賽區(qū)師范睿思隊匯總設備設計

第一章物料衡算說明 物料衡算的意 物料衡算遵循的原 物料衡 亞硝酸甲酯再生工段物料衡 乙二醇合成與精制工序物料衡 碳酸二甲酯分離工序物料衡 第二章能量衡算說明 能量衡算的意 能量衡算應遵循的原 熱量衡算任 熱量衡 亞硝酸甲酯再生工段能量衡 乙二醇合成與精制工段能量衡 能量衡算匯 反應器能量恒 塔器能量恒 第三章設備設計選 塔器設計選 儲罐選 泵選 壓縮機及反應器選 換熱器選 第四章設備設計基本方 CO偶聯反應器設 加氫反應器設 反應精餾塔設 儲罐的設 壓縮機和風機的設計選 4.5閃蒸罐設 第一章耗率圖 表 壓力5555111焓值---------0011000000000000000000水000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000水000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000表 壓力5922212200100110摩爾流量質量流量體積流量焓值--------000亞硝酸甲00甲110000草酸二甲0000000氧00000000水00000000氮00碳酸二甲00甲00000000氫00000000氬00000000丙三00000000乙二00000000乙000000001,2-丙二00000000000000001,4-丁二00000000摩爾流量00亞硝酸甲00甲00草酸二甲0000000氧00000000水000000氮00碳酸二甲00甲00000000氫00000000氬00000000丙三00000000乙二00000000乙000000001,2-丙二00000000000000001,4-丁二 圖 ）表 ）壓力11550011111011摩爾流量質量流量140980.428140980.428140979.92256987.407體積流量焓值--------0000000000000000000000000000000000110000000000000000水000000000000000000000000000000000000000000110000000000000000000））000000000000000000000000000000000000000000000摩爾流量00000000000000000000000000000000000000000000水000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000表 壓力111111100100摩爾流量質量流量體積流量焓值------000000000000000000000000000000水0000000000000000000000000000000000000000000000000000000摩爾流量0000000000000000000000000000水0000000000000000000000000000000000000000圖 ）））表 ）壓力2111110000001質量流量63136.297259818.0953648.344199882.311199882.3113198.661體積流量焓值---------00000000001000000000000000000000000000水0000000000000000000000000000000000000000000000000000000））000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000水00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000）））表 ）C-C---壓力51111質量流量366198.135366198.135329999.718體積流量焓值--------00000000000000001000水0000000000000000000000000000000000000000000000000000000））0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000水00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000對于連續(xù)生產，系統(tǒng)積累的能量為0，所以有：Q+W=ΣHout-圖 壓力551摩爾流量質量流量體積流量焓值-------總焓值--2.2壓力1111111101110100摩爾流量質量流量體積流量焓值-------總焓值--Rel. Total Rel. 19397.639619397.63965354.782045354.78204140980.428140980.4282.06E- --117.94666-117.94666-2.41E- Rel. Total Rel.16075.36639.59E-18069.820918069.8209-2.01E-56987.40673.43E-140979.922140979.882.98E--37.555476---140.02223-191.89944 Rel. Total Rel.665.974771665.9747711994.454611994.45461-7.98E-78638.258378638.258383992.472983992.47291.28E--112.56573-112.50143--154.34397-134.53182- Rel.343.646878343.646878-1.32E-19397.639619397.639614566.157214566.15721.89E-140980.428140980.428-25.689725-24.48629-4.68E--117.94666-120.286882.3壓力125515111001摩爾流量質量流量體積流量焓值------總焓值--Rel.Rel.12391.513312391.5133366198.135366198.135--7.411952--45.886435-36.978613-泵TotalIn Rel.diff TotalIn kmol/hr28.26377128.2637710.00E+00 kmol/hr6184.270876184.2708701487.58775199882.311199882.311--0.004891--347.89926-347.82583-0塔Rel.011920.263511920.2635---351594.951351594.951-3.64E--39.192237-51.166343Total Rel. Total Rel.1949.225591949.225591949.225592.33E-64623.8846-1.13E-64623.884664623.8846-9.06E---99.6071641.43E--99.607164-109.643849.15E-Total Rel. Total Rel.8049.516388049.516388049.516386.78E-259818.09259818.09259818.094.48E---438.35649-438.35649-450.66477Total Rel. Total Rel.12391.51336184.270879.36E-366198.135-6.36E-199882.3119.29E---45.8864359.29E--347.82583--

