年产1600吨十二醇聚氧乙烯醚琥珀酸单脂磺酸钠生产车间设计(8)

Q2=Q4-Q1-Q3
   =1066697.44-（-96325.22）-（-198919.58）
   =1361941.78KJ
消耗在加热设备的热量和设备的热损失忽略不计
加热剂的用量
以水蒸汽做为加热介质，水蒸汽的进口温度为150℃，出口温度为130℃
150 ℃饱和水蒸气的压力是476.24（绝压）KPa，汽化热
△H＝2118.5 kJ/kg
150℃的水降低到130℃时所放出的热量是：
q1＝Cp×△t＝4.2×(150-130)=84 kJ
所需水蒸汽的质量为：
m=1361941.78/（84＋2118.5）=618.36 ㎏
3.2.3 磺化反应的热量衡算
亚硫酸钠比热容：0.84 kJ/㎏•K
水比热容：4.2 kJ/㎏•K
各种物料带入的热量Q1的计算
计算公式：
Q＝mCpΔt
其中: m——物料的质量㎏；
      Cp——比热容kJ/mol•℃；
      Δt－物料温度变化
Q1=4738.52×2×（288-298）+（3080.80-924.24）×4.2×（288-298）+924.24×0.84×（288-298）
=-94770.40-90575.52-7763.62
=-193109.54 KJ
各种物料带出的热量Q4的计算。
Q4=236.92×2×（348-298）+2246.68×4.2×（348-298）+5335.72×1.84×（348-298）
=23692.00+471802.80+490886.24
=986381.04KJ
各种热效应的计算
磺化反应热：315 kJ/㎏
Q3=315×5335.72
=1680751.80KJ
冷却剂传给设备和物料的热量的计算
Q2=Q4-Q1-Q3
=986381.04-（-193109.54）-1680751.80
=-501261.22 KJ
消耗在加热设备的热量和设备的热损失忽略不计
冷却水用量的计算
反应过程中需要文持反应温度为75℃，所以需将反应放出的热量全部移走，设冷却水的进口温度为25℃，出口温度为55℃。
所需冷却水的量为:
m=501261.22/[4.2×（328－298）]
=3978.26kg
3.3 设备计算及选型3.3.1 乙氧化反应釜的计算和选型
（1）加料体积计算
环氧乙烷密度：0.8824×10 ㎏/ m
环氧乙烷体积：1463.92&pide;(0.8824×10 )=1.66m
十二醇密度：0.8309×10 ㎏/ m
十二醇体积：741.08&pide;(0.8309×10 )=0.89 m
V =1.66+0.89=2.55m
（2）反应釜体积计算
其表达式：
V ＝η•V
其中： η——装料系数
    通常装料系数η可取0.6～0.85。物料在反应釜操作过程中产生泡沫或沸腾，η应取较低值，一般为0.6～0.7；这里η取0.7。
反应釜体积 V=2.55&pide;0.7
            =3.65m
（3）反应釜的筒体直径计算
其中：V——釜体容积，m ；
      H——筒体高度，m；
      D ——筒体直径，m;
      V ——封头体积，设计初选0 m
根据《化工设备设计基础》[2]查得，设备内物料为液－固相时釜的高径比H/D 在1～1.3之间。所以估取H/D =1.3。
代入公式求得: D =1.60m
圆整后取: D =1600mm
（4）反应釜封头容积及直边高度的确定
封头采用椭圆形封头，根据筒体直径查找《化工设备设计基础》得到：

表3.5 标准椭圆封头的尺寸
公称直径
mm   曲面高度
mm   直边高度
mm   内表面积
m
容积
m

1600   400   25   2.89   0.587 年产1600吨十二醇聚氧乙烯醚琥珀酸单脂磺酸钠生产车间设计(8):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_9165.html