1、工藝設計要點之一：物性數據某些工程設計實踐經驗是十分寶貴的。 聽說某資深工程師在現場轉一轉，瞄著一根管線和旁邊流量計的讀數，就能估算出其壓降來，不超過5%誤差；不要做什么復雜的計算，就能目測出容器的大概尺寸；向裸管上吐一口唾沫，能估計出其表面溫度；這些專業特技絕活非一日之功，都是經過長期的實踐和體會摸索得來的。除了已經定式的一些概念、數據之外，肯定還有一些簡便的算法、規則在其腦海里。但要強調的一點是，這些經驗公式只是用于估算，在某些場合下不能替代嚴格設計計算。它只適用于遠離設計本部的施工現場，手頭又沒有嚴格正規的設計計算程序、手冊。這時，憑經驗和這些設計要點可以省卻很多時間。實際工程經驗的積累

2、是從一個普通工程師到資深工程師的轉折點。對一個化學工程師來說，實際工程經驗是十分重要的。估算在某些時候、某些場合要比嚴格計算更加實惠、便捷。在以后不定期刊發的“工藝設計要點之.”系列選輯將匯編一些工程設計中常見的數據、圖表和關聯式。希望廣大設計人員，尤其是工藝系統工程師們搜集工作中的點滴經驗、體會，貢獻出來，取長補短，共同提高我們的設計水平的技能。本期從幾個方面陳列一些常用的工程數據，供化學工程師參考。常用物質的物理性質數據有機物液體密度與溫度的關聯式：l(tc-t)0.3有機物氣體密度可按下式計算：g=(mwp)(zrt)水的沸點是壓力的函數：tbp(oc)=(壓力mpa109)0.25其他

3、常用的工程常數：在空氣中的聲速= 346 m / s 光速= 3.0108 m / s 重力常數=980.665 gm cm / gf s2 阿佛迦德羅常數=6.021023 /mol 普適氣體定律常數r= 1.9872 g cal / g mol k =8.31434 j / mol k =8.31434 m3 pa / mol k 質-能關系=8.991016 j/kg =913.5 mev / u 介電常數=8.8510-12 f / m =1.2610-6 h / m 普朗克(planck)常數=6.6310-34 js =4.14 x 10-15 evs 波爾茲曼(boltzmann

4、)常數=1.3810-23 j / k =8.6210-5 ev / k 元素電荷=1.6010-19 c 電子靜質量=9.1110-31 kg 質子靜質量=1.6710-27 kg 玻爾(bohr)半徑=5.2910-11 m 玻爾(bohr)磁子= 9.2710-24 j / t =5.7910-5 ev / t 其他常見的無因次數群：雷諾數(reynolds)表示慣性力與粘滯力之比；普蘭德數(prandtl)表示流體物性對傳熱的影響；施密特數(schmidt)表示流體物性對傳質的影響；努塞爾數(nusselt)表示給熱系數；歐拉數(euler)表示壓差；馬赫數(mach)表示線速與聲速之

5、比；施伍德數(sherwood)表示傳質系數；史坦頓數(stanton)表示傳遞熱量與流體熱容量之比；韋勃數(weber)表示慣性力與表面張力之比；弗魯德數(froude)表示重力對流動過程的影響；伽利略數(galileo)表示重力與粘滯力的關系；格拉斯霍夫數(grashof)表示自然對流對傳熱的影響；路易斯數(lewis)表示物性對傳熱和傳質的影響；彼克列數(peclet)表示總體傳熱量與擴散傳質量之比。本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之二：精餾塔和管殼式換熱器工藝設計要點之二：精餾塔和管殼式換熱器精餾塔1。填料塔： (a)根據每米填料層高度的壓降，來判斷是否會液泛。通常每

