年20萬噸甲醇精餾工藝設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 度H0，對弓形降液管，管口面積等于底隙面積，即有：H0=，取= m/s則：精餾段：H0== m提餾段：H0== m 3.塔板布置及浮閥數目與排列：取閥孔動能因子F0=,計算如下：精餾段提餾段U0=U0==U0==每層浮閥數N=N=N==433=527取邊緣高度Wl=泡沫區寬度Ws=考慮到塔的直較大，必須采用分塊式塔盤，取=85mm，按=95 mm， =85 mm以等腰三角形順排。排得閥數為530個，按N=530個重新換算F，計算結果如下：精餾段提餾段U0===F0=U0==閥孔動能因素變化不大，仍在912之間。塔板開孔率： ==% 塔板流體力學驗算 1.氣相通過浮閥塔的壓降 Hp=Hc+Hl+H1. 干板阻力精餾段提餾段Uoc=Uoc==Uoc==因為U0UocU0UocHc=Hc=Hc=== ⑵.板上充氣液層阻力。取充氣系數0= hl=1hL== ⑶液體表面張力所造成的阻力很小，可以忽略。 所以hp=hc+hL 對精餾段：hp=+= 對提餾段：hp=+=2渣塔 為防止淹塔，要求嚴格控制降流管中液層高度。 Hd(HT+hw)Hd=hp+hL+hdA、氣體通過塔板的壓降相當的液降高度hp精餾段hp= 提餾段hp=B、液體通過降液管的壓頭損失。 因為不設進口堰：精餾段：hd=()2=()2=提餾段：hd=()2=()2=C、板上液層高度：hL= m 所以Hd=hp+hL+hd精餾段：Hd=++= m提餾段：Hd=++=取= 選定HT= hw=則：（HT+hw）=（+）=所以Hd(HT+hw)即可防止淹塔。3霧沫夾帶。 板上液體流經長度:ZL=D2Wd== 板上泛液面積：Ab=AT2Af== ev=( 又因為， 所以對于精餾段 則 提餾段 則 因此沒有霧沫夾帶 塔板負荷性能 !.霧沫夾帶線泛點率=對于一定的物系和一定的塔板v，l，Ab，K，G及Zl已知，相對于ev，得VL關系式，按泛點率=80%計算：精餾段： =化簡得：+= 由上可知，霧沫夾帶線為直線。　2.液泛線 (HT+HW)=Hp+Hl+Hd=Hc+Hl+H+HL+Hd　　　　忽略掉H，有：(HT+HW)=+()2+(1+0) [HW+E()1/3] 因塔板結構一定，物系一定，則HT，HW，H0，Lw，v，l，0和定值，U0=式中d0，N也是定值，故：上式可簡化為：精餾段：= 即： =提餾段： 即： 此即常壓塔的泛點率。 3.液相負荷上限　　　液體在降液管中停錙時間不低于5S為停留時間的上限。　　　由=有：L=則精餾段：Ln(max)== 提餾段：Lm(max)== 4.漏液線對F1重閥，以F0=5為規定氣體最小負荷由F0=U0＝5，得U0＝由V=d0NU0=所以：精餾段：Vn(min)== m3/S 提餾段：Vm(min)==5.液相負荷下限取板上液層高度how= m，作為液相負荷下限條件。L(min)=()3/2精餾段：Ln(min)=()3/2= m3/s提餾段：Lm(min)=()3/2= m3/s 常壓塔主要尺寸確定1.壁厚選用20尺鋼為塔體材料，由于是常溫常壓操作，取壁厚Sn=10 mm 2.封頭采用標準橢圓封頭，材料為20R鋼，壁厚與塔體相同，即：Sn=10 mmhi=1000=750 mm，h0=60 mm 3.裙座以Q235A鋼為裙座材料，壁厚為10 mm，內徑等于塔內徑D=2600 mm，高度為3m，裙座與簡體的連接采用對焊不校核強度。 4.塔高設計塔釜高取Hb=3 m， m，頂接管高為350 mm，板間距為350 mm，開7個人孔，人孔處板間距為700 mm。塔高=3000+(750+60)+35350+1200+350+3000+7007 =25510 mm 5.接管設計 ⑴.