Rel.--1.36E--2.25E---Rel.-1.88E-3.59E---Q=-

2.8T-TotalIn GeneratedRel.diffkmol/hr16461.39315424.293-1037.1 496091.882 9.48E-Gcal/hr-271.60634- -Q=-T-Rel.08.64E---3.35E-TotalIn Rel.diffkmol/hr11920.263511920.26350 351594.951351594.951-3.64E-Gcal/hr-39.192237-51.166343Q=-T-TotalIn kmol/hr1971.506131971.50613-2.31E- 121666.91121666.91-2.19E-Gcal/hr-190.47877-175.29549-Q=-T-TotalIn kmol/hr1949.225591949.225592.33E-16 64623.884664623.8846-9.06E-Gcal/hr-99.607164-109.64384Q=-T-TotalIn kmol/hr8049.516388049.516386.78E-16 259818.09259818.094.48E-Gcal/hr-438.35649-450.66477Q=-T-TotalIn kmol/hr6184.270876184.2139.36E-06 199882.311199880.4549.29E-Gcal/hr-347.82583-333.82904-Q=-T-TotalIn kmol/hr1994.454611994.45461-7.98E- 83992.472983992.47291.28E-Gcal/hr-154.34397-134.53182-Q=-T-TotalIn kmol/hr343.646878343.646878-1.32E- 14566.157214566.15721.89E-Gcal/hr-25.689725-24.48629-Q=-

2.9換熱器E- 換熱器E-TotalIn Rel.diff TotalIn kmol/hr13357.65 13357.650 kmol/hr19397.639619397.63960434810.223--93.872013--Q=-換熱器E- 換熱器V-Total Rel. Rel.1.89E-18069.8209-2.01E--1.66E-140979.882.98E-----191.89944 Total Rel.12391.5133366198.135--36.978613-

儲罐V- 儲罐V-Total Rel. Rel.08049.516388049.516380259818.09259818.09---2.76E--438.35649-438.35649儲罐V- 儲罐V-Total Rel. Rel.12391.513319397.639619397.6396366198.135-6.36E-140980.428140980.4282.06E---45.8864359.29E--117.94666-117.94666-2.41E-Rel.0-1.13E---1.43E-

2.11壓縮機C- 壓縮機C-Total Rel. Total Rel.0190.946107190.94610706287.435456287.43545---- - - 壓縮機C- 壓縮機C-TotalIn Rel.diff TotalIn kmol/hr11276.569211276.56920 kmol/hr2656.3 329999.718329999.7181.23E- 5354.782045354.78204Gcal/hr-14.288938-7.411952- Gcal/hr - 壓縮機C- 壓縮機C-Rel.09.59E-03.43E-------

2.12P-TotalIn kmol/hr1200 38450.59238450.592Gcal/hr-68.67335-68.666049- P-TotalIn kmol/hr6184.270876184.270870 199882.311199882.311Gcal/hr-347.89926-347.82583- P-TotalIn kmol/hr665.974771665.9747710 78638.258378638.2583Gcal/hr-112.56573-112.50143- 層數 --

3.1 殼 內52 標準橢圓 篩1亞硝酸甲酯循 標準橢圓- 2 標準橢圓- 篩1 甲醇回收 標準橢圓 篩1碳酸二甲酯分 標準橢圓 離 篩 標準橢圓 篩1

標準橢圓 篩

15 15 3.2位 名 類

尺寸(直徑×長度

F-DBL- F-DBL- 1 F-DBL- 1 Q235-HG5-1578-85-1 Q235-F-DBL- 1 F-DBL- 1 HG5-1579-85-1 Q235-F-DBL- 1

)

