【正文】 ...................................... 40 平臺、扶梯質(zhì)量 .............................................................................. 40 操作時塔內(nèi)物料質(zhì)量 ...................................................................... 40 充水質(zhì)量 ......................................................................................... 40 地震載荷計算 ........................................................................................ 41 計算危 險截面的地震彎矩 .............................................................. 41 風(fēng)載荷計算 ............................................................................................ 41 風(fēng)力計算 ......................................................................................... 41 風(fēng)彎矩計算 ..................................................................................... 42 各種載荷引起的軸向應(yīng)力 ..................................................................... 43 計算壓力引起的軸向應(yīng)力 .............................................................. 43 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 .......................................................... 43 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 .............................................................. 44 筒體和裙座危險截面的強度與穩(wěn)定性校核 ......................................... 44 筒體的強度與穩(wěn)定性校核 .............................................................. 44 裙座的穩(wěn)定性校核 .......................................................................... 45 裙座和筒體水壓試驗應(yīng)力校核 ............................................................. 45 筒體水壓試驗應(yīng)力校核 .................................................................. 45 裙座水壓試驗應(yīng)力校核 .................................................................. 46 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計 ............................................................................................ 46 基礎(chǔ)環(huán)尺寸 ..................................................................................... 46 基礎(chǔ)環(huán)尺寸的應(yīng)力校核 .................................................................. 47 基礎(chǔ)環(huán)厚度 ..................................................................................... 47 地腳螺栓計算 ........................................................................................ 47 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力 .......................................................... 47 地腳螺栓直徑 .................................................................................. 48 7 輔助設(shè)備設(shè)計 .............................................................................................. 49 儲罐的選擇 ............................................................................................ 49 儲罐的計算與選型 .......................................................................... 49 泵的選擇 ................................................................................................ 49 通風(fēng)機的選擇 ........................................................................................ 50 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 通風(fēng)機的選擇 .................................................................................. 50 換熱器的計算 ........................................................................................ 50 確定換熱器的類型 .......................................................................... 50 估算傳熱面 積 .................................................................................. 50 8 全廠總平面布置 .......................................................................................... 53 全廠總平面布置的任務(wù) ........................................................................ 53 全廠總平面設(shè)計的原則 ........................................................................ 53 全廠總平面布置內(nèi)容 ............................................................................ 53 全廠平面布置的特點 ............................................................................ 53 全廠人員編制 ........................................................................................ 53 9 總結(jié)討論 ..................................................................................................... 55 設(shè)計主要完成任務(wù) ................................................................................. 55 設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論 ..................................................... 55 參考文獻 ...................................................................................................... 56 致謝 .............................................................................................................. 57 附錄 A .......................................................................................................... 58 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 58 頁 1 概 述 二甲醚 (Dimethyl Ether，簡稱 DME)習(xí)慣上簡稱甲醚，為最簡單的脂肪醚，分子式 C2H6O，是乙醇的同分異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)式 CH3— O— CH3， 分子量 ， 是一種無色、無毒、無致癌性、腐蝕性小的產(chǎn)品。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。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。 與 H2S 反應(yīng)制備二甲基硫醚。 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。（ 5）催化蒸餾法。 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。 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。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。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。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。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。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。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 58 頁 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。同時該法也是目前國內(nèi)外生產(chǎn) DME 的主要方法 [2]。 反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率 選擇性：該反應(yīng)為催化脫水。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 58 頁 3 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)計算 物料衡算 將原料及產(chǎn)品規(guī)格換算成摩爾分率，即 原料：甲醇含量 ≥％，水含量 ≤％ 產(chǎn)品： DME≥％ ,甲醇含量 ≤％，水含量 ≤％ 要求年產(chǎn) 40 萬噸二甲醚，則每小時應(yīng)生產(chǎn)二甲醚的量為： 4 0 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 / 1 0 8 6 . 9 5 7 k m o l / h8000 kg h? ?? 又因產(chǎn)品二甲醚回收率為 ％，則 x1 0 8 6 . 9 5 7 9 9 . 8 7 0 . 9 9 8F? ???％ 則反應(yīng)器生成二甲醚量為： Fx=反應(yīng)器應(yīng)加入甲醇量為： 1 0 8 7 . 7 1 9 2 2 7 1 9 . 2 9 8 k m o l /h8 0 1 0 0? ??％ ％ 甲醇原料進料量： 2 7 1 9 .2 9 8 2 7 4 3 .7 1 7 k m o l/h0 .9 9 1 1 ? 按化學(xué)計量關(guān)系計算反應(yīng)器出口氣體中各組分量 甲醇 27 43 .71 7 1 08 7 .71 9 56 8 .27 9k m ol / h?? 水含量 2743 .717 1 087 .719 1112 .138km ol / h?? 計算結(jié)果列表如下 表 物料衡算表 組分 進料 F0/(koml/h) 進