6、米填料的液泛壓降為0.0170.025 kg/cm2(b)而在載點以下操作，則是正常穩定的操作條件。通常每米填料的載點壓降為0.00430.009 kg/cm2在此操作條件下的填料等板高度hetp是最低的，也即分離效率最高。2。由于風載和地基等原因，塔的高度一般不超過53米。3。對于小于900 mm直徑的小塔，通常采用填料塔。這是基于小直徑板式塔制造費用高昂的考慮。4。典型的全塔效率通常在6090 %之間。5。通常篩板塔盤間距為300400 mm；真空塔盤間距為500750 mm。如果考慮方便維修，相應的板間距要大一些，機械設計上的最低要求為460 mm。管殼式換熱器1。換熱介質的流向配置：

7、(a)將腐蝕性強的流體安排在管內，這樣只需少量的貴重合金管材即可。如果殼間走腐蝕性流體，不僅需要昂貴的殼體材料，而且殼內的管子也需耐腐材料。 (b)將易結垢的流體安排在管內，通過流速控制可以適當清除污垢。檢修期間，不用抽出管束就可以機械清洗直管段。 (c)對于高溫/高壓操作的流體安排在管內，可以省卻特殊、昂貴的制造材料。 (d)將較低流速的介質安排在殼側，可以體現出其經濟性能。因為低流速流體在殼側比在管內更易產生有利于傳熱的湍流現象。2。在各種操作壓力條件下，換熱器中較為合理的壓降如下：操作壓力 合理的壓降真空常壓 操作絕壓的十分之一11.7 kg/cm2 操作表壓的二分之一1.7 kg/cm

8、2以上 0.35 kg/cm2或更高3。當冷卻粘度較大流體時，順流操作比逆流換熱要好。因為冷流體可以獲得較高的傳熱系數。4。殼徑與列管根數的經驗關聯式為：d=1.75d(nnp)0.47其中 d為殼內徑，mm d為管外徑,mmn為每程的列管根數np為每殼程內的管程數。本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之三：材料選擇優點 缺點碳鋼便宜、易成型、最常用、耐微堿性環境 不耐酸、強堿物料、相對易脆(尤其低溫環境下) 不銹鋼相對便宜、易成型、相對碳鋼更適合于各種酸、堿性環境 不耐含氯物料、在高溫環境下降低性能參數 254 smo 中等價格、相對易成型、相對不銹鋼更適合于各種酸、堿性環境

9、稍耐含氯物料、在高溫環境下稍降低性能參數 鈦合金 耐含氯物料(海水環境)、高強度薄材 稍昂貴、難成型、焊接難 鉛鈦合金 耐含氯物料(高溫、海水環境) 非常昂貴、難成型 鎳 耐堿性物料(高溫、海水環境) 昂貴、焊接難 哈氏合金 耐酸性物料(適應范圍廣) 相當昂貴、易焊接 石墨 耐弱鹽酸性物料 非常昂貴、易脆、難成型 鉭 其他材料的替代品(非常苛刻的場合) 極其昂貴、慎重選用 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之四：涼水塔1。在工業涼水塔設計中，取決于空氣的溫度和濕含量，濕球溫度就是水可以被冷卻到的最低理想溫度，實際上可以達到環境飽和空氣90 %左右的冷卻等級。2。涼水塔的尺寸大小

10、是與水溫、濕球溫度有關的。其相對大小比例如下：t水-t濕，of相對尺寸大小5 2.415 1.025 0.553。循環水量通常在510 m3/hr-m2，空氣速度通常在1.52 m/s4。逆流誘導式通風塔是最常見的。這些塔的操作條件可達濕球溫度的1 oc之內，通常在36 oc的溫差之內。5。對于需要每冷卻6 oc左右的涼水塔，約有1 %的循環量損失。飄散損失約占循環量的0.25 %左右，排放約占循環量的3 %左右，以防止氯鹽類物質等化學品在系統中的累積。 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之五：輸送裝置對于大于120 m長距離、大通量物質傳遞的場合，選用氣流輸送裝置是最適宜的。

