源文件-附錄1設(shè)備設(shè)計(jì)

第1章反應(yīng)器設(shè) 反應(yīng)器概 反應(yīng)器類 反應(yīng)器設(shè)計(jì)要 流化床氣化爐設(shè) 反應(yīng)方程 反應(yīng)條 操作氣 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì) 床層壓 筒體厚 封頭厚 水壓試驗(yàn)及其強(qiáng)度校 接管的設(shè) 附件設(shè) 設(shè)計(jì)結(jié) CO變換爐設(shè) 反應(yīng)方程 反應(yīng)條 反應(yīng)器類型的選 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì) 床層壓力 筒體壁 封頭壁 水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校 接管尺寸計(jì) 附件設(shè) 設(shè)計(jì)結(jié) 酯化反應(yīng)器設(shè) 精餾段設(shè) 反應(yīng)段設(shè) 提餾段設(shè) 塔高的確 羰化反應(yīng)器設(shè) 反應(yīng)方程 反應(yīng)條 反應(yīng)器類型選 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì) 床層壓力 殼體內(nèi)徑設(shè) 折流板的設(shè) 筒體壁 封頭壁 水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校 接管尺寸設(shè) 附件設(shè) 設(shè)計(jì)結(jié) 加氫反應(yīng)器設(shè) 反應(yīng)方程 反應(yīng)條 反應(yīng)器類型的選 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì) 床層壓力 殼體內(nèi)徑設(shè) 折流板設(shè) 筒體壁 封頭壁 水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校 接管尺寸設(shè) 附件設(shè) 計(jì)算結(jié) 第2章塔設(shè)備的設(shè) 概 選型原 填料塔與板式塔的比 塔型選擇的基本原 塔板的類型與選 選型示 塔板選 物性參 塔徑計(jì) 溢流堰設(shè) 降液管設(shè) 受液 塔板布 閥孔計(jì)算及排 流體力學(xué)校 塔板負(fù)荷性能 初步設(shè)計(jì)結(jié) 塔機(jī)械工程設(shè) 塔高的計(jì) 接管的計(jì) 塔體和封頭選 塔體壁厚計(jì) 封頭壁厚計(jì) 裙座壁 第3章?lián)Q熱器的設(shè) 換熱器的設(shè) 概 選型原 換熱器手工計(jì) 設(shè)備類型確 確定物性參 計(jì)算傳熱面 換熱器選 換熱器校 換熱器軟件計(jì) 簡(jiǎn)捷計(jì) 詳細(xì)核 EDR詳細(xì)校 第4章泵及壓縮機(jī)的設(shè) 泵的設(shè) 概 選型原 選型計(jì) 選型示 壓縮機(jī)的設(shè) 概 選型原 選型示 第5章儲(chǔ)罐的設(shè) 儲(chǔ)罐類 設(shè)計(jì)程 設(shè)計(jì)的依 產(chǎn)品罐設(shè) 回流罐設(shè) 氣液分離罐設(shè) 第6章管道的選 選型依 選型方 管道設(shè)計(jì)與選型結(jié) 閥門的選 控制 旁路閥和 放空 反應(yīng)器類1-11-1。1-11-1③操作簡(jiǎn)單，易于③調(diào)節(jié)反應(yīng)器設(shè)計(jì)要流化床氣化爐設(shè)反應(yīng)方程（2）（3）（4） 反應(yīng)條操作氣1、起始流化速度是指恰好使粒子流化起來(lái)的氣體空床速度，記作umf，起始流化速度僅與流體和顆粒的對(duì)于雷諾數(shù)

dp

20d2

)g對(duì)于Remf400

umf

p(p)g dp——p————ss假設(shè)顆粒的雷諾數(shù)Remf400

1/p(p)g

0.0065(17511.57)9.811/ 1.70m 1.70m dpumf0.00651.701.57

將umf帶入弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù)公式作為判斷流化形式的依據(jù)散式流化，F(xiàn)mt0.13Fmt0.13

u udp

0.00652、顆粒帶出速度床層最小顆粒的帶出速度ut，其計(jì)算公式如下式所示：當(dāng)

dput＜0.4

d2 u

當(dāng)

dput＜500

44u

2g2d 當(dāng)500＜Ret

dput

3.1dg1/ ut 流化床正常操作時(shí)不希望夾帶床內(nèi)的最大氣速過(guò)床層平均粒徑顆粒的帶出速ut，因此用dp0.0065m計(jì)算帶出速度。3.1dg1/

3.117511.579.811/u

14.84m

Redput0.006514.841.57 3CO、H2、CO23~8m/s反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì)1本流化床反應(yīng)器設(shè)計(jì)處理能力為124.625th。體積流量為59869.5m3h16.63m3s0.7積流量為V116.630.711.64U1=6m/s

