1、工 艺 计 算一、树脂塔物料衡算1.1：计算标准：年生产时间 7500 小时，以 1 小时为基准进行计算。年生产能力为 10 万吨。1.2 物料衡算：T1T2已知进口物料量：物料 NaCl H2O Na2SO4 NaOH Na2CO3质量（kg）36789.7 105544.4 886 4.8 63.4其中 Ca、Mg 离子含量10mg/L 进入树脂塔后与体积为 12m3 的螯合树脂发生置换反应：由已知流量 V=128m3/h 计算得出每小时钙、镁流量为 1.28kg/h设置换树脂的量为 X，生成盐水的量为 YCH2COONa CH2COO RN +CaCL2= RN Ca + 2NaCL C
2、H2COONa CH2COO1 1 1 2X 1.28kg/h Y 得出消耗树脂 X=1.28 kg/h Y=2.56kg所以树脂塔每小时除钙、镁量为 1.28kg。1.3 列树脂塔物料平衡表：进口（kg） 出口（kg）NaCl 36789.7 NaCl 36792.26H2O 105544.4 H2O 105544.4Na2SO4 886 Na2SO4 886NaOH 4.8 NaOH 4.8Na2CO3 63.4 Na2CO3 63.4Ca、Mg 1.28 水损失 1.0杂质及补充水 1.28 盐损耗 0.28合计 143288.3 合计 143288.3二、树脂塔热量衡算2.1 根据能量
3、守衡定律：Q 1=Q 0+QL 1式中：Q 1随物料进入衡算范围的总热量Q 0随物料离开衡算范围的总热量QL衡算范围以外损失的热量已知进塔盐水温度为 T1=60，出塔温度 T2=60查得 60，密度 =1177kg/m 3的盐水焓值为 H=198.66KJ/kg 因为进口温度等于出口温度，进口盐水质量等于出口盐水质量，再衡算范围外没有损失的热量。所以： Q 1=Q 02.2 列能量衡算表进口 出口温度 60 60焓值 kJ/kg 198.66 198.66热量 Q1 Q0设 备 计 算一、已知数据 进塔盐水流量：V=128m 3/h。 树脂塔填料体积：6m 3。盐水密度：=1177kg/m 3
4、. 树脂塔直径：2.3m树脂塔高：h=3.5m二、树脂塔计算：2.1 树脂塔体积计算由已知得，塔底面积 S=r 2=4. 15m 2所以树脂塔体积为 V 树 =Sh=4.153.5=14.525m3圆整为 15m32.2 填料层高度计算因为填料体积为 6m3,塔底面积为 4.15 m2所以填料层高度：L=6/4.15=1.45m2.3 树脂塔流速计算由已知：塔中盐水流量为 V=128 m3/h=0.036m3/s有公式： u=V/A u流速 m/sV流量 m3/sA塔横截面积 m2代入已知数据计算得出 u=0.0083m/s2.4 树脂塔压强计算已知数据：盐水流量 V=128 m3/h=0.0
5、36 m3/s 填料体积 6m3盐水密度 =1177kg/m 3 塔直径 =2.3m空隙率 E 取 0.350.4 树脂颗粒直径 =0.61.0m盐水粘度：=1.0 10-3 Pa.s 4圆球率90%由前面计算知：填料高度 L=1.45m 流速 u=0.0082m/s根据雷诺准数 Rep=dpu/ dp颗粒直径 m盐水密度 kg/m3u盐水流速 m/s流体粘度 pa.sRep=dpu/ =3.1510 -4 11770.0082/110-3=3.04式中 VS= S/=143288.3/3600 960=0.0415m3/s，故参考设计院所给资料，选取选取 u=2.0m/s所以 d=(40.0415/2.0) 1/2=0.1626m根据设计院资料查得，选用 2196 的钢管，其内径为d=219-62=207mm=0.27m1.2 再生酸、碱管计算同理根据 d =（4V S/u） 1/2 进行计算得出再生酸碱选取的管道为 253mm 的钢管。材 料 价 格 表名称 规格 材料 价格（元）一次盐水储槽 1500m3 玻璃钢 1350000盐水总管 2196 钢衬 PE 120000再生酸管 253 钢衬 PE再生碱管 253 钢衬 PE一次盐水泵 BT180-25 钛泵