11、還適用于多個輸送源、多個目的地的工況。對于真空或低壓系統0.40.8 bar)，輸送空氣速度為1037m/s。輸送空氣量約在0.030.5 m3/m3輸送固體。2。拖曳型刮板輸送機是全封閉的，適合于短距離輸送物質。塊料尺寸約為75480mm，輸送速度為0.21.3m/s,所需動力比其他形式的輸送裝置要大。3。斗式提升機常用于垂直輸送物料的場合，且物質是比較粘稠、研磨的物料。500500mm容量抓斗的處理能力可達28 m3/hr，提升速度為0.5m/s，最快速度可達1.5 m/s 4。帶式輸送機用于長距離、大通量輸送。傾斜度最大為30o角， 600 mm寬的皮帶輸送能力達85m3/hr，輸送速度

12、約為0.5m/s，最快速度可達3m/s所需動力相對要小些。5。螺旋輸送機用于粘稠、研磨物料的長達46 m距離的輸送。傾斜度最大為20o角， 300mm直徑螺旋板的輸送能力達85 m3/hr，轉速為4060轉/分時的輸送能力可達2885 m3/hr 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之六：結晶器1。大多數結晶過程中，c/csat(濃度/飽和濃度)之比保持在1.021.05 之間。2。晶體生長速度和晶粒大小取決于溶液的過飽和度。3。在冷卻結晶過程中，溶液溫度保持在給定濃度的飽和點以下0.51.2 oc較合適。4。常見的晶體生長速度約為0.10.8 mm/hr 本文來自: 博研石油論

13、壇 詳細出處參考工藝設計要點之七：電機與透平1。電機馬達的效率一般在85 95% ； 蒸汽透平的效率一般在42 78% ； 燃氣透平的效率一般在 28 38% 。 2。對于75 kw (100 hp)以下的用戶，通常采用電機， 最高可用于15000 kw (20000 hp)的用戶。 3。最常用的是感應電動機。 例如轉速低達150 轉/分的同步電動機，其額定功率為37 kw (50 hp)左右。 適用于低轉速往復壓縮機。 4。蒸汽透平機很少用于75 kw (100 hp)以下的用戶，其轉速可以控制。 5。采用氣體膨脹機可以回收上百馬力的能量，同時也是獲取低溫的手段。 膨脹機每產生100kw的功

14、率，相當于移去了360kj/h的熱量。 6。由下式估算透平機的功耗： 其中 h = 實際可用功，btu/lb cp = 常壓熱容，btu/lb of t1 = 入口溫度，or p1 = 入口壓力，psia p2 = 出口壓力，psia k = cp/cv 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之八：固體干燥1。噴霧干燥只需幾秒鐘的時間，而轉筒式干燥時間則需幾分鐘，乃至一個小時。2。處理315 mm球粒狀物料干燥的連續板/帶式干燥器的干燥時間約為10200分鐘。3。用于處理高粘度流體物料的鼓式干燥器接觸時間約為312秒， 產品片厚約13 mm。轉鼓直徑約0.51.5 m，轉速約為21

15、0 轉/分。最大蒸發能力約為1363 kg/hr 4。轉筒式干燥器操作的空氣流速為1.53 m/s，最高達11 m/s。停留時間約590 分鐘。對于新設計的轉筒干燥器，需要85 %的橫截面積空間。采用逆流操作的設計，出口氣體溫度高于固體溫度約1020 oc。而并流操作的設計，要保證固體物料出口溫度為100 oc。轉速通常為45 轉/分，轉速與筒徑(m)的乘積約為4.67.6。5。氣流輸送干燥器適用于13 mm的顆粒干燥，甚至大至10 mm的顆粒物料。空氣速度約為1030 m/s，典型的單程干燥停留時間接近1分鐘。設備尺寸約為直徑0.20.3 m，長138 m。6。流化床式干燥器適合處理4 mm

16、以下的顆粒干燥。氣速的設計參數為最小流化速度的1.72 倍。一般連續操作的干燥時間取12 分鐘就足夠了。 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之九：罐式容器1。液體罐通常是臥式的，氣液分離罐通常是立式的。 2。適宜的長度/直徑比為3，范圍在2.5 5。 3。半充滿回流罐的停留時間為5 分鐘； 氣液分離罐進料到另一個塔之間的設計停留時間為5 10 分鐘。 4。爐前進料罐的停留時間最好是30 分鐘。 5。壓縮機前氣液分離罐的設計停留時間應該為每分鐘液體體積通量的10 倍。 6。液液分離器的設計停留時間應該維持沉降速度為0.85 1.3 mm/s 7。氣液分離罐中氣體臨界速度 = 0.

