的精馏塔，以实现重组分与轻组分的分离操作。 已知条件如下：
生产能力：G后= 3777kg/h = 1.05kg/s(按原料混合物计) 原料粗甲醇中易挥发组分含量：XF=馏出液中易挥发组分含量： XD=釜底残液中易挥发组分含量：XW=
h1?h2?bG粗h1?bh1?b?a预损h2G后?h2×100%=1.92%（质量）
×100%=68.90%（质量）
×100%=0.52%（质量）
塔底循环蒸发器蒸气压力：0.4MPa (绝压) 工作压力： 常压 一、预精馏塔材料的选择
针对以前所用材料硅铁的传热不均、易脆裂等缺点，本塔采用碳钢制造，浮阀采用不锈钢，塔板大多用碳钢。 二、各组成及进料热状况的确定
以下图系统作为研究对象
由物料衡算可知：F= G粗+f1+e2 = 3836kg/h D= h2+b+a预损+e = 59kg/h W= G后 = 3777kg/h
将原料中各组成由质量分数换算为摩尔分率，原料液进料：3836kg/h 其中：粗甲醇（90%）3189.75kg/h
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