【正文】 摘要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于浮頭式換熱器的設(shè)計(jì)，主要是進(jìn)行了換熱器的工藝計(jì)算、換熱器的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 Check。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文 ） 2 第 1 章 概述 產(chǎn)品的性質(zhì) 甲醇物性 甲醇（ Methanol Methyl alcohol） 又名木醇，木酒精， 甲基氫氧化物，是一 種最簡單的飽和一元醇，化學(xué)分子式為 OHCH3 ，相對(duì)分子質(zhì)量 度 0． 792（ 20/4℃ ），熔點(diǎn) 97． 8℃ ，沸點(diǎn) 64． 5℃ ，閃點(diǎn) 12． 22℃ ，自然點(diǎn) 463． 89℃ ，蒸汽密度 1． 11kg/m3，蒸汽壓 13． 33kPa（ 100mmHg， 21． 2℃ ），蒸汽與空氣混合物爆炸范圍 6%~36． 5%。 （ 1）甲醇氧化制甲醛 甲醇在高溫、浮石銀、催化劑或其它固體催化劑存在下直接氧化制甲醛。 （ 4）甲醇酯化可生產(chǎn)各種酯類化合物。 我國現(xiàn)在提出了四個(gè)石油替代路徑：天然氣替代、電動(dòng)力替代、生物燃料替代和煤基燃料替代，煤基燃料替代包括煤制天然氣、甲醇、二甲醚、合成油等。 低壓法： ( Mpa)是 20 世紀(jì) 60 年代后期發(fā)展起來的甲醇合成技術(shù)，低壓法基于高活性的銅基催化劑，其活性明顯高于鋅鉻催化劑，反應(yīng)溫度低平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文 ） 4 (240270℃ )。 反應(yīng)原理 用氫與一氧化碳在催化劑的作用下合成甲醇，是工業(yè)化生產(chǎn)甲醇的主要方法。轉(zhuǎn)化氣溫度降為 ≤540℃ ，然后經(jīng)焦?fàn)t氣預(yù)熱器，溫度降至 420℃ 左右，再進(jìn)入焦?fàn)t氣初預(yù)熱器，溫度降至 320℃ 后，經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器進(jìn)一步回收反應(yīng)熱后，轉(zhuǎn)化氣溫度降至 160℃ ，再經(jīng)蒸發(fā)式空冷器冷卻到 100℃ 左右，經(jīng)分離器分離后進(jìn)入脫鹽水預(yù)熱器為脫鹽水預(yù)熱，從脫鹽水預(yù)熱器出來的轉(zhuǎn)化氣約 40℃ ，再經(jīng)氣液分離器分離后，進(jìn)入常溫氧化鋅脫硫槽，常溫氧化鋅出口溫度 ≤40℃ ,壓力 送往合成氣壓縮機(jī)入口。 由于制造工藝和科學(xué)水平的限制，早期的換熱器只能采用簡單的結(jié)構(gòu)，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。 60 年代左右，由于空間技術(shù)和尖端科學(xué)的迅速發(fā)展，迫切需要各種高效能緊湊型的換熱器，再加上沖壓、釬焊和密封等技術(shù)的發(fā)展，換熱器制造工藝得到進(jìn)一步完善，從而推動(dòng)了緊湊型板面式換熱器的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用。為了強(qiáng)化傳在研究和發(fā)展熱管的基礎(chǔ)上又創(chuàng)制出熱管式換熱器。 換熱器設(shè) 計(jì)方案的確定 列管式換熱器是目前化工生產(chǎn)應(yīng)用最廣泛的傳熱設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單、制造的材料范圍較廣、操作彈性也較大等。 正三角形排列比較緊湊，在一定的殼徑內(nèi)可排列較多的管子，且傳熱效果好，但管外清洗較為困難。 換熱器內(nèi)流體的流動(dòng)阻力 管子拉脫力計(jì)算 在操作壓力下，每平方脹接周邊所產(chǎn)生的力 Qp =104 公式中 。 換熱器在實(shí)際生產(chǎn)過程中：換熱器冷卻了轉(zhuǎn)化氣的溫度，使出口溫度控制在工藝要求的范圍之內(nèi)。 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。 這篇論文歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。 本換熱 器在設(shè)計(jì)工藝上：換熱器的管束可以抽出， 管、殼程 清洗較為方便，在換熱器內(nèi)部的介質(zhì)間溫差不受限制， 可在高溫、高壓下工作 ，一般溫度在300400K，壓力 40— 45Kpa。 ? ? MPa113?? ? ? PPDnt i?? ??? 2 +C 折流板選擇 采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的 25%，則切去的圓缺的高度為： 間距是殼體內(nèi)徑的 1/5， 間距 B長度； 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文 ） 15 折流板數(shù)： 其他附件 拉桿數(shù)量與直查相關(guān)的表選取，本換熱器殼體內(nèi)徑為 900mm，由工程力學(xué)計(jì)算得知拉桿直徑為 拉桿數(shù)量不得少于 10 個(gè)。 