【正文】 導率?=(m h k)，較干凈壁面污垢熱阻 Rst=105 (m?h k)/ kJ，代入總傳質系數 Kt的計算式，得? 0 511 2341. kJ/(mh). ttsttmKdRaa? ????? ?????整個反應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。 反應選擇性和轉化率選擇性：該反應為催化脫水。同時該法也是目前國內外生產 DME 的主要方法 [2]。 本設計采用的方法作為純粹的 DME 生產裝置而言，表 13 列出了 3 種不同生產工藝的技術經濟指標。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加氫制甲醇反應的熱力學平衡。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。 據市場調查國內二甲醚需求量遠遠超過供給量，目前國內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，已日益受到國內外的廣泛重視。國內外正在積極開發(fā)它在冰箱、空調、食品保鮮劑等方面的應用，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、塔板布置等的設計；(2）所需換熱器、泵的計算及選型；關鍵詞:二甲醚 甲醇 工藝設計目 錄第 1 章 概 述 ...................................................1 二甲醚的用途 ..............................................1 設計依據 ..................................................2 技術來源 .................................................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 本設計采用的方法 ......................................4 原料及產品規(guī)格 ............................................4 設計規(guī)模和設計要求 ........................................4第 2 章 技術分析 ................................................5 反應原理 ..................................................6 反應條件 ..................................................6 反應選擇性和轉化率 ........................................6 催化劑的選擇 ..............................................6第 3 章 反應器的結構計算 ........................................7 物料衡算 ..................................................7 計算催化劑床層體積 ........................................7 反應器管數 ................................................8 熱量衡算 ..................................................9第 4 章 甲醚精餾塔結構計算 .....................................10 甲醚精餾塔的物料衡算及理論板數 ...........................10 實際板層數的求取 .........................................10 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 .....................13 操作溫度計算 .........................................13 平均摩爾質量計算 .....................................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 甲醇精餾塔結構計算 .....................................29 設計方案的確定 ...........................................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品的平均摩爾質量 .................29 物料衡算 .............................................29 塔板數的確定 .............................................29 理論板層數的求取 .......................................29 實際板層數的求取 .....................................32 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 .....................33 操作壓力的計算 .......................................33 操作溫度計算 .........................................33 平均摩爾質量計算 .....................................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 甲醇精餾塔塔內件機