17、048 (液體密度/氣體密度-1)0.5 密度為kg/m3，臨界速度為m/s 8。除沫器中絲網層厚度通常為150 mm。 9。對于正壓分離系統，絲網層之前的分離空間為150450 mm， 絲網層之后的分離空間為300 mm。 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十：蒸發器1。最常見的類型是垂直長管自然或強制循環蒸發器。管徑在1963 mm之間，管長在3.69.1 m之間。2。強制循環速度一般在4.56 m/s范圍內。3。溶液沸點溫度升高(boilingpointrise或b.p.elevation)是由于溶液中存在不揮發溶質的作用，而導致溶液溫度與飽和蒸汽溫度的差別。4。當bp

18、r大于4 oc時，較經濟的做法是采用46 效串聯蒸發器設計。溫差愈小，采用取決于蒸汽消耗成本的串聯設計，其經濟效果愈加明顯。5。增加多效之間的蒸汽壓力，可以采用噴射器(2030%效率)，或者機械壓縮機(7075%效率)。 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十一：過濾器1。通常依據實驗室真空濾葉試驗的形成濾餅時間來分類的， 0.110 cm/s為快速； 0.110 cm/min為中速； 0.110 cm/hr為慢速； 2。如果5分鐘之內不能形成3 mm厚的濾餅，則不應采用連續過濾方法。3。對于需要快速過濾的場合，最好選擇帶卸料、頂加料的轉鼓過濾機和加壓式離心過濾機。4。對于需要

19、中速過濾的場合，最好選擇帶真空鼓式和邊沿式離心過濾機。5。對于需要慢速過濾的場合，最好選擇壓濾機或者澄清式離心過濾機。6。對于需要過濾微細砂礦石的場合，轉鼓速率為7335 kg/day-m2，轉速20 轉/hr，真空度457635 mm hg。7。對于需要過濾礦脈固體和結晶的場合，轉鼓速率為29340 kg/day-m2，轉速20 轉/hr，真空度51152 mm hg。 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十二：混合與攪拌1。中等攪拌程度的流體表面速度為0.030.06m/s，而強烈攪拌的流速為0.20.3 m/s。2。測量有擋板攪拌槽內的攪拌強度，主要依據是所需動力和葉輪尖

20、端速度：動力輸入葉端線速kw/m3m/s摻混0.033/size/fontfont=宋體size=14pt0.082/size/font/align/align/tdtd=1,1,544align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt-/size/font/align/align/td/trtrtd=1,1,180align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt均相反應/size/font/align/align/tdtd=1,1,208align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt0.082/size/fontfont

21、=宋體size=14pt0.247/size/font/align/align/tdtd=1,1,544align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt2.29/size/fontfont=宋體size=14pt3.05/size/font/align/align/td/trtrtd=1,1,180align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt帶傳熱的反應/size/font/align/align/tdtd=1,1,208align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt0.247/size/fontfont=宋體siz

22、e=14pt0.824/size/font/align/align/tdtd=1,1,544align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt3.05/size/fontfont=宋體size=14pt4.57/size/font/align/align/td/trtrtd=1,1,180align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt液液混合/size/font/align/align/tdtd=1,1,208align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt0.824/size/font/align/align/tdtd=

23、1,1,544align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt4.57/size/fontfont=宋體size=14pt6.09/size/font/align/align/td/trtrtd=1,1,180align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt氣液混合/size/font/align/align/tdtd=1,1,208align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt0.824/size/fontfont=宋體size=14pt1.647/size/font/align/align/tdtd=1,1,544a

24、lign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt4.57/size/fontfont=宋體size=14pt6.09/size/font/align/align/td/trtrtd=1,1,180align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt淤漿/size/font/align/align/tdtd=1,1,208align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt1.647/size/font/align/align/tdtd=1,1,544align=leftalign=leftfont=宋體size=14pt-/size