數量方式

IS150-125- IS200-150- IX165-50-

IS200-150- GDF100- 表

數量方式 ) IS100-80-IS100-80-2322

IS100-80- IS100-80- IS80-65- 表 )流 揚 GF100- --49IS80-50- 23GDF25- --46IH65-50- 22表 位 名 型 轉 流 揚 軸功 電機功 效 氣蝕余量數量方---73.7氣體介氣量吸氣壓力軸功率H550-質Double-H100-Double-H125-Double-VF---4L-16/1---H100-Double-3.8直徑筒體高總高度設計溫殼體材殼體厚度設備重料偶聯反應器列管式固定床加氫反應器平推流列管式固3.9編型類內管長列列管管程管材殼重量E-BEM737-格1E-BEM584-2E-BEM1092-2E-BEM1143-1E-BEM2149-1E-BEM56-1E-BEM49-1E-BEM58-1E-BEM45-8E-BEM27-1E-BEM762-2E-BEM813-1E-1E-BEM1143-4E-BEM940-1E-BEM686-1E-BEM660-2E-BEM2540-1E-BEM889-1E-1E-2E-BEM489-1E-BEM1229-1E-BEM59-2E-BEM58-1E-BEM45-1E-BEM87-2E-BEM742-2E-BEM2022-1E-BEM920-1E-BEM1193-2CO偶聯反應器設2CO2MNDMO2NOCO2MNDMC名稱：Pd--三、催化劑的2 22 2222成Pd--Al2為Pd--Al2O3催化劑，球形，粒度為Φ4mm。反應器前部1/3高度區(qū)間催化劑:惰性物=1:1混裝,后部2/3高度區(qū)間催化劑:惰性物=1:0裝填。催化劑的空速為22反應壓強空降速度：3000l000h-原料氣組成由于CO偶聯反應DMO是一個不可逆的強放熱反應。反應熱達到了159kJ/mol，溫度有可能是影響反應速率的敏感因素。溫度對反應影響的實了95%左右。由此可見,反應溫度是影響CO偶聯反應速率的一個重要因素。在產物的選擇性方面,根據圖1.1和圖1.2，隨著反應溫度的升高主產物DMOMFMF100“C0.1%上升到了2%左右。這一現象說明,在空速為3000h-1的情況下,增加反應溫度雖然可以使MNMN催化分解的反應速率也會增加。的轉換率與產物選擇性的分布,實驗結果見圖1.3和圖1.4。的選擇性很低45%左右。此外，當CO/MN=0.5時,實驗結果顯示有大量的甲解反應導致了甲醇和MF大量生成。當CO/MN=1-3.5時，如圖1.3隨著CO/MN的提高，MN的轉化率先上升后下MNCO/MN=2COMN之間在催化劑表面存在競爭吸附的情況，且MN更容易在Pd上吸附。當1<CO/MN<2時,COCOCO/MN>2時，CO分壓的升高使COMN在Pd表面的吸附,從降。MF甲醇CO/MN=0.510%下降到CO/MN=3.51%以下。CO/MNMNMF總之，根據上面所列的實驗結果,CO偶聯反應存在一個最佳的CO、MN的配DMOCO3000h-1135℃的條件下，最佳的CO/MN值為2。當外部效率因子較小時,反應速率受傳質控制被稱為外擴散控制區(qū);而當外部效10h-170-1.08-.3/sMNMO產1.516。112000h-1-7000h-10.00550.031m/s)控制區(qū)。在外擴散控制區(qū),隨著空速的增加副產物的生成量明顯減少，DMC的選0.3%CO在設計中選取材料為16MnDR。1.2設計數據和工作參數3000h-1.3--1.4反應器進口物料組成000可以將固定床床層進一步簡化為擬均相的柱塞流反應器，從而得到簡化的擬均由VRVf/v故得：VR=30.1419n 4

0.03824

2根Dt(b1)t：列管間距，對于正三角形排列t1.368d0，d06

(12n3)1（n為列管數2ee=(1-1.5)d0。列管為38mm2.0mm6400t1.3680.038a16b2461

146(層)根0574.8965 2[]tPc：設計壓力，MPa；Di：筒體內直徑，mm；：材料的許用壓力 2[]t

筒體名義厚度=18mm取反應殼體直徑列管長度:由工藝計算中可知,列管長度L=5.5m；筒體底部空間：根據《壓力容器手冊》，Hb=2m；封頭高度：采用EHA橢圓形封頭，根據JB/T4746—2002可得，曲面高度1250mm,H2=40mm,Hc=2×（1.25+0.04）=2.58m。反應器HLHaHb1、氣體分布板的形2、床層壓力PbH：流體密度 ：空塔線速dp：催化劑顆粒的直徑b：流體的絕對黏度Rem

0.0044.808511650032.551106fm

ab(Rem

pb

fmuo(1b) 3867.29H u

34DT 孔數N （d/DT

s mm

s

N/N/厚10mm。外徑為630mm、厚度為10mm為600×10。出口流量為Vout=23.8479m3/s，選出口線速約為30m/s，則管內孔截面積S=0.79490.318用公稱直徑為600mm、外徑為630mm、厚度為10mm的為600×10，一個的為450×9表 制作設計結果一覽裙座筒體外徑為mm，筒體厚度20mm，裙座筒體上端面至塔釜封頭切線距離h=160mm，M80×6,個數管，根據塔徑，設定排氣管規(guī)格?100×4，數量2個，排氣管中心距裙座頂端H1=335mm、H2=500mm。設置保溫圈一面引起不均勻熱膨脹。一般塔體的保溫延伸到裙座與塔釜封頭的連接焊縫以下4倍保溫層厚度的距離為止。水泥層（容積密度約為1900kg/m3），厚度為50mm。t 標準t

t 2[]t

名義厚度：n有效厚度：enC1C2=TpT.(Die)e 2e[]tK=15200mm，壁厚18mm，圓邊高度1250mm，直邊高度40mm。壓力，設計溫度和公稱直徑等因素來確定。根據HG20583-1998《鋼制化工容器管板法蘭通過螺栓連接，螺栓數目為36，螺栓材料為40MnB。式式1.0-Rt3.2-由JB/T4707-2000取螺栓材料為35oA，螺母材料為25oA。且由19989-1壓緊面形式1a，其標準尺寸為：D=1277mm，d=1227mm