3.14在該段反應(yīng)器中，擴(kuò)大反應(yīng)器的體積，快速移走熱量，抑制副反應(yīng)的生產(chǎn)。流速U23m/s

3.143M=80t/h1751kg/m3。

TT

480000

23m1.5，因此床層H1

1.523H234.5m0.93m120° D)cos (2.81.6)cosH3 T 90HH1H2H3H434.50.930.09其長(zhǎng)徑（密相段直徑）床層壓pL1T-g30101751-1.579.8152482.9Pa筒體厚流化床反應(yīng)器的操作溫度為1000℃，操作壓力為1.0MPa，設(shè)計(jì)溫度為1200℃，設(shè)計(jì)壓力為1.1MPa，由于溫度較高，因此選擇0Cr18Ni9材料，該種材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力為147.6MPa，流化床體采面對(duì)接焊，局部無(wú)損探傷，取流化床體焊接接頭系數(shù)為0.85，壁厚的腐蝕裕量取C2=2mm，鋼板厚度的負(fù)偏差C1=0.8mm

2[]t

2147.60.85

dC27.052ndC19.05取圓整后n11mm。

enC1C2110.82t

p(Di+e)1.1(1600+7.2)

215mm。15mm。封頭厚1.1MPa12002mm，封頭焊縫系數(shù)0.85。1m0Cr18Ni9147.6MPa。K=1.0

1.128002147.60.850.51.1

215mm水壓試驗(yàn)及其強(qiáng)度校

PTP0.11.20.11.3MPaPTDSe1.37516008.2TT

28.2PTKD0.5Se1.375116000.58.2TT

38.20Cr18Ni9材料在常溫下的屈服強(qiáng)度為S221MPa0.9S0.9221可以知道水壓試驗(yàn)時(shí)筒體壁內(nèi)應(yīng)力小于0.9S取管內(nèi)氣體的流速為u20m/s43.142043.1420所以取公稱直徑為1100mm的氣體管道附件設(shè)1分布板的壓強(qiáng)降pd必須等于或稍大于床層壓強(qiáng)降p10%，而分布板的壓強(qiáng)降的計(jì)

2

0.1p0.152水平沉積的速度uhuhs

0dd

1751

(650106)044.5m/uh——s——顆粒的密度dp,max——最大顆粒的直徑，m3不受溫度、壓力限制，分離效率高。一般用于除去直徑5μm以上的塵粒，也可分離霧沫。對(duì)于直徑在5μm以下的煙塵，一般旋風(fēng)分離器效率已不高，需用袋濾器或濕法捕集。其最10~25m/s本設(shè)計(jì)取ui20msXLP/B-10.61-21-2XLP/B設(shè)計(jì)結(jié)1-2反應(yīng)溫度6反應(yīng)壓力3設(shè)計(jì)溫度反應(yīng)器壁厚設(shè)計(jì)壓力流化床床高封頭厚度密相段直徑床層壓降稀相段直徑CO反應(yīng)方程反應(yīng)條CO1-31-3CO反應(yīng)溫度反應(yīng)壓力流體密度流體絕對(duì)粘度Pas1-4。1-4QDB-05化學(xué)組成載體+堆密度破碎強(qiáng)度比孔容比表面溫度起活溫度耐熱溫度壓力常壓干氣空速/h-硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)反應(yīng)器類型的選CO變換是一個(gè)氣相均相可逆反應(yīng)，一般選用固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器，但流化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì)1RVV0R式中：VR——V0——原料混合物體積流量SV——體積空速，h-1

0V8359.230

h，

RVV0R

8359.232.79m3該體積為催化劑的體積，取催化劑的填裝空隙率0.432

1

1

6-12

8

VD2H4.89m3D0.92mD1.00m。反應(yīng)器高度H8.00m。3HA

44.896.23m床層壓力

u21fm o dp fma

1

dpuofm————u0——空塔線速dp——b——床層空隙率H——sss，且a、b——系數(shù)，采用Ergun數(shù)值，a1.75，b150。根據(jù)AspenPlus模擬結(jié)果12.17kgm3s，且b0.43dp4mm

0.2m/sRedpuo=0.0040.212.17 fa 1)1.7515010.43 m m

u21 12.170.2210.43 fm o ) dp

0.43筒體壁由于粗合成氣含有硫和氫，故反應(yīng)器材質(zhì)選擇15oR。焊接方式：選面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損檢測(cè)，故焊接系數(shù)0.85 oR料的許用壓力為t88MPa腐蝕余量取C2

c2tc

2880.854.2負(fù)偏差取C1

d=+C228.92

ndC1圓整后反應(yīng)器筒體壁厚為n32mm封頭壁Di1.4m15oR，根據(jù)GB150-2011，在設(shè)計(jì)溫度為400℃，鋼板厚度為6-60mm的條件下 oR，材料的許用壓力為t88MPa焊接方式：選面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損檢測(cè)，故焊接系數(shù)0.85

c2tc

2880.85-0.54.2腐蝕余量取C2負(fù)偏差取C1

d=+C2ndC1圓整后封頭壁厚取32mm。DNDiGB-T25198-2010EHA封頭，DN=1000mm，總深度275mm25mm1.1625m20.1505m3。水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校

TT

PT(Die)5.251000+(322.8)

2(322.8)屈服極限為S295MPa。15oR鋼制反應(yīng)器在常溫下水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力為T0.9S0.9因?yàn)門T，故反應(yīng)器厚度滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求接管尺寸計(jì)143.1443.14400mm，規(guī)格為4084mm2V=2.33m3/s20m/s，則反應(yīng)器底部出料接43.1443.14400mm，規(guī)格為4084mm附件設(shè)1根據(jù)GB150-201121-2。3