25、/font/align/align/td/tr/tablealign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt /size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt /size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt3/size/fontfont=宋體size=14pt。各種攪拌槽的幾何尺寸都與其容器的直徑(/size/fontfont=宋體size=14ptd/size/fontfont=宋體size=14pt)/size/fontfont=宋

26、體size=14pt有關：/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt液位=/size/fontfont=宋體size=14ptd/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt渦輪葉片的直徑=/size/fontfont=宋體size=14ptd/3/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt葉輪距槽底距離=/size/fontfont=宋體size=14ptd/3/size/fon

27、t/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt葉片寬度=/size/fontfont=宋體size=14ptd/15/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt四直葉擋板寬度=/size/fontfont=宋體size=14ptd/10/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt /size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt4/s

28、ize/fontfont=宋體size=14pt。對于需要沉降速度為/size/fontfont=宋體size=14pt9/size/fontfont=宋體size=14pt m/s/size/fontfont=宋體size=14pt的固體懸浮物，采用渦輪式葉輪設計；/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt對于需要沉降速度為/size/fontfont=宋體size=14pt46/size/fontfont=宋體size=14pt m/s/size/fontfont=宋體size=14pt的場合，則采用強化攪拌的推進式

29、葉輪設計；/size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt /size/font/align/alignalign=leftalign=leftfont=宋體size=14pt5/size/fontfont=宋體size=14pt。氣液混合所需的動力比完全液體混合所需的動力約小/size/fontfont=宋體size=14pt25/size/fontfont=宋體size=14pt50/size/fontfont=宋體size=14pt %/size/fontfont=宋體size=14pt。/size/font/align

30、/align 回復 引用收藏 分享 舉報 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十三：壓力容器和貯罐1。在-30 oc到345oc之間的設計溫度，取最大操作溫度加上25oc的余量。2。一般情況下，設計壓力取最大操作壓力的110 %或者在最大操作壓力值上再加0.691.7 bar，取大者。最大操作壓力取正常操作壓力值加上1.7 bar。3。對于真空操作，設計壓力取相對于全真空的1 bar(表)壓力。4。保證罐體結構安全的最小壁厚為：對于直徑為1.07 m及以下尺寸的罐，壁厚取6.4 mm；對于直徑為1.07 1.52 m尺寸的罐，壁厚取8.1 mm；對于直徑為1.52 m以上尺寸的

31、罐，壁厚取9.7 mm。5。許用工作應力取材料強度極限的1/4。6。最大許用工作應力：溫度范圍-30 345 oc 400 oc 455 oc 540 oc碳鋼sa203 1290 bar 1070 bar 686 bar 273 bar不銹鋼302 ss 1290 bar 1290 bar 1100 bar 431 bar 7。容器壁厚估算式：壁厚=(壓力外曲率半徑)(許用應力焊接效率-0.6壓力)+腐蝕余量 其中：壓力為 (表)；曲率半徑為英寸；應力為psi；腐蝕余量為英寸。初始設計工況的焊接效率通常取0.85。8。腐蝕余量取值：已知腐蝕性介質9 mm；非腐蝕性介質4 mm；蒸汽罐或空氣槽

32、1.5 mm。9。小于3.8 m3容量的貯罐，采用帶支腿的立式罐。 10。3.838 m3之間容量的貯罐，采用混凝土支承的臥式罐。 11。大于38 m3量的貯罐，采用混凝土座的立式罐。 12。貯存低蒸氣壓的液體，采用浮頂罐。 13。原料貯罐通常按30天供料設計。14。貯罐容積應該設計為貨運槽車容積的1.5倍。 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十四：管道 1。對于液體管線尺寸設計:合適的流速為1.5+0.004d m/s，泵出口端壓降約為0.04 kg/cm2/100 m管線。在泵入口端，流速為0.4+0.002d m/s，壓降約為0.008 kg/cm2/100 m管線。其

