年产20万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计(29)
1 , 2 , 3 :——分别为每批中戊烷、水和苯乙烯的分子量
计算得：
戊烷的摩尔分数： ＝0.0146
水的摩尔分数： ＝0.865
苯乙烯的摩尔分数： ＝0.121
将以上算出的摩尔分数代入混合粘度公式中
所以：混合物粘度 ＝0.93 10-4 Pa.s
（3）搅拌雷诺系数（流动惯性与粘滞力之比）
已知公式：
已知：
混合物密度 m：938.40 kg/m3
混合物粘度 m：0.93 10-4 Pa.s
搅拌速率N：0.889 r/s
桨叶直径D2：2.2m
此时搅拌雷诺系数： ＝4.39×104>4000
（4）搅拌功率N
综上知区域内流动状态为湍流，湍流区功率曲线呈一水平直线，此时功率准数Np为常数。
当Re>4000,液体处于湍流状态，则 [28]
设计桨叶为吹冰叶平直涡轮，（湍流，有挡板）查得：K1＝3.8
所以 =3.8×938.40×0.8893×2.25＝129.12KW
本设计采用淄博华星变速传动机械厂的吹冰叶平直涡轮。
图5.11 淄博华星变速传动机械厂的吹冰叶平直涡轮
吹冰叶平直涡轮的具体参数如下：
表5.12 吹冰叶平直涡轮主要规格
项目 规格
桨叶直径m 2.2
搅拌速率r/min 53.32
功率KW 129.12
5.2泵的设计
以计算输送苯乙烯的泵为例：
5.2.1计算依据
（1）采用普通钢管进料。
（2）苯乙烯进料的质量流量是400531.587 kg /批，其密度是905.9kg/m3，粘度是0.72mPa.s
因此苯乙烯的体积流量为：
V苯乙烯＝400531.587/905.9＝442.14 m3/批
（3）设计a、b两管内径D=80mm，如下图所示：
图5.12 泵的工作原理[29]
5.2.2管内流速的计算
a管和b管内液体的流速
＝1.437m/s (5.12)
a管和b管内液体雷诺系数：
＝144642.03>4000 (5.13)
已知道： Re ≤ 2000 层流
Re ≥ 4000 湍流
2000 < Re < 4000 过渡状态
即管内流动为湍流形态
查《化工原理》上册. 取管壁的绝对粗糙度ε=0.13mm，所以a管和b管相对粗糙度e＝ξ/d＝0.13/80＝0.001625，由液体雷诺数Re＝144642.03
根据范宁(Fanning)公式[28] (5.14)
层流： (5.15)
湍流： (5.16)
Re ≥ 4000 及ε/d ≤ 0.005
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