1-21-3。1-3設(shè)計(jì)結(jié)1-5反應(yīng)溫度反應(yīng)器高度8反應(yīng)壓力QDB-設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)壓力床層壓力降 EHA反應(yīng)器內(nèi)徑1 反應(yīng)器壁厚封頭厚度精餾段設(shè)12AspenPlus2~6塊塔板，精餾段各個(gè)理論1-6。1-623456液相溫度氣相溫度液相密度氣相密度5液相粘度氣相粘度表面張力L

h0.073m3L720.92kgLV81558.78

h22.66m3v5.01kgv3HThL

L16.77dyneHThL0.8Ls(L)05Vs1-4史密斯關(guān)聯(lián)圖，查得C201-4矯正到表面張力為16.77dynecmC

0 )0220

20

LL

720.92 1.67720.92u0.6

44D4取lw

AD25.45.4 lw(0.5lw0.65.4A0.058A0.05822.89 ua

A

22.89

1.05m

3

3ev

0.0018kg液kg HThf

0.82.50.07管內(nèi)液體的停留時(shí)間=3600Af

36001.330.814.61s5sD5.4m51-7常用的有U型流、單流型、雙流型、階梯流型。溢流類型、塔徑、液體負(fù)荷之間的關(guān)1-8。1-8塔徑液體流量U

262.23

lw0.6D=0.6lLh262.23l2 3.242ww1-5E1-5堰上液層高度how，由西斯公式計(jì)算得 262.23

E(h)3

1.03 )3 由于0.006mhow0.06m

hw

因?yàn)閔L所以hL1-6弓形降液管的參數(shù)，查得D

1-6故Wd0.12D0.125.4

blwD3.245.4 ZlD2Wd5.42

hf2.2hL2.20.215(250b0.215(250b1000h2fl3 A0.058A0.05822.89

Wd0.12D0.125.4假設(shè)ho比hw少

dot1-7

t1-7

=

Aa

WC則xDWW=5.40.650.1 rDW=5.4- x1.95 1-81-8得aAaA0.1A0.110 1-9

1-9

nnAa5500010=5500006

do0.0051-10

CO1-10h

uo2

2

2

A

1.0 o

F o22.66113.531-111-1hphlhc=0.0480.27=0.318mh

4

(0.00560.13hL(0.00560.13hL

9810720.92 5.14m/

K

22.66

3

3ev

0.0018kg液kg HThf

0.82.50.07

hd

Ls=0.153

3.24dHhLhphd=0.080.318d取Hdh0.6680.020.75m 71-9氣相流量22.66m3/5.01kg/0.073m3/720.92kg/液表面張力16.77dyne/液相粘度空塔氣速堰長(zhǎng)堰高板上液層高度降液管底與板距離孔徑孔中心距安定區(qū)寬度邊緣寬度開孔率塔板壓降d霧沫夾帶反應(yīng)段設(shè)

D提餾段設(shè)

D塔高的確1、塔效率

TE1.10.49()0245T2

PNNTP

303HD4HT510~20450~600mm600mm8488600mm，HP=800mm。6HTHF7塔底空間高度是指最下一層塔板到塔底的距離，具有槽的作用，塔底釜液最好10~15min的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不至排完。對(duì)于塔底產(chǎn)量較大的塔，塔底容3~5min1~2m。8

HB

0.041800.7855.45.4

9、裙座高度H

HD0.2

H2.01.5D 反應(yīng)方程偶聯(lián)反應(yīng)是表面快速氧化反應(yīng)，CO的吸附過(guò)程為該反應(yīng)的控制步驟。反應(yīng)方程式如 反應(yīng)條1-10反應(yīng)溫度反應(yīng)壓力流體密度流體絕對(duì)粘度Pa催化劑選用華爍新型催化劑1該催化劑使用貴金屬少為載體質(zhì)量≤0.75%D11。溫度γ-空速/h-比表面MN轉(zhuǎn)化率DMO選擇性反應(yīng)器類型選反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì)1RVV0RR式中：V——m3R0V——m3h0VS——h1V

V0V282922m3/hV0

RVV0R

28292247.15m32RAV0R

2829226

RHVRR

47.153.60m0.45HHR0.45HR3.600.453.60圓整后反應(yīng)管長(zhǎng)取5.3m3選取工業(yè)上所用的Φ35×2.5

V1d2l13.140.0325.33.74103 n

12607床層壓力

u21fm o( b dp fa

1b

dpuofm————u0——空塔線速dp——b——床層空隙率H——ssa、b——系數(shù)，采用Ergun數(shù)值，a1.75，b150AspenPlus模擬結(jié)果，1.01kgm3，0.000022Pasdp0.002m，

u06ms，b0.43Redpuo0.00261.01mfa

1

10.43

)1.75150550.91

1

1.01

10.43 fm o b)H 3.6dp

0.43殼體內(nèi)徑設(shè)34203根，t1.25d01.25351-12nnc n

Dit(nc1)其中ee(1~1.5

e1.25d01.2535

Di44(721)244Di3.2m折流板的設(shè)25%，則切去的圓缺高所以取h

h0.25D0.253200B0.3D0.33200筒體壁

NB

Q345R。焊接方式：選面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損檢測(cè)，故焊接系數(shù)0.85S345MPa

c2tc

0.2320021590.850.2

腐蝕余量取C2負(fù)偏差取C1

d=+C23.372

ndC15.370.8圓整后反應(yīng)器筒體壁厚為n8mm封頭壁Di3200mm。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。封頭Q345R，2003~16mm的條件下，Q345R材料的t170MPaS345MPac2tc