塔頂甲醇蒸汽出口管由前面計算可知： kg/h，溫度75 ℃，則體積流量為：V=== m3/h蒸汽流速，取u=20 m/s則出口管面積S== m2所以：出口管徑d1== m即取d1=663 mm ⑵.回流液進口管已知回流液溫度為40℃， kg/h查表知:40℃= kg/m3所以：其體積流量V== m3/h取液體流速u= m/s則回流液入口管徑d2==== mm即取d2=140 mm ⑶.塔底出料管因塔底含醇1%，可近似為水， MPa，105 ℃ kg/m3， m/s。則出口管徑：d3== m取出口管徑d3=90 mm。 ⑷.進料管進料狀態為124 ℃， MPa， kg/h， kg/h， kg/m3，即甲醇的密度為：＝＝ m3/h所以：進料體積流量為：V== m3/h進料管流速取為u= m/s，則進料管徑： d4== m即取d4=70 mm⑸.再沸器蒸汽入口管由前面計算可知： kg/h，溫度為105 ℃。則體積流量為：V== = m3/h蒸汽流速取u=10 m/s，則入口管積S== m2所以：入口管徑d5== m即取d5=853 mm 輔助設備甲醇合成反應器是甲醇合成生產的核心設備，由于合成反應為可逆放熱反應，故要求反應器設計能迅速移走反應熱。本設計選用Lurgi管殼型反應器。圖② 該反應器外型像一個列管式換熱器，催化劑填裝于管內，管外為4MPa的沸水。反應氣流經反應管，放出的熱量通過管壁傳給沸騰水，使其汽化，轉變為同溫度蒸汽。其特點為① 床層溫度平穩② 能準確，靈敏的控制反應溫度③ 以較高位能回收反應熱④ 出口甲醇含量較高⑤ 設備緊湊，開工方便⑥ 可避免石蠟等副產物生成⑦ 避免羰基化合物生成⑧ 壓降小，所需外部能量少、 參 考 文 獻[1] 趙國方編著 《化工工藝設計概論》 原子能出版社，1990[2] 天津大學物理化學教研室 《物理化學》（上、下）高等教育出版社，1991[3] 刁玉瑋 等編 《化工設備機械基礎》 大連理工大學出版社，1992[4] 楊福升 等編 《甲醇生產工藝與操作》 石油化學工業出版社，1974[5] 天津大學化工原理教研室 《化工原理》（上、下） 天津科學技術出版社，1994[6] 天津大學等合編 《基本有機化工分離工程》化學工業出版社，1995[7] 房鼎業 等編 《甲醇生產技術及進展》 華東化工學院出版社，1990[8] 馮元琦 主編 《聯醇生產》第二版，化學工業出版社，1994[9]上海化學工業設計院石油化工設備設計建設組 《化工設備圖集》（Ⅳ，塔類），上海科技出版社，1974[10] 宋維端 等編 《甲醇工學》化學工業出版社，1991[11] 國家醫藥管理局上海醫藥設計院編《化工工藝設計手冊》第二版(上、下) 化學工業出版社，1996致謝 光陰似箭，歲月如梭，不知不覺我即將走完大學生涯的生活，回想這一路走來的日子，父母的疼愛關心，老師的悉心教誨，朋友的支持幫助一直陪伴著我，讓我漸漸長大，也慢慢走向成熟。 首先，我要衷心感謝一直以來給予我無私幫助和關愛的老師們，特別是我的指導師李老師，班主任陶老師，專業課劉老師、楊老師、戚老師謝謝你們這四年以來對我的關心和照顧，從你們身上，我學會了如何學習，如何工作，如何做人。 再次，我還要認真地謝謝我身邊所有的朋友和同學，謝謝你們，你們對我的關心、幫助和支持是我不斷前進的動力之一，我的大學生活因為有你們而更加精彩。 最后，我要感謝我的父母及家人，沒有人比你們更愛我，你們對我的關愛讓我深深感受到了生活的美好，謝謝你們一直以來給予我的理解、鼓勵和支持，你們是我不斷取得進步的永恒動力。 通過這次畢業設計,我各方面的能力都得到了鍛煉和提高。比如,提高了綜合運用知識的能力，查找資料和收集資料的能力也得到了較大提高,不但對化工專業知識有了更多的了解而且進一步鞏固了所學專業知識。通過該課題的設計訓練，讓我基本掌握化工通用工程設計的基本程序和方法，為承擔全程的化工工程設計打下良好的基礎；學會了全面思考問題，達到了鞏固、擴展以及綜合運用所學知識解決實際問題的目的