ND2

b02

12.5mmb2.53當b06.4mm時DGDGD2b127728.94FG6.281259.128.9422.5 n=4;膨脹節(jié)厚度S=11mm；16MnDR7-11所示：LL4R5S465516D0Dbms4481211SCSC1C21102DmD0h448060Sp(Db)0.5S(4480)0.51110.93mm 核，其校核結果如表1.51.6所示。1.5內壓圓筒校核位壓力容器計算軟GB150.3- 焊接接頭系數=2[]t =e=n-C1-C2=n=[[PT T0.80s=pT.(DoeT 2e =T力2e[]t[Pw]=(Doe)=Pc(Doet =t1.6內壓封頭校核GB150.3-16MnDR(板焊接接頭系數PT = T0.80s=力pT.(KDo(2K0.5)eT 2e =T1 D222 nhK=6 2(honh)==2[]t2K =heh=n-C1-C2=min=nh= 計[P]=KDo2K0.5e=w 以銅氨溶液和硅溶膠(青島海洋化工產品,SW-30型)為原料,采用沉淀沉積法Cu/SiO2催化劑,銅的負載量為10%～50%.0.5hpH8.012012h,350℃焙燒2h.最后在300～400℃下于99%純度的氫氣流中還原2h,樣品經壓片破碎后,篩分60～80目顆粒。BET比表面463.15K483.15K，選擇性升高了將近四倍，為了減輕分離工段的負擔和控制產物的過度加氫，反應溫度應控制在478.15K-483.15K。圖 2.3液時空速對轉化率和選擇性的影響2.42.52.6T483.15K2.5進口溫度對選擇性和轉化率的影響圖2.6的轉化率和EG487K增加到491.5K.這是可以將固定床床層進一步簡化為擬均相的柱塞流反應器，從而得到簡化的擬均進料的平均密度為4.5760kg/m3由VRVf/故得：VR=68.126m31.45Φ25mm×2.5mm，dtn 4

87329(根Dt(b1)t：列管間距，對于正三角形排列t1.368d0，d0管6

(12n3)1（n為列管數2e：最外層列管到殼體距離，e=(1-1.5)d0。列管為25mm2.5mm1990003754.4765 2[]t:容器計算厚度p：設計壓力Di：筒體內直徑：材料的許用壓力 2[]t

筒體名義厚度=60mm取反應殼體直徑筒體頂部空間：根據《壓力容器手冊》，Ha=1m；筒體底部空間：根據《壓力容器手冊》，Hb=2m；封頭高度：采用EHA橢圓形封頭，根據JB/T4746—2002可得，曲面高度H1=1150mm,H2=40mm,Hc=2×（1.15+0.04）=2.38m。PbH：流體密度 ：空塔線速dp：催化劑顆粒的直徑：流體的絕對黏度Rem

0.0024.576021fm

ab(Rem

pb

fm ) uo uo b61805.84H

（4)DT 孔數N 41240(個（d/DTN/N/

s mm

s

2.6.7Vm=8.5579m3/s，21m/s，㎡，截面積太大，選擇兩個進料管，管口為0.2㎡，選用公稱直徑為500mm、外徑為530mm、厚度為10mm為500×10。出口流量為Vout=9.9157m3/s，選出口線速約為21m/s，則管內孔截面積S=0.4722㎡，截面積太大，選擇三個進料管，選用公稱直徑為450mm、外徑為480mm、厚度為9mm的為450×9。表 制作設計結果一覽151515選用圓筒形裙式支座，材質為07MnNiMoDR。裙座與塔體的連接采用對接式4600mm31mm，裙座筒體上端面至塔釜封頭切h=160mmM80×H1=335mmH2=500mm。設置保溫圈一面引起不均勻熱膨脹。一般塔選用15oR 標準

ttt2[]t名義厚度：n有效厚度：enC1C2=TpT.(Die)e 2e[]tK=1，4600mm，壁厚52mm1150mm，40mm。HG20583-1998與管板法蘭通過螺栓連接，螺栓數目為36，螺栓材料為40MnB。九、墊片的選型2-1.0-Rt3.2-25由JB/T4707-2000取螺栓材料為35oA，螺母材料為25oA。且由19989-1壓緊面形式1a，其標準尺寸為：D=1277mm，d=1227mm

ND2

b02

12.5mmb2.53當b06.4mm時DGDGD2b127728.94FG6.281259.128.9422.5 S=11mm；07MnNiMoDRLL4R5S465516D0Dbms4481211SCSC1C21102DmD0h448060Sp(Db)0.5S(4480)0.51110.93mm 2.7其校核結果如表2.9和表2.10所示。2.9內壓圓筒校核位GB150.3- oR板材焊接接頭系數=2[]t =e=n-C1-C2=n=[[PT = T0.80s=pT.(DoeT 2e =T力2e[]t[Pw]=(Doe)=Pc(Doet =t2.10內壓橢圓封頭校核GB150.3- oR焊接接頭系數PT = T0.90s=力pT.(KDo(2K0.5)eT 2e =T1 D222 nhK=6 2(honh)==2[]t2K =heh=n-C1-C2=min=nh=壓 計[P]=KDo2K0.5e=w4.3GB151-JB4710-HG21514-JB/T4746-GB18306-GB50009-1-1