0.2320021700.850.50.2

腐蝕余量取C2負(fù)偏差取C1

d=+C23.222ndC15.220.88mmGB-T25198-2010EHADN3200mm，總深度為840mm40mm，內(nèi)表面積為11.5021m2，容積4.6110m3。水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校

TT

252.8GB150-2011，在設(shè)計(jì)溫度為250℃，鋼板厚度為316mm的條件下，Q345R的屈服極限為s345MPa。Q345R鋼制反應(yīng)器在常溫下水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力為T0.9S0.9345因?yàn)門T，故反應(yīng)器厚度滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求接管尺寸設(shè)1反應(yīng)器進(jìn)料的體積流量為V26.2m3/s，取其流速為30ms

43.1443.142反應(yīng)器頂部進(jìn)料的體積流量為V23.58m3/h30m/s

43.1443.141100mm，其規(guī)格為112010mm附件設(shè)1u————

g2g——分布板的阻力系數(shù)，1.5～2.5g——?dú)怏w密度，kg/m3Richardson100Agarwal等，穩(wěn)定性壓降應(yīng)不小于列管式固定床層壓降的10％，Pd,sPd,minPd,minPb84.05kPa，所以取Pd3500Pa

u 282922/336003.2024

3.24m2g2g2Di3200mmd=10mmN

d 10 D D i

32002～3圈為同心圓S 10 40mm5500個(gè)，此時(shí)55003200

0.053

21.012

2支座采用裙座材質(zhì)為16n裙座與塔體的采用對(duì)接式焊接裙座筒體外徑4800mm36mm30個(gè)。450mm的人孔（HG21515-2005直徑，置排氣管規(guī)格1004mm。50mm。設(shè)計(jì)結(jié)1-12反應(yīng)溫度反應(yīng)器壁厚8反應(yīng)壓力反應(yīng)管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)壓力3床層壓力降EHA空速/h-封頭厚度85折流板厚度反應(yīng)方程 反應(yīng)條1-13反應(yīng)溫度反應(yīng)壓力進(jìn)口流量出口流量流體密度流體絕對(duì)粘度Pa該反應(yīng)催化劑選用華爍新型催化劑HEG-1，該催化劑只要由CuO和SiO2Cr體系，環(huán)境友好。添加助劑不僅使催化劑活性提高，而且穩(wěn)定性也有1-14。1-14HEG-1反應(yīng)溫度反應(yīng)壓力ZnO、液空速/h-DMO轉(zhuǎn)化率EG選擇性EG時(shí)空收率gLh反應(yīng)器類型的選反應(yīng)器結(jié)構(gòu)計(jì)1R式中：V——m3R

V1V——m3h1VS——h1V

V0V104.42m3/h，V0

RVV0R

104.42208.84m32取空床速度為1msAV080572.81u0 1u0RHVRR

208.849.33m根據(jù)化工原理取床層空隙率0.3HHR0.3HR9.330.39.33圓整后反應(yīng)管長(zhǎng)取12.2m3選取工業(yè)上所用的566mm

V1d2l13.140.05212.22.39102 n

床層壓力

u21fm o( b dp fa

1b

dpuofm————u0——空塔線速dp——b——床層空隙率H——ssa、b——系數(shù)，采用Ergun數(shù)值，a1.75，b150AspenPlus模擬結(jié)果，1.22kgm3，0.000012Pasdp0.002m，

u01m/s，b0.3 dpuo0.00211.22fa

1

10.3

)1.75150203.33

1

10.3 fm o b)H2.27 9.33dp

0.3殼體內(nèi)徑設(shè)24352根，t1.25d01.25561-13nnc n

Dit(nc1)其中ee(1~1.5

e1.25d01.2556

Di70mm(731)270mmDi5.2m折流板設(shè)25%，則切去的圓缺高h(yuǎn)0.25D0.255200mm所以取h1300mmB0.3D0.35200mmNB列管長(zhǎng)/折流板間距1=6筒體壁反應(yīng)溫度為200℃，取設(shè)計(jì)溫度為250℃；反應(yīng)壓力為2.4MPa2.6MPa，由于反應(yīng)器中含有H2，故反應(yīng)器材質(zhì)選擇15oR，法蘭、支座材料為0Cr18Ni10T。焊接方式：選面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損檢測(cè)，故焊接系數(shù)φ=0.85 60mm的條件下 oR材料的t150MPaS295MPa

c2tc

2.6520021500.852.6

腐蝕余量取C2負(fù)偏差取C1

d=+C253.572

ndC155.571.2圓整后反應(yīng)器筒體壁厚為n封頭壁Di250℃，鋼板厚度為660mm的條件下，15 oR，材料的許用壓力為s295MPa。焊接方式：選面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損檢測(cè)，故焊接系數(shù)0.85。

c2tc

2.6520021500.850.52.6

腐蝕余量取C2負(fù)偏差取C1

dC253.292

ndC155.291.2圓整后封頭壁厚為60mmGB-T25198-2010EHADN5200mm，總深度40mm為1340mm，其中直邊高度為，內(nèi)表面積為29.9644m2，容積19.2550m3。水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校