33、中d 為管線直徑，mm。 2。對于蒸汽或者氣體管線尺寸設計：合適的流速為0.24d m/s，壓降約為0.01 kg/cm2/100 m管線。 3。過熱、干蒸汽、氣體管線的流速限制在 61 m/s 及壓降0.1 kg/cm2/100 m管線；飽和蒸汽管線的流速限制在 37 m/s 以防止沖蝕。 4。對于型鋼管線的壓降估算式：p =35m1.20.2/(d4.2)其中： p為摩擦阻力降，kg/cm2/100 m當量管線 m為質量流率，kg/hr 為管內流體粘度，cp為管內流體密度，kg/m3d為管線內徑，mm。對于光滑的換熱器鋼管，須用30替換35。 5。對于兩相流，通常采用lockhart /

34、martinelli估算式，首先計算管線內每一相單獨存在時的壓降，然后計算：x = pl/pg0.5則，總壓降計算如下：p總 = ylpl 或者ygpg其中： yl = 4.6x-1.78 + 12.5x-0.68 + 0.65 yg = x2yl 6。控制閥至少需要0.69 bar的壓降來正常地操作。 7。管道法蘭的公稱壓力等級有10，20，40，103和175 bar。 8。截止閥通常適用于需要嚴密阻斷氣體介質的場合，閘閥適用于其他大多數場合。 9。螺紋管件適用于小于50 mm管徑的管道中，較大的管線連接易采用法蘭或焊接以防泄露。 10。管道表號為：其中 p為管道設計壓力，psi 為管材的

35、許用工作壓力，psi 常用的管道表號為sch=40。本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十五：泵1。用泵輸送液體所需要的功率：kw=1.67流率(m3/min)壓降(bar)效率 2。npsh=(在葉輪眼處的蒸氣壓力)(密度重力常數) 通常為1.2 6.1 m 液柱的壓頭 3。gpsa工程數據手冊的效率估算式： 效率= 80-0.2855f+0.000378fg-0.000000238fg2+0.000539f2-0.000000639f2g+ 0.0000000004f2g2 其中：f 為壓頭，ft；g 為流率，gpm。 應用范圍在f=50 300 ft； g=100 100

36、0 gpm；偏差為3.5%。 4。離心泵：單級流量為0.057 18.9 m3/min 時，最大壓頭152 m ； 流量為0.076 41.6 m3/min時采用多級，最大壓頭1675 m 。 在流量為0.378 m3/min 時，效率為45% ；在流量為1.89 m3/min 時，效率為70%；在流量為37.8 m3/min 時，效率為80%。 5。軸流泵用于流量為0.076 378 m3/min 的場合，壓頭可高達12 m 液柱，效率約為65 85%。 6。旋轉泵用于流量為0.00378 18.9 m3/min的場合， 壓頭可高達15,200 m 液柱，效率約為50 80%。 7。往復泵用

37、于流量為0.0378 37.8 m3/min 的場合， 壓頭可高達300,000 m 液柱， 功率為7.46 kw 時的效率約為70%； 功率為37.3 kw 時的效率約為85%； 功率為373 kw 時的效率約為90%。本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十六：壓縮機和真空設備1。根據下圖選擇壓縮機類型：2。風扇用來升高壓力約3% ；鼓風機只能升高壓力不到2.75 bar(表) ；壓縮機則可以升到更高的壓力。 3。理論上可逆絕熱功率估算式：功率 = m z1 r t1 (p2 p1)a - 1 a 其中： t1為入口溫度； p1、p2為進出口壓力； r為氣體普適常數 z1為壓

38、縮因子； m為摩爾流率； a = (k-1)/k ，及k = cp/cv 4。絕熱可逆流體的出口溫度t2 = t1 (p2p1)a 5。出口溫度不應該超過204 oc 。 6。對于雙原子氣體(cp/cv = 1.4)的壓縮比約為4。 7。對于多級壓縮，每一級的壓縮比應該接近相同。 壓縮比 = (pn / p1) 1/n 共有n級壓縮。 8。往復式壓縮機的效率：壓縮比為1.5時的效率為65%；壓縮比為2時的效率為75%；壓縮比為3 6時的效率為80 85%。 9。入口流率為2.8 47 m3/s 的大型離心式壓縮機效率約為7678%。 10。活塞往復真空泵可以抽真空到1 torr(絕)；活塞旋轉