轉(zhuǎn)化氣在 320℃ 下的有關(guān)物性數(shù)據(jù) 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文 ） 11 水在 100℃ 下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)： )/(4 1 8 12 KkgJc p ?? sPa ??? ? 32 ? )/(6 6 3 Kmw ??? 設(shè)計(jì)鍋爐給水預(yù)熱器中轉(zhuǎn)化氣流量 31000m179。 管殼式換熱器 : 管殼式 (又稱列管式 ) 換熱器是管殼式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成 ,殼體多呈圓形 ,內(nèi)部裝有平行管束或者螺旋管， ,管束兩端固定于管板上。世界各國十分重視傳熱強(qiáng)化和熱能回收利用的研究和開發(fā)工作，開發(fā)適用于不同工業(yè)過程要求的高效能換熱設(shè)備來提高工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，并取得了豐碩成果。 30 年 代末，瑞典又制造出第一臺(tái)板殼式換熱器，用于紙漿工廠。在化工廠中，換熱設(shè)備的投資約占總投資的10%～ 20%；在煉油廠中，約占總投資的 35%～ 40%。在焦?fàn)t氣中加入 的過熱飽和蒸汽（蒸汽流量根據(jù)焦?fàn)t氣的流量來調(diào)節(jié)），經(jīng)焦?fàn)t氣預(yù)熱器加熱至 530℃ 后，再經(jīng)預(yù)熱爐預(yù)熱至 660℃ 左右進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐頂部。 比較 甲醇生產(chǎn) 的優(yōu)缺點(diǎn)，以投資成本，生產(chǎn)成本，產(chǎn)品收率為依據(jù)，選擇低壓法為生產(chǎn)甲醇的工藝，用 和 在加熱壓力下，在催化劑作用下合成甲醇，其主要反應(yīng)式為： 甲醇生產(chǎn)工藝流程 本設(shè)計(jì)采用焦?fàn)t煤氣合成的甲醇。 高壓法： ()是最初生產(chǎn)甲醇的方法，采用鋅鉻催化劑，反應(yīng)溫度 360400℃ ，壓力 。與此同時(shí)，推廣甲醇汽油，一方面可以釋放我國每年 20xx 多萬噸的甲醇產(chǎn)能，改變我國甲醇產(chǎn)能嚴(yán)重過剩的局面，提高甲醇生產(chǎn)企業(yè)的開工率。 （ 3）甲醇羰基化反應(yīng)制醋酸。甲醇作為重要原料在敵百蟲、甲基對(duì)硫磷、多菌靈等農(nóng)藥生產(chǎn)中，在醫(yī)藥、染料、塑料、合成橡膠，合成纖維等工業(yè)中有著重 要的地位。 眾所周知，甲醇是重要的化工產(chǎn)品，也是重要的化工原料，又是很有發(fā)展前途的重要燃料。 Design。設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 信熙卿 系（部）主 任 吳濟(jì)民 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè) 技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 化工 系 應(yīng)用化工技術(shù) 專業(yè)， 學(xué)生 于 年 月 日 進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。換熱器是化工、煉油、動(dòng)力、食品、輕工、原子能、制藥、機(jī)械及其它許多工業(yè)部門廣泛使用的一種通用設(shè)備。 目錄 前言 ................................................................................................................................. 1 第 1 章 概述 ...................................................................................................................2 產(chǎn)品的性質(zhì) ............................................................................................................ 2 甲醇物性 ......................................................................................................... 2 產(chǎn)品的用途 ..................................................................................................... 2 甲醇的發(fā)展前景 .............................................................................................. 3 甲醇生產(chǎn)的基本原理 ..........