TT

2603.2根據(jù)GB150-2011，在設(shè)計(jì)溫度為，鋼板厚度為的條件下6 60mm，15oR的屈服極限為s295MPa。15oR鋼制反應(yīng)器在常溫下水壓試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力為T0.9S0.9295因?yàn)門T，故反應(yīng)器厚度滿足水壓試驗(yàn)時(shí)的強(qiáng)度要求接管尺寸設(shè)143.1443.14選取公稱直徑的進(jìn)料管，其規(guī)格為72010mm20.0133m3/s1.0m/s，則反應(yīng)器頂部進(jìn)料44選取公稱直徑的進(jìn)料管，其規(guī)格為1584mm343.1443.14700mm的出料管，其規(guī)格為72010mm附件設(shè)1u————

g2g——分布板的阻力系數(shù)，1.5～2.5g——?dú)怏w密度，kg/m3Richardson100Agarwal等，穩(wěn)定性壓降應(yīng)不小于列管式固定床層壓降的10％，即Pd,s3500Pa。Pd,minPd,minPb84.05kPa，所以取Pd3500Pa

u80468.39/236005.424

0.49m/2g22g21.22210mmDi5200mm，取孔徑d=10mmN

d 10 D D i

52002～3圈為同心圓S 10 40mm，實(shí)際排孔數(shù)2100個(gè)，此時(shí)21005200

0.0078

21.222

2支座采用裙座材質(zhì)為16n裙座與塔體的采用對(duì)接式焊接裙座筒體外徑4800mm36mm302450mm的人孔（215152005直徑，置排氣管規(guī)格1004mm。50mm。計(jì)算結(jié)1-15反應(yīng)溫度反應(yīng)器壁厚反應(yīng)壓力反應(yīng)管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)壓力2床層壓力降EHA液時(shí)空速/h-1515封頭厚度6折流板厚度概Cup-tower軟件進(jìn)行塔板設(shè)計(jì)與校核，再用SW613個(gè)塔的數(shù)據(jù)。選型原填料塔與板式塔的比2-1塔型選擇的基本12堵塞的較小。2-1適宜小塔徑（800mm以下較較塔板的類型與選122-22-3。2-22-3511.2-30.4-1.2-90.7-1.1-30.5-選型示以T0304塔板選物性參提取Aspenplus各塔板上的物性參數(shù)選取塔板上氣液相負(fù)荷最大的第11塊塔板進(jìn)行112-4。2-411液相溫度氣相溫度液相密度氣相密度液相粘度氣相粘度表面張力塔徑計(jì)塔板間距HT的選取與塔高、塔徑、物性性質(zhì)、分離效率、操作彈性以及塔的安裝、2-5。2-5HT0.5hL0.1Ls(L)050.065729.630Vs

） 2-1史密斯關(guān)聯(lián)圖，查得C202-1矯正到表面張力為17.89mNmC

()02=0.04317.8902

20 LL

u0.8D

D

42.274對(duì)應(yīng)板間距范圍為 800mm，故滿足條件，假設(shè)成立

AD22.2

u

42.274=0.60m/2.2

0.600.6~0.8溢流堰設(shè)取lw2、堰高

lw(0.5lw0.6lLh235.50l2 1.322wwlwD2-22-2液流收縮系數(shù)E1E1堰上液層高度how，由西斯公式計(jì)算得 235.50

E(h)3

1 )3 降液管設(shè)f1、弓形降液管寬度Wdf2-3

lwD2-3AfWdD故

A0.058A=0.058

Wd0.11D=0.113~5s，對(duì)于高壓下操作的塔以及易起泡的物=Af

0.220.5=16.92s2、降液管底隙高度降液管底隙高度h0應(yīng)小于出口堰高度hw6mm

600mm以上的塔，多采用50-80mm。塔板布1Af23、安定區(qū)和出口安定4邊緣寬度取WC50mm安定區(qū)寬度均取Ws降液管寬Wd閥孔計(jì)算及排1

u0

=7.45m/取F1d00.039mmN d

0.0392N256

4 r2r2

x rxDWW=2.20.240.08

rDW=2.2 故aAa

t

t

N 256D2.2m6塊，考慮到各分塊板的支撐和銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距應(yīng)小于計(jì)算值t=0.153m，故取排間距為0.12m。t0.075m、t=0.12m2-42-4264個(gè)，則重新核算以下參數(shù)：u0

d2

0.0392

4

7.21F09~12之間，故合適。（2

10%流體力學(xué)校

PphpLhphchlhc——與氣體通過(guò)篩板的干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨龋琺hl——與氣體通過(guò)板上液層的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，mh——與克服液體表面張力的壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨?，m干板阻力閥全開前（uouocu0hc19.9 閥全開后（uouocuhc5.34V2L

u0

u19.9 =5.34Vo 2L因uo故u0 h19.9 =19.9 L L氣體通過(guò)液層的阻力

本設(shè)備分離含雜質(zhì)氣體的甲醇混合物，即液相為碳?xì)浠衔?，取o=0.5，hl=o(hwhow)=0.5液體表面張力的阻力浮閥塔的液體表面張力的阻力hhphchlhPphpLg=0.088729.63D>900mm80%VT1.80kg/m3，VT2-5圖泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，查得

