【正文】 ? 即： 56 13 54 8 69 6pahp? ? ? ? ⑵ 泄漏驗(yàn)算 取動(dòng)力因數(shù)的下限值，即取： 5F? ，算出相應(yīng)的氣相最小負(fù)荷 ,minsV 即： Us,m =п/4d02NU0,m =*() 2*22* = 所以不會(huì)泄漏 . ⑶ 液泛的驗(yàn)算 為了避免液泛 ,溢流管內(nèi)清液層的高度 dH 應(yīng)小于 ()TwHh? ? ， 對(duì)一般液體取泡山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 沫層相對(duì)于清液層的密度 ?? 所以 : ()TwHh? ? =(+)= 溢流管內(nèi)清液層的高度為 : d p d l oH h h h h? ? ? ? 而 ： hd=+++ = 因此 : 不會(huì)液泛 . ⑷ 霧沫夾帶的驗(yàn)算 對(duì)直徑 DT=943900mm 的塔 ,泛點(diǎn) 80%時(shí) ,霧沫夾帶才能維持在允許的范圍之內(nèi) . 而 ： 泛點(diǎn) = vsSlvA AFv Z LAC??? ??? 其中 ： Z1=DT2Wd =* = AA=AT2Af =* = m2 CAF=β CAFO =1* = 所以 泛點(diǎn) ={[*(())1/2+**]}/( *)*100% =%80% 因此霧沫夾帶在允許范圍之內(nèi) . 二氯甲烷塔的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 : 表 51 項(xiàng)目 數(shù)值 塔徑 ,TDm 板間距 ,THm 溢流形勢(shì) 弓形單溢流 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 溢流油堰長(zhǎng)度 ,wLm 溢流堰高度 ,whm 板上清液層高度 ,lhm 降液管底與塔盤間的距離 0,hm 浮閥數(shù) n 22 閥孔速度 0,/u ms 閥孔動(dòng)能因數(shù) 0F 閥孔中心距 ,tm 行間距 ,hm 液體在降液管中的停留時(shí)間,m? 降液管中當(dāng)量清層高度 ,dHm 泛點(diǎn) % % 筒體厚度 封頭厚度 筒體高度， m 封頭高度， m 塔的總高度， m 粗產(chǎn)品儲(chǔ)槽的設(shè)計(jì) 儲(chǔ)槽 中 22CHCl 的進(jìn)料量： *85/= 3CHCl 的進(jìn)料量： kmol/h=* 4CCl 的進(jìn)料量： kmol/h=*154/= m3 設(shè)儲(chǔ)槽能滿足 小時(shí)的進(jìn)料要求： 所以儲(chǔ)槽的進(jìn)料體積為： (++)/2= 設(shè)槽體的高度為： 2 m ， 底面寬為： 4m ，長(zhǎng) =(2*4)= 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 對(duì)二氯甲烷塔的設(shè)計(jì) 回流罐中 22CHCl 的進(jìn)料量： *86/= m3 設(shè)罐體能滿足 1 小時(shí)的進(jìn)料能力，所以罐體的進(jìn)料最大體 積為： 設(shè)罐體的高度為 m ，底面寬為： m 所以罐體的底長(zhǎng)為： (*)= 對(duì)二氯甲烷塔頂出料冷凝器的設(shè)計(jì) 22CHCl 的進(jìn)料量 : /kmol h 設(shè)冷卻水的進(jìn)料溫度為 : 20C? , 出口溫度為 35C? 塔頂餾出物從 ? 冷卻到 ? ,并且二氯甲烷的沸點(diǎn)為 40C? ⑴ 熱負(fù)荷 :Q=mcp,mΔt =*86**() = 冷凝水的用量 : W=Q/cpΔt =[*(3520)] = 假設(shè) 2350 0 /( )K K J m h C? ? ? ? ( 20) ( 35 ) 35mt Ln? ? ??? ??= 則估算傳熱面積為 : A=Q/(KΔTm) =(3500*) = 考慮面積裕量 ,則所需傳熱面積為 ⑶ 單程管數(shù) 選用 20 1mm? ? 的無縫鋼管 ,并設(shè)流速為 /ms n=W/(U*п/4*di2*ρ ) =*86/(3600**п/4**1326) = 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 單程管長(zhǎng)為： L=A/(nпd0) =1/(**) = 選定管長(zhǎng)為 1m , 則管程數(shù)為 :Np= 取 1pN? 則塔頂冷凝器所需要的管子數(shù)為 : 6 根 . 對(duì)二氯甲烷塔底冷凝器的設(shè)計(jì) 進(jìn)料 : 22CHCl 的進(jìn)料量 : /kmol h 3CHCl 的進(jìn)料量： /kmol h 4CCl 的進(jìn)料量： /kmol h 設(shè)冷卻水的進(jìn)口溫度為 130C? . 出口溫度為 35C? 塔底餾出物從 130C? 冷卻到 38C? 已 知三氯甲烷的沸點(diǎn)為 : ? 