1-2m3/m3/kg/kg/dyne1234567891-3液相體m3/氣相體m3/液相密kg/氣相密kg/液體表2-5-15-2-b、降低、有利于真空精餾c、難分離時，可降低塔高1-4液相體m3/氣相體m3/液相密kg/氣相密kg/液體表2-D um/s有HThL

hh LVhV

1-1Smith查關聯圖可得：C200.140.2umax V 1.56m/20 L相密度，kgCm/s;u(0.6~得u0.8umax1.25mD 0.2m進行圓整。Du=1.2054m/s2.4m0.6m，故上述假設H=0.80m合理。1-1溢流類型與液體流量及塔徑的關系本塔采用弓形降液管，堰長lw0.5~0.6)Dlw0.5~

取堰長lw0.6D3.12m2

whow上液流lw—堰長，m；E情況下可取E11-232.84 L23得how 2l w 0.05hwh0.1hwh=0.072m，實際板上hLhwhow0.0993m 查弓形寬度和面積圖，查得WdD0.1;lwD0.1AfAT可得降液管寬度Wd0.1D0.52md中心降液管寬度W'd

DA0.0520AT0.0520 2為保證了良好的液封效果另：h0=hw-h 又 2lwlwmD>0.8m,50mm，本塔考慮本身的特殊性采用100mm。 Aa rsin(x/ r (x'/r rDwc2.0m（塔徑較大，w xDww

（塔徑較大，sx dwS'0.35m（ws2ws，ws'—液體安定區(qū)的寬度,wc緣區(qū)寬度wd—弓形降液管寬度,wd'—受液盤寬度,孔速：u0

4.544m/NN

d2u39283(個0塔板開孔率0.907do)2100%13.795154%，t

hphlhchlL液相密度，Kghc

2

u0 u0hl0.4hwhowhphlhcpphpLgHdhphLHd—降液管中清液層高度，m0.153(HThw)得：Hd(HThw)

e5.7106

V fVua s

AT2AfAfevkg氣體kg液體；hf—塔板上鼓泡層高度，m；根據設計經驗：一般取hf得：ev9.0310-60.1kg液體kg氣體,符合設計Hd(HThW ow2.84

3600Lsd 得：u02165.58229Lh23819Lh5.7106 3e ua

VsVAT

hfV VThf2.5hL2.5hWhOW 3600L2/ 1 s h=0.15+2.26 2/HThf2/s 5.7106 19.351030.652.26L2/3 V=95-97.72 F06kg1/2sm1/2uo

F0

2.4785m/A0

d021.194103Vh,minuoAo以=4s作為液相在降液管AfHTAf故 ==0.2041m3/ 另

3600Ls,ow,min則Lsmin0.011m3

)E( )圖1- 負荷性能板的操作上限為液沫夾帶控制，下限為氣相負荷下限控制。由上圖查得Vs，故操作彈性為Vsmax473.13Vs, 表1-Dmum/m3mmmmmmwdmmsF1mFdmNm/Kg液KgKg液KgLLVKKG-TOWER可以用于塔盤計算，而且是不同類型的塔盤，在掌握工藝結構的15塊塔板進行設計。1-4AspenPlus1-51-6圖1-7至圖1-8分別為塔盤在操作負荷為90%100%及105%的條件下塔盤的1-790%1-8100%1-9105%

1-10校核操作曲線圖1- 精餾段設計結圖1- 反應段設計結圖1-13提餾段設計結nNT264Hp=1.0m，人孔直徑取600mm，其伸出塔體的筒體長取200mm。塔底部空間高度為HB=1m封頭選擇：EHA200016-16MnRJB/T則由《壓力容器手冊》查詢其總深度

H22.01.5D2H(nnFnP1)HTnFHFnPHPHDHBH1H2''Vst'—塔釜氣相流量，m3/uV'—蒸汽速度，ms;取uV'25m得：dP

dRuRms;取uR35m得：dRdfufms;取uf35m得：df圓整為770mmdwufms;取uf0.5m得：df圓整為320mm等組成的。本設計中因塔徑D1800mm，故采用分塊式，分為5塊。厚度取10mm。配而成。降液管傾斜角取為10°，降液板下部設置支撐筋。降液管采用不銹鋼制作，厚度3mm。選擇圓筒體，16MnDR材料作為圓筒體材料，名義厚度n=44mmC10.2mm，腐蝕裕量C23mm總深度H：1294mm容積V：2.1257封頭質量m：23164.09負偏差C1：0.2腐蝕裕量C2：3采用標準橢圓形封頭，材料同樣為16MnDR鋼，封頭也滿足給定工況下的穩(wěn)定性要求，為便于焊接，取與筒體的厚度相等，及名義厚度為97mm，考慮負偏差和腐蝕裕量，有效厚度為93.7mm。度取ns23mm，鋼材厚度負偏差C10.2 mm，腐蝕裕量C23mm。則裙座的有效厚度esnsC1C2=19.8引出孔的加強管選φ2196的無 500mm吊住重量為353kg。 D2d2h2m m02

