年产20万吨碳酸钾蒸发车间设计中期报告14VIP专享VIP免费

第1页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共46页河北工业大学本科生毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：年产2.0万吨碳酸钾蒸发车间设计适用专业：过程装备与控制工程学生信息：学号：064049姓名：郎玥班级：过程C062指导教师信息：姓名、职称：赵景利教授报告提交日期：2010年5月19日1蒸发工段物料衡算与热量衡算1.1物料衡算已知条件：年产碳酸氢钾2万吨，除去大修、停车时间，假设设备的年工作日为300天，即工作时间数为7200小时，则年产量.经离子交换工段生成浓度约为10%的碳酸氢钾溶液，进入蒸发工段，则碳酸氢钾溶液的初始浓度x0=10%，故原料处理量.根据经验数据，经三效蒸发后碳酸氢钾浓度为x3=58%，故三效总蒸水量.1.2热量衡算1.2.1初算各效传热面积⑴总有效传热温差的计算根据生产经验及指导老师建议，并考虑到锅炉压力、管道腐蚀等，确定Ⅰ效加热生蒸汽压强为P1=600kPa（绝压，以下同），温度为158.7℃，考虑到管道传热损失，确定Ⅰ效生蒸汽温度为T1=158℃。第2页共46页第1页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共46页根据生产经验，确定Ⅲ效二次蒸汽压强为P3=15kPa，温度为T3=53.5℃；确定原料液经预热后预热到t0=90℃后，进入蒸发器。 蒸发器内溶液的沸点升高为式中——由于不挥发溶质的存在引起的沸点升高，℃——由于液柱静压力引起的沸点升高，℃——由于管道流动阻力引起的沸点升高，℃由于本设计选用降膜蒸发器，故可忽略不计；由于三效蒸发器间隔距离较近，管道流动阻力较小，可忽略。根据生产经验，初步估算各效因不挥发溶质存在造成的沸点升高为∴∴∴总有效传热温差为⑵总有效温差在各效的预分配按等传热温差原则近似分配各效温差，取计算各效汽、液相温度公式如下： ∴℃℃℃℃℃℃.55315.568.568.528979731001002812812821301302815833'3333322'2222211'1111tTtTtTtTtTtTtTtTt第3页共46页第2页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共46页通过查阅相关数据，汇总各效二次蒸汽相关物性数据如下表二次蒸汽效数绝对压力（kPa）温度（℃）汽化热r′(kJ/kg)0（生蒸汽）600.0158.02091.1Ⅰ256.6128.02183.1Ⅱ91.997.02265.9Ⅲ15.053.52370.0⑶由热量衡算求各效水分蒸发量因为蒸发器中碳酸钾分解热较小，故在热量衡算中忽略不计。由方程组计算各效蒸水量及Ⅰ效加热蒸汽消耗量。由于没有查到有关不同碳酸氢钾溶液比热容确定的资料和公式，此处暂用水的比热容代替，即将表中物性数据代入上方程组得解此方程组得⑷计算各效蒸发器传热面积根据生产经验初定各效传热系数为、、。有上述数据计算各效蒸发器传热面积如下：第4页共46页第3页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共46页因各效传热面积相差较大，故进行重新计算。1.2.2复算各效传热面积⑴重新分配总有效传热温差⑵重新计算各效汽液相温度根据重新分配的各效温差计算各效气液相温度如下：通过查阅相关数据，汇总各效二次蒸汽相关物性数据如下表二次蒸汽效数绝对压力(kPa)温度(℃)汽化热（kJ/kg）0（生蒸汽）600.0158.02091.1Ⅰ306.4134.02166.1Ⅱ124.3105.52244.2Ⅲ15.053.52370.0第5页共46页第4页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共46页⑶由热量衡算重新各效水分蒸发量同理，由如下方程组解得⑷复算各效蒸发器传热面积传热系数同上。复算计算各效蒸发器传热面积如下：因各效传热面积比较接近，故取传热面积为。⑸核算各效传热系数核算各效蒸发器传热系数如下各效传热系数经核算后与原估计值相差很小，故计算结果可取。第6页共46页第5页共46页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共46页2蒸发器有关接管管径的计算2.1Ⅰ效蒸发器有关接管直径的计算2.1.1加热室⑴进料口直径由公式式中：料液的体积流量：料液流速，此处取=1m/sρ:料液密度,此处取ρ=1052.6kg/m³管子规格：φ108×4管法...