【正文】 導(dǎo)率?=(m h k)，較干凈壁面污垢熱阻 Rst=105 (m?h k)/ kJ，代入總傳質(zhì)系數(shù) Kt的計算式，得? 0 511 2341. kJ/(mh). ttsttmKdRaa? ????? ?????整個反應(yīng)器床層可近似看成恒溫，均為 ，則傳熱推動力 t? ()() .6K2mt?????需要傳熱面積為： 627. .=CtmQAK??需實際傳熱面積 t ?實A 實 A 需 ，能滿足傳熱需求。 反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率選擇性：該反應(yīng)為催化脫水。同時該法也是目前國內(nèi)外生產(chǎn) DME 的主要方法 [2]。 本設(shè)計采用的方法作為純粹的 DME 生產(chǎn)裝置而言，表 13 列出了 3 種不同生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟指標。由于 H2SO4具有強腐蝕性, 而且甲醇與水等同處于液相中, 因此, 該法的工業(yè)化前景一般。蘭州化物所在 CuZnZrO2/ HZSM5 雙功能催化劑上考察了 CO2加氫制甲醇反應(yīng)的熱力學(xué)平衡。目前,世界上有不少國家正在開發(fā) CO2 加氫制 DME 的催化劑和工藝，但都處于探索階段。蘭州化物所、大連化物所、湖北化學(xué)研究所的催化劑均已申請了專利。它可直接利用 CO 含量高的煤基合成氣，還可在線卸載催化劑。因此，甲醇合成催化劑和甲醇脫水催化劑的比例對 DME 生成速度和選擇性有很大的影響，是其研究重點。 氣相甲醇脫水法制二甲醚 氣相甲醇脫水法是甲醇蒸氣通過分子篩催化劑催化脫水制得 DME。 液相甲醇脫水法制二甲醚 甲醇脫水制 DME 最早采用硫酸作催化劑，反應(yīng)在液相中進行，因此叫做液相甲醇脫水法，也稱硫酸法工藝。（5）催化蒸餾法。 據(jù)市場調(diào)查國內(nèi)二甲醚需求量遠遠超過供給量，目前國內(nèi)僅氣霧劑一項需求量達到~ 萬噸/年，而高純度的二甲醚還依賴進口。 與 H2S 反應(yīng)制備二甲基硫醚。由于它是一種優(yōu)良的清潔能源，已日益受到國內(nèi)外的廣泛重視。國內(nèi)外正在積極開發(fā)它在冰箱、空調(diào)、食品保鮮劑等方面的應(yīng)用，以替代氟里昂。主要完成以下工作：(1）精餾用到的二甲醚分離塔和甲醇回收塔的塔高、塔徑、塔板布置等的設(shè)計；(2）所需換熱器、泵的計算及選型；關(guān)鍵詞:二甲醚 甲醇 工藝設(shè)計目 錄第 1 章 概 述 ...................................................1 二甲醚的用途 ..............................................1 設(shè)計依據(jù) ..................................................2 技術(shù)來源 .................................................2 液相甲醇脫水法制二甲醚 ................................2 氣相甲醇脫水法制二甲醚 ................................3 合成氣一步法生產(chǎn)二甲醚 ................................3 二氧化碳加氫直接合成二甲醚 ............................3 催化蒸餾法制二甲醚 ....................................4 本設(shè)計采用的方法 ......................................4 原料及產(chǎn)品規(guī)格 ............................................4 設(shè)計規(guī)模和設(shè)計要求 ........................................4第 2 章 技術(shù)分析 ................................................5 反應(yīng)原理 ..................................................6 反應(yīng)條件 ..................................................6 反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率 ........................................6 催化劑的選擇 ..............................................6第 3 章 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)計算 ........................................7 物料衡算 ..................................................7 計算催化劑床層體積 ........................................7 反應(yīng)器管數(shù) ................................................8 熱量衡算 ..................................................9第 4 章 甲醚精餾塔結(jié)構(gòu)計算 .....................................10 甲醚精餾塔的物料衡算及理論板數(shù) ...........................10 實際板層數(shù)的求取 .........................................10 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 .....................13 操作溫度計算 .........................................13 平均摩爾質(zhì)量計算 .....................................14 平均密度計算 .........................................15 液體平均表面張力的計算 ...............................16 液體平均粘度 .........................................17 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 .................................17 提餾段塔徑的計算 .....................................19 精餾塔有效高度的計算 .................................20 塔板主要工藝尺寸的計算 ...................................20 溢流裝置計算 .........................................20 塔板布置 .............................................21 塔板的流體力學(xué)驗算 .......................................22 塔板壓降 .............................................22 液面落差 .............................................22 液沫夾帶 .............................................23 漏液 .................................................23 液泛 .................................................24 塔板負荷性能圖 ...........................................24 漏液線 ...............................................24 液沫夾帶線 ...........................................25 液相負荷下限線 .......................................25 液相負荷上限線 .......................................26 液泛線 ...............................................26 精餾塔接管尺寸計算 .......................................27 塔頂蒸氣出口管的直徑 .................................27 回流管的直徑 .........................................28 進料管的直徑 .........................................28 塔底出料管的直徑 .....................................28第 5 章 甲醇精餾塔結(jié)構(gòu)計算 .....................................29 設(shè)計方案的確定 ...........................................29 精餾塔的物料衡算 .........................................29 原料液及塔頂和塔底的摩爾分率 .........................29 原料液及塔頂和塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 .................29 物料衡算 .............................................29 塔板數(shù)的確定 .............................................29 理論板層數(shù)的求取 .......................................29 實際板層數(shù)的求取 .....................................32 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 .....................33 操作壓力的計算 .......................................33 操作溫度計算 .........................................33 平均摩爾質(zhì)量計算 .....................................33 平均密度計算 .........................................34 液體平均表面張力的計算 ...............................35 液體平均粘度 .........................................36 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 .................................36 塔徑的計算 ...........................................36 精餾塔有效高度的計算 .................................38 塔板主要工藝尺寸的計算 ...................................39 溢流裝置計算 .........................................39 塔板布置 .............................................38 塔板的流體力學(xué)驗算 .......................................40 塔板壓降 .............................................41 液面落差 .............................................41 液沫夾帶 .............................................42 漏液 .................................................42 液泛 .................................................42 塔板負荷性能圖 ...........................................43 漏液線 ...............................................43 液沫夾帶線 ...........................................43 液相負荷下限線 .......................................44 液相負荷上限線 .......................................44 液泛線 ...............................................44 精餾塔接管尺寸計算 .......................................47 塔頂蒸氣出口管的直徑 .................................47 回流管的直徑 .........................................47 進料管的直徑 .........................................47 塔底出料管的直徑 .....................................48第 6 章 甲醇精餾塔塔內(nèi)件機