2-5該系統(tǒng)無(wú)，屬正常系統(tǒng)，所以ZLD2Wd2.22AA

3.802 故

1.36LS泛點(diǎn)率= 100%=0.60KCF及 泛點(diǎn)率= V100%=0.290.78KCFAT80%HdhLhphLhp

h

Ls2

2 l 1.32w故dHhLhphd=0.10.088d取HT塔板負(fù)荷性能漏液線（氣相負(fù)荷下限線F05uo

3.73m/5 d2Nu0.0392643.735 4 霧沫夾帶線（氣相負(fù)荷上限線由于塔徑D＞900mm由

1.36LS 100%80%KCFZLD2Wd2.22AA

3.802 故以堰上液層高度hOW0.006m （3600s2/3w wElw故Ls,min3~5s，以3s作為液體在降液管

Af

0.220.53dddHhwhowhpd s30.55Lw whphchluhc5.34V2Luo

d24 h=0.0068V 2hl=o(hwhow)=0.277LS3hd0.153

Ls2=45.36Lss故 V26670.59L2121.62L32-6。2-6初步設(shè)計(jì)結(jié)T3042-62-6T304降液管寬度凹形受液盤深度hw塔高的計(jì)塔效率ET0.170.616lg0.07～1.4mPa·s的物系，本設(shè)計(jì)的物系液相粘度在該范圍之Aspen0.311mPa·s，ET0.170.616lgm0.170.616lg0.311

PNNTP

12高度應(yīng)大于板間距，設(shè)計(jì)中通常HD2.0HT2.0HT10~20450~600mm600mmHP=800mm。HTHF10~15min的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不至排完。對(duì)于塔底產(chǎn)量較大的塔，塔底容3~5min1~2m。AspenV215.72m3/hD=2.2mt=3min

HB

1.8m0.7852.2封頭選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)JB/T4746-2002，查得封頭總深度H1390mmA32.2876m2，容積V裙座高度H

H21.5D21.52.2 接管的計(jì)取塔頂蒸汽流速

20msAspen數(shù)據(jù)氣相體積流量V6471.65m3/h

V0.785uvV0.785uv

0.7850.785圓整后選取管子規(guī)格為362u

18.69m/0.785d2 0.7850.352L取進(jìn)料管液體流速u2msAspen數(shù)據(jù)液相體積流量V559.44m3/hL

V0.785uLV0.785uL

0.7850.785圓整后選取管子規(guī)格為362u =1.62m/0.785d2 0.7850.352再沸器取再沸器液體流速uL2m/s，提取AspenPlus數(shù)據(jù)液相體積流V235.50m3/h，則再沸器管管徑V0.785uL0.785V0.785uL0.7852圓整后選取管子規(guī)格為u =1.33m/0.785d2 0.7850.252L取塔底出料管液體流速u2msAspen數(shù)據(jù)液相體積流量V215.72m3/hLd

V0.785uLV0.785uL0.7852圓整后選取管子規(guī)格為u =1.9m/0.785d2 0.7850.202塔體和封頭選0.16MPa1.20.192Mpa，最53.0376.57Q235-B做為塔體和封頭的材料。塔體壁厚計(jì)d

2tGB150-2011得低合金Q235-B的許用應(yīng)力t焊接方式：選面焊對(duì)接接頭，局部無(wú)損檢測(cè)，故焊接系數(shù)取C1=0.5mm，C2=2mmd

