树脂塔计算.docx

1、树脂塔计算工艺计算、树脂塔物料衡算 :计算标准: 年生产时间7500小时，以1小时为基准进行计算年生产能力为10万吨。物料衡算：已知进口物料量:物料NaCIH2ONa2SC4NaOHNa2CQ质量(kg)886其中Ca Mg离子含量10mg/L进入树脂塔后与体积为12m3的螯合树脂发生置 换反应：由已知流量V=128m3/h计算得出每小时钙、镁流量为 h设置换树脂的量为X,生成盐水的量为Y1 1 1X h Y得出消耗树脂X= kg/h 丫二所以树脂塔每小时除钙、镁量为列树脂塔物料平衡表：进口(kg)出口(kg)NaClNaClH2OH2ON&SC4886Na2SQ886NaOHNaOHN&CQ

2、N&CQCa Mg水损失杂质及补充水盐损耗合计合计根据能量守衡定律：艺Qi=E Qo+Ql 1式中：艺Q1随物料进入衡算范围的总热量艺Qo-随物料离开衡算范围的总热量Ql衡算范围以外损失的热量已知进塔盐水温度为Ti=60C，出塔温度T2=60C查得60C，密度p=1177kg/m3的盐水焓值为 H二kg 因为进口温度等于出口温度，进口盐水质量等于出口盐水质量，再衡算范围外 没有损失的热量。所以： 艺Qi = E Qo列能量衡算表进口出口温度C6060焓值kJ/kg热量QiQo6m3。设备计算一、已知数据 进塔盐水流量： V=128m3/h 。 树脂塔填料体积：盐水密度：尸1177kg/m3.

3、树脂塔直径:树脂塔高： h=、树脂塔计算： 树脂塔体积计算由已知得，塔底面积S=n r2=4. 15m2所以树脂塔体积为V树=Sh=x = 圆整为 15m3填料层高度计算因为填料体积为6m3,塔底面积为m2所以填料层高度： L=6/=树脂塔流速计算由已知：塔中盐水流量为 V=128 m3/h=s有公式： u=V/A u流速 m/sV流量 m3/sA塔横截面积 m2代入已知数据计算得出 u=s树脂塔压强计算已知数据：盐水流量 V=128 m3/h= m3/s 填料体积 6m3空隙率E取 树脂颗粒直径=盐水粘度：卩=xf0 4圆球率90%由前面计算知：填料高度L= 流速u=s根据雷诺准数 Rep二

4、dp pu/ a dp颗粒直径 mp盐水密度 kg/m3u盐水流速 m/sa流体粘度Rep二dp p/ a = x41(0 1177 x 1-毁 10=20当雷诺准数小于 20的情况下，摩擦损失占主导地位，所以根据公式E颗粒床层空隙率a流体粘度颗粒球形度 无因次dp球形颗粒直径 m p/L通过单位高度床层的压强降当 dp=6X T0m, E=寸Mpa= Mpa p= MpaMpa当 dp=6X 1-0m, E=sip/L= p=当 dp=1 x 1-0, E=寸p/L= p当 dp=1 x 1-0, E=寸p/L= Mpa 所以树脂塔压强降为 Mpa 圆整为 Mpa Mpa泵的选型计算已知数据

5、流量 VrMOmih,高位槽高出精盐水泵约20m管路总长约200m,管摩擦系数 入去，管径=200mm计算管路系统要求泵提供的压头 He.He=A Z+A P/pj+A u/2g+H 7式中 Z=20m A P=0 A u弋 Hf=用+艺 le)/d X2Ug已知盐水密度 p=1177kg/m3, 粘度卩=X水在管内流速为u=VS/=(140/3600)/ X=s则 Hf=x (200/ X 2X所以He=20+= 考虑实际情况取为25m由已知流量Qe=140m/h由Qe、He值查离心泵工作性能表 8可选BT180-25型钛泵其性能参数为型号流量扬程m叶轮直效率n%轴功率电机功m3/h径kw率

6、kwD2mmBT180-251402516279板式换热器计算：1计算依据(以下数据为北化机提供)盐水物性：CP=Kg：C；p =1177 Kg/ m3温度:换热前的温度ti=50C换热后最大温度t2=70C (考虑冬季情况)流量:体积流量 V=128 (m3/h ) 质量流量 W=128X 1177=150656kg/h计算加热盐水蒸汽按p=计算，蒸汽物性数据如下：温度142C，饱和水的比容kg,蒸汽比容m3/kg，蒸汽重度m3,饱和水焓kg, 蒸汽焓kcal/kg，汽化热kcal/kg。加热盐水所需热量为Q=CP(t2-1)=X 150656 X (70-50)=2410496 Kcal/

7、h假设蒸汽放出潜热后，冷凝水与盐水换热后温度为 90C，则1 kg蒸汽放出的热量为(+ () = kcal/kg, (90C时饱和水焓kg)蒸汽用量：M=241049&二h蒸汽体积流量：V=x = m3/h由石油化工设计手册第4卷P292饱和蒸汽P=412MPa时，管道内流速可以取u=40m/s，则蒸汽管道直径d= (4V/n u) = (4XX 40X 3600) =135 mm取 159X。换热蒸汽与盐水采用逆流换热，热流体：142C- 142C; 冷流体：70C 50C;t 大=92C;A t 小=72Ctm = （ t 大 t 小）/ （In t 大 / t 小）=（92 刁2） /

8、（In9772）二C查化工设计P237可知：K=13003500 Kcal/ C取最小值K=1300 Kcal/ C，则换热面积S=Q / tm=24104961300X2= m2管道计算1、已知数据 进料流量为h 密度为1177kg/m3、一次盐水总管计算根据 d= ( 4Vs/ JL) 1/2进行计算 式中 Vs=3s/ 尸3600 X 960=s故参考设计院所给资料，选取选取 u=s所以 d=(4xJX根据设计院资料查得，选用219X66勺钢管，其内径为d=219-6 X 2=207mm=再生酸、碱管计算同理根据 d = (4Vs/ JU) 1/2进行计算得出再生酸碱选取的管道为25 X 3mm的钢管。材料价格表名称规格材料价格(元)一次盐水储槽1500m3玻璃钢1350000盐水总管 219X6钢衬PE120000再生酸管 25X3钢衬PE再生碱管 25X3钢衬PE一次盐水泵BT180-25钛泵