【正文】 凈利潤(rùn)率 =年平均所得稅后利潤(rùn) /注冊(cè)資本 100%=投資回收期 =從以上指標(biāo)分析看，該項(xiàng)目的盈利能力是比較好的。當(dāng)本項(xiàng)目達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)時(shí)，兩 種產(chǎn)品的總產(chǎn)量為 ，即氫氣 169t，食品二氧化碳 。說(shuō)明項(xiàng)目適應(yīng)市場(chǎng)需求能力大，抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)。 投資總額 =建設(shè) 投資 +建設(shè)期利息 +流動(dòng)資金 =77++176= 萬(wàn)元。 （ 10）財(cái)務(wù)費(fèi)用 該裝置固定資產(chǎn)投資全部使用貸款，即貸 77 萬(wàn)元，按每年貸款利率 6%計(jì)算，總貸款復(fù)息計(jì) 萬(wàn)元 ,不計(jì)復(fù)利。 該套裝置共有 8 臺(tái)泵，經(jīng)詢價(jià)每臺(tái)泵 1. 2 萬(wàn)元，因此，該套裝置總設(shè)備約為： 萬(wàn)元。氣液分離罐 (V0104, T=40℃， P=)。所以選擇導(dǎo)熱油流量作為控制參數(shù)。所以 20g無(wú)縫鋼管符合抗腐蝕要求。密度為 ；操作情況為泵從純水儲(chǔ)槽中吸入水，送入原料液儲(chǔ)罐，與甲醇混合 工藝所需正常的體積流量為： ＝ 泵的流量 Q＝ ＝ 工藝估算所需揚(yáng)程 80m,泵的揚(yáng)程 H＝ 80＝ 88m 折合程計(jì)量泵的壓力： P=? gh=997 88/106= 泵的選型：查表得， JD1250/1型計(jì)量泵的流量為 1250L/h，壓力 1MPa，轉(zhuǎn)速 91r/min，電機(jī)功率 ，滿足要求 （ 3） 混合原料計(jì)量泵 P0103 選型 已知條件：原料的正常投料量為 。 u適宜的空塔氣速， m/s 塔徑的計(jì)算分為兩個(gè)步驟：確定空塔氣速，計(jì)算塔徑 D。 K), 于是其溫降為 : ? t=Q/(cP m)= ?105 /(? *105 )=℃ 導(dǎo)熱油出口溫度 為 : =℃ 汽化塔（ TO101 ) 認(rèn)為汽化塔僅有潛熱變化。 在本工藝過(guò)程中 ,要使甲醇水完全汽化 ,則其汽相分率必然是甲醇 40%,水 60%(mol)且已知操作壓力為 ,設(shè)溫度為 T,根據(jù)汽液平衡關(guān)系有 + = 初設(shè) T=170℃ p甲醇 =。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)計(jì)算。 繪制管道空視圖。本課程設(shè)計(jì)是以甲醇制氫裝置為模擬設(shè)計(jì)對(duì)象，進(jìn)行過(guò)程裝備成套技術(shù)的全面訓(xùn)練。 （ 3） 所用原料甲醇易 得，運(yùn)輸、貯存方便。 依據(jù)原料及工藝路線的不同，目前氫氣主要由以下幾種方法獲得： ① 電解水法；②氯堿工業(yè)中電解食鹽水副產(chǎn)氫氣；③烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化法；④烴類部分氧化法 ；⑤煤氣化和煤水蒸氣轉(zhuǎn)化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油煉制與石油化工過(guò)程中的各種副產(chǎn)氫；等等。本設(shè)計(jì)采用甲醇裂解 +吸收法脫二氧化碳 +變壓吸附工藝，增加吸收法的目的是為了提高氫氣的回收率，同時(shí)在需要二氧化碳時(shí)，也可以方便的得到高純度的二氧化碳。 設(shè)備設(shè)計(jì)。 整理設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。 圖 1－ 2 物料衡算 依據(jù) 甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式 : CH3 OH→ CO↑ +2H2 ↑ （ 11） CO+H2 O→ CO2 ↑ + H2 ↑ （ 12） CH3 OH 分解為 CO 轉(zhuǎn)化率 99%,反應(yīng)溫度 280℃ ,反應(yīng)壓力 ,醇水投料比 1:(mol). 