39、真空泵可以抽真空到0.001 torr(絕). 11。單級噴射泵可以抽真空到100 torr(絕)；雙級可達10 torr(絕)；三級可達1 torr(絕)；五級可達0.05 torr(絕)。 12。三級噴射泵維持抽真空在1 torr(絕)，每kg空氣需要100 kg蒸汽。 13。泄露進真空設備中的空氣量=kv2/3其中當壓力大于90 torr時，k=4.8；壓力在320 torr時，k=1.9；壓力小于1 torr時，k=0.6；v為真空設備的容積，m3； 泄露進真空設備的空氣量，kg/h本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十七：換熱器 1。熱交換器計算式q = uaf (l

40、mtd) 中lmtd的校正因子可取f = 0.9。 2。最常見的換熱管外徑為19、25、38 mm ，三角形排列，管長6000、3000 mm 。 3。殼徑300 mm的換熱器面積約為9.3 m2； 殼徑600 mm 的換熱器面積約為37.2 m2； 殼徑900 mm的換熱器面積約為102 m2。 4。換熱管內液體流速應該為1 3 m/s ；氣體流速應該為9 30 m/s 。 5。帶有腐蝕、污濁、銹蝕或者高壓的流體通常安排在管內側。 6。粘性和冷凝的流體通常安排在管外殼側。 7。對于蒸發工況，壓降約為0.1 bar；其他工況約為0.2 0.68 bar。 8。管殼式換熱器中對于同端面管內外流體

41、的最小溫差約為 10 oc；對于冷劑約為5 oc 。 9。涼水塔出口溫度通常為30 oc ，返水溫度不高于45 oc 。 10。從參考文獻中可以找到許多管殼式換熱器中傳熱系數的估算式，參見本園地2000-12-22刊發的“如何設計換熱器及平均總傳熱系數u的初估”。 11。對于換熱面積為10 20 m2的工況，最好選用套管式換熱器。 12。螺旋板換熱器通常用于泥漿及含有固體物料的工況。 13。帶墊片的板式換熱器溫度可高達160 oc，由于其高效傳熱及“交錯溫差”的特性，而被廣泛應用。本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十八：板式塔 1。對于理想混合物，其相對揮發度可以取其純組分蒸

42、汽壓的比值。 2。塔的操作壓力主要取決于冷凝器中冷劑的冷凝溫度，以及再沸器中為避免工藝物流熱降解而允許的最高溫度。 3。對于順序分離精餾塔系列：首先進行最容易的分離(采用最小塔板數及最小回流比)如果相對揮發度及進料組成變化不是很大，可一次將需要的產品精餾出塔頂。如果相對揮發度及進料組成變化很明顯，按照其揮發度的降序排列，依次精餾出所需產品。如果進料濃度變化很明顯，但是相對揮發度相差不多，按照其濃度的降序排列，依次精餾出所需產品。 4。最經濟的回流比通常在最小回流比的1.2 1.5倍之間。 5。最經濟的塔板數通常取最小理論板數的兩倍，而最小理論板數是由fenske-underwood關聯式決定的

43、。 6。通常塔盤設計中實際塔盤數目要比計算值富余出10 % 。 7。板間距應該取450 610 mm 。 8。塔盤效率最高值通常在中等壓力下蒸氣線速度為0.6 m/s ；真空條件下蒸氣線速度為1.8 m/s 。 9。每塊塔盤的典型壓降為0.007 bar。 10。水溶液物系精餾的塔盤效率通常在60 90 % ，而氣體吸收和汽提塔的塔盤效率接近于10 20 %。 12。最常見的三類塔盤為浮閥、篩板和泡罩。泡罩適用于要求低漏液率的工況，其壓降比浮閥和篩板塔盤還要低。 13。篩板塔盤篩孔直徑約為6 13 mm，開孔面積約占塔盤總鼓泡面積的10 %。 14。浮閥塔盤閥孔直徑為38 mm，每平方米鼓泡面