2t

0.19221130.85

2.5圓整后取d封頭壁厚計(jì)d

2t

C

0.19221130.850.5

2.5圓整后取d裙座壁裙座取與筒體、封頭相同的厚度即d塔體重2-72-82-7將塔徑

塔高

壓力0.14Mpa輸入，得塔重12-7。12-8。換熱器的設(shè)概AspenPlus選型原1圍；對(duì)、維修的要求；材料價(jià)格；使用等。3-1。性、允許壓降、操作溫度與壓力、結(jié)垢情況和檢修等要素決定選用列管換熱器的型式。7050~703-1式式U形-2了滿足允許的壓力降一般選用192mm的管子。對(duì)于易結(jié)垢的物料，為方便，采用252.5mm的管子。對(duì)于有氣液兩相的工藝物流，一般選用較大的管徑。直徑小的管子可的情況下，采用192mm的管子是合理的。4~6m8~9m的管長(zhǎng)。1.25~1.53-2。3-21～24管程，DN500mm1000mmDN＞1000mm，選擇三對(duì)以上。40%?50%的裕量；對(duì)于工藝物流與公用工程間的換熱，15%?25%的裕量。3通常采用單殼程換熱器雙殼程的隔板在制造和檢修時(shí)都較若把兩個(gè)換熱器的殼程串6~846020520在冷卻或者冷凝工藝物流時(shí)冷卻劑的溫度應(yīng)高于工藝物流中易結(jié)凍組分的冰點(diǎn)，5℃。性氣體的工藝物料時(shí)，冷卻劑的出口溫度應(yīng)低于工藝物料的，一般低5℃。換熱器的15°C。3-3。3-3允許壓降（4）凈和易結(jié)垢的流體宜走管程，以便管子腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受到腐蝕，而且管內(nèi)也便與檢修和；5175℃（9bar）250℃（40bar）的飽和蒸汽，作為熱公10℃左右，選用氯化鈣和少量重鉻酸鈉、氫氧化鈉配置設(shè)備類型確E309AspenPlus模擬以及查閱相關(guān)物性手冊(cè)得到兩股物流的操作參數(shù)，見3-4。3-4E309溫度壓力-12由于熱物流易結(jié)垢，為便于污垢的，使熱物流走管程，冷物流走殼程。選確定物性參1定性溫度可取流 溫度的平均值T250.242922

t76402管程流體在定性溫度t

i644.9kgi比熱 Cpi3.65

i0.5742Ws黏 i0.000383so密 868.9kgoss

Cpo4.545o

黏 o0.002042計(jì)算傳熱面

QmiCpiti=157098

t1t27640 ln 根據(jù)流體流動(dòng)情況，假定總傳熱系數(shù)為2100W,,

S

57430002100

30%換熱器選1工與石油化工單元設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)JBT4715-92定換熱器換熱面積為99.4m2，其中公稱直徑DN=1700mm，傳熱管規(guī)格為Φ19×2，傳熱管3000mm57427300mm。300.3m3-5。3-56選取Φ19×2的碳鋼傳熱管，則管內(nèi)徑為di=0.019-0.002×2=0.015m，選取管內(nèi)流速nd

2623.140.0152364 ns2n2262L

3.140.015

N=262×2=524根。NN

t=1.25d0=1.25×19=23.75mm，取3

nc

ND N430%h0.3D取折流板間距B＝0.42D

NB

300095殼程流體接管：取接管內(nèi)冷流速為u1＝1.5m/s，則接管內(nèi)徑為44

180mm管程流體接管：取接管內(nèi)熱物流流速u2=1.5m/s，則接管內(nèi)徑為44

200mm換熱器校1（2）0.360Re055Pr1/3(0)0 ——?dú)こ塘黧w熱電導(dǎo)率，Wde——Reo——Pr——s——流體在定性溫度下的粘度，ssW——流體在壁溫下的粘度s43t2d2 430.02523.140.0192

0 d e

3.14sBD(1d0)0.30.7(10.019)

0uv00.069440.718m0 ReRedeu00.030.718868.9 前式中Re2×（103~106）合前式要求。普朗特?cái)?shù)Pr為PrCPC.uo4.5450.718

(u0)0140.360Re055Pr1/3(0)0140.31.53299165.5750552.12881/31

i0.023iRe08id

Sd2NT3.140.015257427P 4i P

m

157099m3Cp2 Cp2b

3.65

ui

i

1.4mRe

diui

0.0151.4644.935360普朗特?cái)?shù)Pr為PrCpb.b

3.65

i0.023i

Re08Prn0.0230.574235360082.4304管外側(cè)污垢熱阻R0=0.000176W管內(nèi)側(cè)污垢熱阻Ri=0.000086W

(mC

Rb0.00024.0105W

Kd0

1d0bdoR si i

2242W

0.0001720.0190.0020.0190.000086 2721.23 經(jīng)計(jì)算得到的KS

2242SPd0LNT3.140.0193574102.73而所選用的號(hào)實(shí)際換熱面積為99.4m2，該換熱器面積裕度Hsps100%99.446 換熱器E30920%-30%之間較為合適，但本換熱器的換熱量較大，根據(jù)實(shí)際中的工程經(jīng)驗(yàn)，面積裕度較大，1.16可以滿足本工藝?yán)錈嵛锪鞯膿Q熱要求。2 lp1i p2

2Re＝353600.01/20＝0.005，查莫迪圖得i0.03ui1.4m/s644.9kg/m3 p10.030.019

2p2

2

pi

(p,p,)F

p,Ffn

1) 0 f5.0Re0 nc10，NB9，u0 0

0.8689p10.55

10(91)2

22

2B) 2 8.689p211(3.5 )

p03-6AspenAspenTechAspenExchangerDesign&AspenTech簡(jiǎn)捷計(jì)根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P657查的K值的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。查對(duì)應(yīng)物系估值，計(jì)算得到換熱器所需的粗略的換熱面積。K3-7。3-7K傳熱系數(shù)K值水水水水水水水水水水溶液(μ<0.002水溶液(μ>0.002水水AspenPlusHeatX模塊，選擇Shortcut簡(jiǎn)潔計(jì)算，輸入能量目標(biāo)和最小傳熱溫差，并在UMethods3-1。