投料計(jì)算量 代入轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù) ,式 (11)和式 (12)變?yōu)?: CH3 OH→ ↑ + ↑ + CH3 OH （ 13） CO+ O→ 2 ↑ + + （ 14） 合并式 (13),式 (14)得到 : CH3 OH+ H2 O→ CO2 ↑ + H2 ↑ + CH3 OH+ CO↑ 氫氣產(chǎn)量為 : 3000/=甲醇投料量為 : ⅹ 32= kg/h 水投料量為 : **18= kg/h 原料液儲(chǔ)槽 (V0101) 進(jìn) : 甲醇 , 水 出 : 甲醇 kg/h , 水 kg/h 換熱器 (E0101),汽化塔 (T0101),過(guò)熱器 (E0103)，沒(méi)有物流變化 . 轉(zhuǎn)化器 (R0101) 進(jìn) : 甲醇 , 水 kg/h , 總計(jì) kg/h 出 : 生成 CO2 **44 =H2 **2 = kg/h CO **28 = kg/h 剩余甲醇 **32 =剩余水 **18= kg/h 總計(jì) 吸收塔和解析塔 吸收塔的總壓為 1． 5MPa,其中 CO2 的分壓為 MPa ,操作溫度為常溫 (25℃ ). 此時(shí) ,每 m3 吸收液可溶解 CO2 m3 .此數(shù)據(jù)可以在一般化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到。320p =?=(kg 液體混合物升溫所需熱量 Q=? cpm? t=(?+? ) ? (17525)=? 105 kJ/h 管程：沒(méi)有相變化，同時(shí)一般氣體在一定的溫度范圍內(nèi)，熱容變化不大，以恒定值計(jì)算，這里取各種氣體的 比定壓熱容 為： c2pco? kJ/(kg s V,L氣液相流體的質(zhì)量流量。 ②操作情況 ,泵從吸收液儲(chǔ)槽中吸入吸收液 ,送入 T0102中，再回解析塔解析出 CO2，循環(huán)使用 . 確定泵的流量及揚(yáng)程 工藝所需的正常體積流量為 m3/h 泵的流量取正常流量的 :Q= = m3/h 所需工藝泵的揚(yáng)程估算 :因水槽和冷卻器液面均為大氣壓 ,故估算揚(yáng)程只需考慮最嚴(yán)格條件下的進(jìn)出管道阻力損 失和位高差，約為 35m. 泵的揚(yáng)程取 ： H= 35= 水泵選型，選用離心式水泵 泵的選型：查表得，選用 100Y60A型離心泵，流量為 90m3/h，揚(yáng)程 49 m，轉(zhuǎn)速 2950r/min, 允許氣蝕余量 ,電機(jī)功率 22kw,滿足要求。 二氧化碳用于食品，其管道選用不銹鋼。 Qmax=509 m3/h Qmin= m3/h P1= P2= Mpa r=p? ＝ P1－ P2＝ Mpa=Cvmax= pr ?/ = ? =766 Cvmax= pr ?/ = ? = 據(jù)此選擇 Cv 和調(diào)節(jié)閥的口徑 DN ③調(diào)節(jié)器 根據(jù)過(guò)程特性與工藝要求，選擇 PID 控制規(guī)律；根據(jù)構(gòu)成系統(tǒng)負(fù)反饋的原則，確定調(diào)節(jié)器為反作用。根據(jù)熱負(fù)荷初步估算個(gè)換熱器的面積分別為：FE1=， FE2=,FE3=,FR1=。 （ 2）外購(gòu)燃料 甲醇制氫裝置在加熱導(dǎo)熱油需燃料導(dǎo)熱油用量為 133619kg/h， 溫度由 320℃ 降至 170℃ ，年折合燃料費(fèi)用為 224 萬(wàn)元 （ 3）外購(gòu)動(dòng)力 甲醇制氫裝置的需水量為 ， 年計(jì) 7477 噸，每噸按 2 元計(jì)，年用水費(fèi) 萬(wàn)元，泵主要是耗電 能，按 計(jì)算每年 7200h， 則年耗電能 萬(wàn)度，每度電按 元計(jì)，年電費(fèi)為 萬(wàn)元，則外購(gòu)動(dòng)力費(fèi)總計(jì) 萬(wàn)元 （ 4）工資 甲醇制氫裝置定員為 10 人，每人工資按年薪 萬(wàn)元計(jì)，則每年工資總額為 45 萬(wàn)元。兩個(gè)產(chǎn)品合計(jì)年銷售收入為 萬(wàn)元，銷售稅按照 6%計(jì)算，則年稅金為 萬(wàn)元 (不計(jì)其他 稅 )。 (2) 清償能力分析 固定資產(chǎn)投資借款為 77萬(wàn)元，建設(shè)期為半年，建設(shè)期的利息為 萬(wàn)元，第一年稅后利潤(rùn)為，平均每月的稅后利潤(rùn)為 萬(wàn)元，即第一年的第 8個(gè)月末即可還清固定資產(chǎn)投資借款和利息。若產(chǎn)量小于此值，將出現(xiàn)虧損。 (3)盈虧平衡分析 BEP（生產(chǎn)能力利用率） = %100??? 年銷售稅金年可變總成本年產(chǎn)品銷售收入 年固定總成本 = %100 ???=% BEP（產(chǎn)量） =單位產(chǎn)品銷售稅金單位產(chǎn)品可變成本單位產(chǎn)品價(jià)格 年固定總成本 ?? = ?