44、積中約設置130 150 個浮閥。 15。最普通的堰高為50 76 mm，典型的堰長取塔徑值的 75 %。 16。回流泵的輸送能力應該有至少10 %的設計余量。 17。適宜的kremser吸收因子通常在1.25 2.00 之間。 18。回流罐通常是臥式安裝，設計停留時間為5分鐘時充滿罐容積的一半。 19。對大多數的塔，直徑至少為0.9 m ，其頂部應該留1.2 m高度的蒸氣排放空間，底部應該留1.8 m高度的釜液累積排放和再沸器返回接口空間。 20。由于風載和基礎的原因，塔高不宜超過為60 m。 21。塔的長徑比一般不超過30，最好低于20。 22。根據塔徑粗估再沸器熱負荷：q = 1.36d

45、2 對于加壓精餾塔；q = 0.8d2 對于常壓精餾塔； q = 0.4d2 對于真空精餾塔。其中熱負荷q，106 kcak/hr； 塔徑d，m本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之十九：填料塔 1。填料塔的壓降總是比相應的板式塔要低。 2。經常采用規整填料來改造現有板式塔，以提高產能或者分離要求。 3。對于氣相流率為14 m3/min 時，宜選用25 mm 規格的填料； 對于氣相流率為57 m3/min 時，宜選用50 mm 規格的填料。 4。塔徑與填料直徑的比值通常應該大于15。 5。為避免被壓扁，塑料填料層單段高度宜限制在3 4 m ，而金屬填料床層單段可高達6 7.6 m

46、。 6。對于鮑爾環填料，沿塔高每間隔5 10倍塔徑時，就應該設置液體再分布器；對于其它散堆填料，每間隔6.5 m時，就應該設置液體再分布器。 7。大于900 mm塔徑的液體再分布器噴淋頭，約為塔截面積上86 130 個/m2 ；小塔中的噴嘴密度還應更大些。 8。填料塔操作泛點率應該在70 %左右。 9。對于氣液吸收塔的理論板當量高度(hets)，25 mm鮑爾環為0.4 0.56 m ；50 mm鮑爾環為0.76 0.9 m。 10。設計壓降：工況壓降，bar/m填料吸收和再生塔 不發泡體系 中等發泡體系 0.002 0.0030.001 0.002氣體洗滌塔 水為溶劑 化學品溶劑 0.003

47、 0.0050.002 0.003常壓或加壓蒸餾塔0.003 0.007減壓蒸餾塔0.001 0.003任何體系的最大值0.008 本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之二十：反應器 1。反應速率數據必須由實驗室的研究工作得出，停留時間和空速數據的最終確定必須在試驗臺上取得。 2。催化劑顆粒的尺寸：流化床一般為0.1 mm，泥漿床一般為1 mm，固定床一般為2 5 mm。 3。對于均相全混釜反應器，輸入攪拌漿的功率應該為0.1 0.3 kw/m3 。然而如果有傳熱發生，則所需功率應該三倍于上述數值。 4。當平均停留時間達到組分均一所需時間的5 10倍時，就達到了cstr的理想狀態

48、。適當設計的攪拌約500 2000次旋轉，才能達到組分均一。 5。液體或者淤漿介質間相當慢的反應，通常最經濟的配置應該采用3 5個全混釜反應器串聯。 6。平推流反應器的典型應用，在高流率產出物及短停留時間，當需要明顯的熱量傳遞時選擇它。 7。當達到平衡條件下95%的轉化率時，一個5級全混釜反應器相當于一個活塞流反應器的性能。 8。溫度升高10oc，通常反應速率會加快一倍。 9。非均相反應的反應速率經常是由傳熱或傳質因素控制的，而不是化學動力學。 10。有時，改善催化劑選擇性能比增加反應速率更有效。本文來自: 博研石油論壇 詳細出處參考工藝設計要點之二十一：制冷1。一冷凍噸相當于移出12,000 btu/h 的熱量。 2。各種常用的制冷劑：溫度，oc制冷劑-18 -10深冷鹽水、乙二醇-45 -10氨、氟里昂、丙烷/丙烯-100 -45乙烷、乙烯 3。取決于涼水塔的規模，冷