用管式萃取代替罐式萃取.docx

利用管式萃取替代罐式萃取1、目的：利用管式萃取替代罐式萃取，实现连续萃取，同时由对物料的直接升温变为间接升温，蒸汽冷凝水回锅炉重复利用，达到节能降耗的作用，同时减少污水的排放量和一次水的取用量。2、方案设计：本方案共计分为两部分，一是萃取段、二是升温段2.1 萃取段：利用结构为K型的静态混合器，将发酵液同萃取剂进行充分混合。发酵液的流量为MnPh,萃取剂的流量为4fh,发酵液由静态混合器的一端进入，管径为DN125mm,材质为哈氏C-276+304活套法兰；萃取剂由静态混合器侧面的4个支路管径为DN15的管道分别进入，材质同样为哈氏C-276。注：哈氏C-276的材质特点：属于锲-铜-铭-铁-鸨系锲基合金。它是现代金属材料中最耐蚀的一种。主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐，在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。发酵液同萃取剂混合后会有23cm长的纤维析出，为保证两种介质接触时不出现包浆现象，将萃取剂盐酸的进料口分为4路，不会因为局部高酸而形成包浆。静态混合器如下图：2.2升温段利用带夹套的管式石墨材质换热器进行间接换热，物料的方向同蒸汽进入的方向正好相反，该系统由19根单根长度为L2米的石墨换热器组成，每3根进行直连为一组，然后每组之间用弯头进行连接，改变物料的方向，保证物料受热均匀。每3根有一个蒸汽进口和冷凝水出口，各组之间进汽为并联，排冷凝水出口最终连接到一起安装疏水阀排出，经回收后回到锅炉软化水罐。石墨换热器内套石墨的管径为DN125mm,外套为碳钢管，管径为DN200mm,外套两端设有管径为DN32m的进、排汽管口。注：石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色，不透明固体，密度为2.25克每立方厘米,熔点为3652C,沸点4827C。化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。物料同蒸汽的方向为反方向；是弯管而不是直管，保证改变物料方向，使物料受热均匀。石墨换热器长度计算过程：(1)管内径125,流量18113h,流速V=笠黑=0.43mS4(2)假设以水为例计算30,水粒度U=O.0008,普朗特d=5.42If入=0.62ke =。u0.125* 0.43* 10000.0008=66892Nu=O.O23RO8Pro'4=O.023*66892°5.42027.8NU-X,327.80.62d 0.12S1626J,m. . s(3)假设冷凝系数很大石墨换热系数很大KQXQ=XStQIo-30)-(110-70) _ 40 _ 57 74Cen110-20en一 40Q=18m3/ *4. 18*1000kgm3/3600* (70°C-30°C)=18*4. 18*1000/3600*40 (kgs)二8368kgs(水的热值 4. 184)836.8 * 1000Js57.7* 16268.92m38.920.125*3.14 0.3922.87 米管式石墨换热器图片:蒸汽发酵液流向<萃取剂流向<冷凝水流向3、方案改造示意图:提料泵