4

N

d

H H40D2d2150S

80hr24 r2H1 m0m01m02m03m04m05mammaxm01m02m03m04mWmamminm010.2m02m03m04maT1 1031-6壓力容器計算軟GB150.3- 焊接接頭系數PT 2.5135T0.90s=pT.(KDi0.5eT 2e =T1 D2622i K= i==2[]t0.5 =heh=nh-C1-C2=min=nh= 計2[]t[P]=KDi0.5e=w1-7壓力容器計算軟GB150.3- 焊接接頭系數PT 2.5135T0.90s=pT.(KDi0.5eT 2e =T1 D2622i K= i==2[]t0.5 =heh=nh-C1-C2=min=nh= 計2[]t[P]=KDi0.5e=w1-8GB150.3-20520016MnDR板接接頭系數1=2[]t ==-C-C=40=44157[[PT = T0.90s=pT.(DieT 2e =T2e[]t(Die =Pc(Diet 2 =t表1- 內件及偏心載荷校核計算說明內件及偏心載荷介質密度3塔釜液面離焊接接頭的高度塔板分段數12345塔板型式塔板層數35每層塔板上積液厚度最高一層塔板高度最低一層塔板高度填料分段數2345填料頂部高度填料底部高度填料密度3集中載荷數12345集中載荷集中載荷高度集中載荷中心至容器1-10塔器附件及基礎計算說明書塔器附件及基礎塔器附件質量計算系數基本風壓0基礎高度塔器保溫層厚度保溫層密度裙座防火層厚度防火層密度管線保溫層厚度最大管線外徑籠式扶梯與最大管線的相對位置場地土類型I場地土粗糙度類別A設防烈度低于7設計分組-阻尼比塔器上平臺總個數3平臺寬度塔器上最高平臺高度塔器上最低平臺高度1-11裙座計算說明書裙座結構形式裙座底部截面內徑裙座與殼體連接形式裙座高度裙座材料名稱裙座設計溫度℃裙座腐蝕裕量3裙座名義厚度裙座材料許用應力a裙座上同一高度處較大孔個數2裙座較大孔中心高度裙座上較大孔引出管裙座上較大孔引出管厚度度3表1-12地腳螺 叫螺栓座計算說明地腳螺栓及地腳螺栓座地腳螺栓材料名稱地腳螺栓材料許用應力a地腳螺栓個數3地腳螺栓公稱直徑全部筋板塊數3相鄰筋板最大外側間距筋板內側間距筋板厚度筋板寬度蓋板類型蓋板上地腳螺栓孔直徑蓋板厚度蓋板寬度墊板有墊板上地腳螺栓孔直徑墊板厚度墊板寬度基礎環(huán)板外徑基礎環(huán)板內徑基礎環(huán)板名義厚度表1-13容器殼體強度計算計算結果容器殼體強度計算元件名稱壓力設計名義厚度(mm)直立容器校取用厚度許用內壓許用外壓下封頭11段22段33段44段55段變徑段66段變徑段77段變徑段88段變徑段99段變徑段10上封頭名義厚度取用厚度表1-14風載 載1－1(1－1(操作質 m0m01m02m03m04m05ma最小質 m0m010.2m02m03m04ma壓力試驗時質量MIIPl/2 (l /2) (l風彎 /2)0000nMII(2/T)2Ym(hh)(h knMII(2/T)2Ym(hh)(h T kMca k順風向彎矩MII順風向彎矩MII max(MII,(MII)2(MII)2 0000nMIIF(hh 彎矩 k 注:計及高振型時,此項按B.24計0000偏心彎矩Meme0最大彎矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需橫風向計算時 max(MIIM,MII0.25MIIM 0nFmhF00/mh(i1,2,..,n ii k垂直地震 k0000表1-15應力計算說明書應力計算11PcDi/(mIIgFII)/D i4MII/ i(mIIgFII)/D i31PTDi/mIIg/D i4(0.3MIIM)/ B表1-16組合應力校核說明書A112323許用值許用值A312許用值A42許用值(pT9.81Hw)(Diei)/許用值校核結果1:ijiji=1操作工 j=1設計壓力或試驗壓力下引起的軸向應i=2i=2j=2重力及垂直力引起的軸向應力（j=3彎矩引起的軸向應力（拉或壓[]t設計溫度下材料許用應 B設計溫度下軸向穩(wěn)定的應力許用A2:軸向最大組合壓應力試驗時軸向最大組合壓:試驗壓力引起的周向應力 彎矩: 應力:表1-17地腳螺栓及地腳螺栓座計算說明書計算結果地腳螺栓及地腳螺栓座(D4D4Zb 基礎環(huán)板抗彎斷面模 (D2D2Ab 基礎環(huán)板面 基礎環(huán)板計算力矩max(MxCxbmaxb2,MC l2 y基礎環(huán)板需要厚度基礎環(huán)板厚度厚度校核結果混凝土地基上最大壓應力 M00/Z(mgF00)/b max0 中大0.3M0M)/Zmg/ 地腳螺栓受風載時最大拉應力M00Mm 地腳螺栓受載荷時最大拉應M000.25M00MmgF d4BAb 地腳螺栓需要的螺紋小 0地腳螺栓實際的螺紋小徑地腳螺栓校核結果 nl筋板壓應 1G筋板許用應力筋板校核結果 3Fl1 4(l'd)2(l'd)蓋板最大應 蓋板許用應力蓋板校核結果裙座與殼體的焊接接頭校核焊接接頭截面上的塔器操作質量焊接接頭截面上的最大彎矩表1-18對接接頭校核對接接頭校核對接接頭橫截面Dit對接接頭抗彎斷面模數/對接焊接接頭在操作工況下最大拉應力4MJ mJJgFJDmax0D2it it-對接焊接接頭拉應力值對接接頭拉應力校核結果表1-19主要尺寸設計及總體參數計算結果主要尺寸設計及總體參數計算結果裙座設計名義厚度容器總容積直立容器總高殼體和裙座質量附件質量內件質量保溫層質量平臺及扶梯質量操作時物料質量液壓試驗時液體質量吊裝時空塔質量直立容器的操作質量m0m01m02m03m04m05ma直立容器的最小質量mminm010.2m02m03m04ma直立容器的最大質量mmaxm01m02m03m04mamw空塔重心至基礎環(huán)板底截面距離直立容器自振周期s第二振型自振周期s第三振型自振周期s風載對直立容器總的橫推力N0載荷對直立容器總的橫推力N0操作工況下容器頂部最大撓度0容器許用外壓力為0.2MPa，溫度為40-50℃時，完成填料塔的機械設計。圖1- 填料塔結構本次設計采用逆流操作：氣相自塔低 液

