1万吨年气相氧化甲苯制苯甲醛工艺设计(10)
内径400mm
所以 该反应釜的实际半径：400/2=200mm
因为V=πr2•h
式中，V—反应釜的体积（L）
r—反应釜的半径（mm）
h—反应釜的高度（mm）
195.24×106=3.14×2002×h
h=1555mm
所以，该反应釜的高度为1555mm
4.7 设备向四周散失的热量
• • • (J)
式中 —设备散热面积（m2）；
—散热表面向周围介质的联合给热系数（W/m2•℃）；
—器壁向四周散热的表面温度（℃）；
—周围介质温度（℃）；
—过程的持续时间（s）。
联合给热系数 的计算：空气沿粗糙壁面作强对流，当空气速度 5 m/s时， =5.3+3.6 ；当空气速度 5 m/s时， =6.7 。
联合给热系数 =5.3+3.6*5
=23.3（W/m2•℃）
表面积 F=2πr•h
=2*3.14*2*155.5
=19.53m2
根据已知条件， =23.3（W/m2•℃）
=465℃
=375℃
= 100h=360000s
F=19.53m2
=19.53*23.3*(465-375)=40954.41kJ
4.8 消耗在设备各个部件及管道上的热量Q4
Q4=F •△t•
假设空气速度 为5m/s,则 =5.3+3.6*5=23.3
整个持续时间 =2.5*3600=9000s
消耗在加热设备各个部件上的面积F=156.44m2
各个部件向四周散热的表面温度△t=425℃
所以Q4=73942448.72kJ
4.9 热量衡算
表4.9 反应器热量衡算表
进入的热量 kJ 输出的热量
kJ
Q1 9726084.693 Q3 -6572676.837
Q2 -2324358.4 Q4 13942448.72
40954.41
Σ 7410726.293 Σ 7410726.293
5 设备的选型及计算
5.1 加热器
5.1.1 加热器的换热面积的计算
(1) 进出口温度的设定
在经过加热器的过程中，反应物料是作为冷物流，而热物流用的是加热油，因为通过调查发现，油的加热效果比较好，而且价廉。
已知：t1—冷物料的进口温度（℃）
t2—冷物料的出口温度（℃）
T1—热物料的进口温度（℃）
T2—热物料的出口温度（℃）
由热量衡算已得，t1为氧化反应的原料混合加热的进口温度t1=25℃，出口温度t2=450℃，而热物料油的温度设定为T1=500℃，T2=480℃。
(2) 平均传热温差的计算
平均传热温差： （5.1）
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