3-1UMethods3-2詳細(xì)核3-8AspenPlusHeatX模塊中的詳細(xì)核算，根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取經(jīng)驗(yàn)R0=0.000176(m2.KW)100m2。參閱相關(guān)化工與石油化工單元設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)JBT4715-9《固定管板式式換熱器型式與基本99.4m2DN=1700mm，傳熱管規(guī)格為Φ19×2mm，傳熱管總長(zhǎng)3000mm，傳熱管排管數(shù)為574根，中心排管數(shù)為27，折流板間距300mm。EDR詳細(xì)校新建EDRAspenPlus軟件的相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)及幾何尺寸導(dǎo)入，進(jìn)行校核計(jì)算，根據(jù)EDR可以直接選用BEM-700-1-105.1-2/19-1-Ⅰ型換熱器。其他換熱器的計(jì)算均按照如上方式逐3-33-4、3-5。3-33-423-

3-53-7換熱器計(jì)算結(jié)23-9泵的設(shè)概，泵屬于通用機(jī)械，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中用來(lái)輸送液體的泵種類繁多，用途很廣利應(yīng)當(dāng)著重，化工生產(chǎn)用泵不僅數(shù)量大、種類多，而且因其輸送的介質(zhì)往往具有腐蝕性，，選型原對(duì)輸送易燃易爆或貴重介質(zhì)的泵要求軸封可靠或采用無(wú)泄漏泵如磁力驅(qū)動(dòng)泵、隔膜泵、泵；對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅(qū)動(dòng)泵；對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用①流量Q指工藝裝置生產(chǎn)中，要求泵輸送的介質(zhì)的量。一般應(yīng)給出正常、最小和最大1.1-1.15②揚(yáng)程H指工藝裝置所需的揚(yáng)程值，也稱計(jì)算揚(yáng)程。一般要求泵的額定揚(yáng)程為裝置所1.05-1.1倍。③進(jìn)口壓力Ps和出口壓力Pd指進(jìn)、出口壓力指泵進(jìn)出接管法蘭出的壓力，壓④溫度T指泵的進(jìn)口介質(zhì)溫度。一般應(yīng)給出工藝過(guò)程中泵進(jìn)口介質(zhì)的正常、最低和最在經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和的總成本最低條件指的是送液高度送液距離送液吸入側(cè)最低液面排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)①泵體不宜承受管道和閥門的重量，故進(jìn)泵前和出泵后的管道必須設(shè)置支持裝③吸入管道的直徑不應(yīng)小于能的吸采用的泵的吸為垂直方向可配置同心異如液體的操作T、飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS（絕對(duì)PZ、海拔高選型計(jì)P5034-1P503A/B流體密度壓力流體粘度出口壓力取流速Q(mào) Q 選用規(guī)格為114×4mm的無(wú)縫u

43600已知混合流體的粘度 Re 0.1060.208說(shuō)明此時(shí)管內(nèi)為湍流狀態(tài)，取無(wú)縫的絕對(duì)粗糙度為ε=0.3mm，相對(duì)粗糙度為0.0003 l+ Δh= P

1221.2

0

HZp

1568.53010.68選型示90%54-14-124-4-2泵P503A/B的參數(shù)泵P503A/B4-24-2P503A/B流量60-揚(yáng)程87-轉(zhuǎn)速進(jìn)口直徑效率70-出口直徑軸功率1氣蝕余量泵P503A/B安裝參數(shù)泵P503A/B4-2泵P503A/B

4-3P503A/B泵P503A/B4-4-4P503A/B34-5壓縮機(jī)的設(shè)概提升壓力小于0.2MPa稱為鼓風(fēng)機(jī)；提升壓力小于0.02MPa稱為通風(fēng)機(jī)。根據(jù)壓縮氣體的原結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)差別巨大，因而其適用的場(chǎng)合、性能、造價(jià)、尺寸重量等指標(biāo)也相差甚遠(yuǎn)。選型原根據(jù)終壓（出口壓強(qiáng)）或者壓縮比（指壓送機(jī)械出口與氣體絕對(duì)壓力的比值，將44-34-314.7（10級(jí)以上③對(duì)于易燃、易爆、或是貴重的氣體，要求軸封可靠⑧安裝在性環(huán)境內(nèi)的壓縮機(jī)，其防爆電動(dòng)機(jī)的防爆等級(jí)應(yīng)符合性環(huán)選型示C-601AspenPlus模擬得酯化循化壓縮機(jī)C-6014-4-4C-601TdPsPd流量Vs出口流量Vd

0.5Mpa。氣體流量

47.48m3/s溫度

4.94K，排氣量為

17.07m3/s，溫度為

ddV

ps

17.070.1

0.075m3/s4.5m3/pd

dd

pd0.5

K

1 W1.634PV

P2

11.6341

0.51

1 K1P

0.1

壓縮34-儲(chǔ)罐類儲(chǔ)罐量：即物料總?cè)莘e，隨儲(chǔ)罐的用途而異，具體見表5-表5-1儲(chǔ)罐量用量2min設(shè)計(jì)程容積計(jì)算選擇開口和支座繪制設(shè)備草圖（條件圖） SH/T3062- 化學(xué)工業(yè)，3070%，包裝密封。本廠的乙二醇，溫度為250.1MPa37958.4Kg/h廠的產(chǎn)量，確 時(shí)間為3天，3 的總體積為：v379