氣 液1-1-1應器的內襯。本設計采用FLEXERAMIC（柯赫曲線規(guī)整填料）。比表面積：a250m2/m3水力直徑：dH48mm傾角：30空隙率：密度：550kg/m密度L778.94kg/mMVm34.26混合氣體黏度G0.021mPs壓力為2bar40-50EmE152.40

0.2836kol/(xnxn1)CL(tntntntn1tntn1

(xnxnx(x0.003草酸二甲酯的微分溶解熱140.398kJ/molCL在40℃下的比熱為75.132J/mol mE，ymx

tEmyYY

y1 yx取值：0.005,

x1403980.005繪制X-Y1 11

1-

Y2Y1(1A)V85852.2920.44333.805X20.4665X0.0014其中Y將Y0.06045代入上述方程，解得符合條件的XX V(Y1Y V(Y1Y()min

LminX

X1X 1X則L1.2Lmin1197.096kmolV(Y1-Y2)L(X1-X2)X1V(Y1-Y2)X2Lx X1X

x40.78t底t頂 0.01067t底

底氣體質量流量：WV液體質量流量：WLuF

1/Llg 02A1.75(G/L)0.25G/LL 1-不同類型填料的A、KAKAKA=0.176；K=1.75，0.75液泛速度：F3.27m/s0.6，L0.6F1.9631m4 則：D計4 塔并聯，此時實際塔徑為D實際 4實D標

3.14

實1.8523 故符合設計標準，D=4200mmLWU/U—噴淋密度，m3/（m2h），U 4Lh57.793m3/h

23.7823m3/（m2 tLw

23.78230.095120.08m3/（m2h故符合設計要綜上所述，塔徑為4.2m符合設計要P T3/P 0 由 DL1.47105cm2/s；DG0.039m2/Y1mX10.7520.01079Y mX2氣相總1質單元數

ln(1NOG 2Y1Y

S1 Y2Y 4.

UL U2 c Uat 1exp1.45 L atL 2g LLat 液體質量通量：UL 0.785

0.785

19133.4551kg/(m2氣體質量通量：UV 0.785查表知c

22812.5849911351.8kg/(m2h)0.7854.22w 20.840.7519133.4550.119133.4552250 0.2

250 778.942 得：w0.3562250UV

1/3tDVkG0.237 V//VDV tV 1/32500.0391043600 8.3140.02372500.021 5.0650.0391048.314 0.19095kmol/(m2hUL2/ L1/2Lg1/ kL0.0095 0.6450hwt LDL 查表知：kGkGw1.10. .041.451.125.5864kmol/(m3hPa)kLkLw0.40.645089.041.451.168.43h111.86865.82% 以下為修正計

kG

26.5544kmol/(m3h

KG

18.89kmol/(m3h kG 0.725HOG

18.89101.3250.785

HHOGNOG1.61917.28 取Z=H12mmWLV0.5橫坐標 WVL根據散裝填料壓降因子平均值,可得pLu2pVL P位于20g-30gPa/m的范圍內，則取P259.81245.25Pa/m P3m/s，10-30m/s23.85m3/s液體流速控制為0.0133m3/s，管徑計算：d體積流量8溫度tw123D4填料層壓強P/KGtower校核結1-31-41-7《立式橢圓形封頭（支腿、裙座）儲罐系列 HG3153-《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范 SH3007-《鋼制球形儲罐型式與基本參數 GB/T17261-《鋼制立式圓筒形內浮頂儲罐系列 HG2105.2-《化工工藝設計手冊》第四 化學工業(yè)《鋼制壓力容器 GB150-（a）（b）（c）（d）（a）（b）（c）（d）（e）加有添加劑的可燃液體，其溫度應滿足添加劑的特殊要求（f）（g）需加熱的可燃液體溫度應低于其自燃點有特殊需要的甲B，乙A類液體，可選用固定頂罐，但應采取限制罐內（a）SH-3022（b）GB-50160，GB-50074（e）易氧化物料，如裂解汽油，混合C5等，應采取氮氣吹掃隔絕空氣壓力儲液密度（100kgm31公稱容積公稱直徑總高度腐蝕裕度3雪載荷罐頂附加載荷7Q235-管徑接管規(guī)格接管外伸長度HGJ44-GB9119.7-填料式密封（丁腈橡膠操作高度檢修高度

《化工工藝設計手冊 第四《軸流離心膨脹式壓縮機 《石油、化學和氣體工業(yè)用離心壓縮機 JB/T6443-7-1-2名 壓力

壓壓縮 炸性環(huán)境的區(qū)域等級。1-3壓縮機類 適用范

用于進氣流量約為14.16~6600m3/min，或者壓力可達5MPaAspenPlusC0101的設計選型即偶聯反應器氣體進料前的壓縮機的設計選型為示例進行說1-壓強氣體流量/m3?h-溫度1-5C 型 代 氣體結構形 量吸氣壓出口壓轉速 軸功 介 (m3/min)力（MPa）

H550-

4.5閃蒸罐設計閃蒸罐的原理與用途閃蒸罐的原理與用途蒸的原理就是讓高壓高溫流體經過減壓，使其沸點降低，進入閃蒸罐。這時，高壓下沸點的高溫液體進入閃蒸罐經過減壓降低沸點，液體吸取自身的能量后部分汽化形成新的汽液平衡，即流體溫度高于該壓力下的沸閃蒸罐的作用是提供流體迅速氣化和汽液分離的空間，也就是通過減壓，是流體在閃蒸罐內沸騰，從而實現汽液部分分離。換句話說，閃蒸罐就是將溶液中溶解的原料氣先閃蒸出去,一方面可以節(jié)約資源提高熱量利用，另一方面可以減小再生塔的氣相負荷.主要技術參數表1- 閃蒸罐的主要技術參Ⅰ結構形式1-1閃蒸罐的結構形式筒體采用兩節(jié)制成，焊縫分布如圖所示，共有兩道縱焊縫和三道環(huán)焊縫。由于閃蒸罐的介質具有一定的弱酸性，在選取材料的時候根據經驗和相關記載，選取不銹鋼為閃蒸罐的主要材料。所謂不銹鋼是指在鋼中加入一定量的鉻元素后使鋼處于鈍化狀態(tài)具有不生銹的特性。為達到此目的，其鉻含量必須在12％以上。為提高鋼的鈍化性，不銹鋼中還往往需加入能使鋼鈍化的鎳、鉬等元素。一般所指的不銹鋼實際上是不銹鋼和耐酸鋼不銹鋼按其鋼的組織不同可分為四類，即奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼。我們選取的是奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9。化學成分和力學性能分析該容器需要100%探傷，所以取焊接系數φ=1.0，假設該壓力容器的厚度范圍在 100℃以下[σ]t=137MPa，采用的閃蒸罐直徑為1200mm， ： 2t

，帶入各項數據可得HG20508-19987-1且不超過名義厚度的6%時，負偏差可以忽略不計，故取C1=0.2mm微腐蝕的介質，腐蝕裕量C2=1.5mm。0Cr18Ni9的化學成分和力學性能見表1-20Cr18Ni9的化學成分和力學性能見表1-21-1-20Cr18Ni9的化學成分CPS8.0-17.00-℃拉伸試驗硬度試驗1010-330Cr18Ni90Cr18Ni9屬于奧氏體不銹鋼，其組織為奧氏體(A)加3-5﹪鐵素體(F)。他具有良好的塑性和高溫、低溫性能。它在焊接熱循環(huán)的作用下，主要顯示出以下基本要求：①焊接過程中采用小的線能量輸入，