四氯化碳的沸點(diǎn)為 : ? ⑴ 熱負(fù)荷 Q=∑nCpΔt =(* +* +*)*(13038) =*109KJ/Kg 冷凝水用量 : W=Q/cpΔt =*109/[*(3520)] =*107 Kg/h ⑵ 假設(shè) 2950 0 /( )K K J m h C? ? ? ? (130 20) (130 35 ) 102 .3130 20200 35mtCLn? ? ?? ? ? ??? 則估算傳熱面積為 : A=Q/KΔtm =*107/(9500*) = 考慮面積裕量 ,則所需傳熱面積為 : 42m2 ⑶ 單程管數(shù) : 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 選用 20 1mm? ? 的無縫鋼管 ,并設(shè)流速為 2/ms ρ=1326*(++)+1594*(++315.67)+1489*(++)= n=W/(U*п/4*di2*ρ 平均 ) =(*86+*+*154)/(2*п/4***3600 ) = 單程管長(zhǎng)為 : L=A/(nпd0) =42/(**) = 選定管長(zhǎng)為 : 34m , 則管程數(shù)為 : Np= 則換熱器所需要的管子數(shù)為 : 20 根 . 其他設(shè)備的選型 甲醇進(jìn)料管的設(shè)計(jì)及選型 甲醇的進(jìn)料為 : =*32/(*3600*1000) = 設(shè)甲醇的流速為 則甲醇進(jìn)料管的橫截面積為 A= 所以進(jìn)料管的內(nèi)徑為 A =п/4d2 即： =* d2 得： D= 所以甲醇進(jìn)料管的外 徑為 D+6= 主要設(shè)備一覽表 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 表 52 主要設(shè)備表 序號(hào) 設(shè) 備 名 稱 型 式、規(guī) 格 材 質(zhì) 殼程 /管程 單位 數(shù)量 備 注 一 貯槽 /分離器 1 二氯甲烷成品罐 56m3 立式 CS 臺(tái) 2 2 氯仿成品罐 600m3 立式 CS 臺(tái) 2 3 二氯甲烷產(chǎn)品檢測(cè)槽 30m3 立式 CS 臺(tái) 2 4 10%NaOH 堿液貯槽 20m3 立式 CS 臺(tái) 1 二 塔器 1 二氯甲烷塔 φ212023500 篩板塔 CS 臺(tái) 1 2 二氯甲烷共沸塔 φ202023000 填料塔 CS/304 臺(tái) 1 三 換熱器 1 二氯甲烷塔頂冷凝器 F=63m2 CS/銅鎳合金 臺(tái) 1 BEM 2 二氯甲烷塔再沸器 F=118m2 CS/銅鎳合金 臺(tái) 1 BEM 3 二氯甲烷塔底出料冷卻器 F=427m2 CS/銅鎳合金 臺(tái) 1 BEM 4 二氯甲烷冷卻器 F=24m2 CS/銅鎳合金 臺(tái) 1 BEM 5 二氯甲烷共沸塔頂冷凝器 F=97m2 CS/銅鎳合金 臺(tái) 1 BEM 6 二氯甲烷共沸塔再沸器 F= CS/銅鎳合金 臺(tái) 1 BEM 五 化工泵 1 二氯甲烷塔進(jìn)料泵 屏蔽泵 304 臺(tái) 2 2 二氯甲烷塔回流泵 屏蔽泵 304 臺(tái) 2 3 二氯甲烷堿洗泵 磁力泵 316 臺(tái) 2 4 二氯甲烷共沸塔進(jìn)料泵 磁力泵 316 臺(tái) 2 5 二氯甲烷產(chǎn)品輸送泵 屏蔽泵 304 臺(tái) 2 七 其他 1 混合器 套 1 與氯化反應(yīng)器一起供貨 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 2 道生油電加熱器 總功率： 350kW 套 1 3 氯化反應(yīng)器電加熱器 功率： 200kW 套 3 與氯 化反應(yīng)器一起供貨 4 過濾器 CS/人造纖維 套 6 5 化學(xué)污水池 1000(長(zhǎng) ) 1000(寬 ) 1500(深 ) 混凝土 +耐酸磚 套 1 密封 蓋板 第六章 原材料 動(dòng)力消耗定額及消耗量 原材料、輔助材料消耗定額及消耗量 表 61 原材料、輔助材料消耗定額及消耗量 序號(hào) 名 稱 規(guī)格 單位 消耗量 備注 每噸產(chǎn)品 小時(shí) 每年 一 原材料 1 甲醇 ≥%(wt) t 5355 2 氯氣 ≥%(wt) t 3 液堿 32% kg 4 濃硫酸 98% t 5 催化劑 Al2O3 kg 6 硅膠 硅膠 kg 7 無水氯化鈣 ≥95% kg 7650 二 回收副產(chǎn)品 1 鹽酸 31% t 2 稀硫酸 88% t 700 公用工程消耗量 表 62 公用工程及消耗量 序號(hào) 名 稱 規(guī)格 單位 消耗量 1 備注 每噸產(chǎn)品 小時(shí) 每 年 1 電 380V kWh 350 2188 2 循環(huán)水 28℃ t 1726 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 3 工業(yè)上水 常溫 t 29 69600 4 生活水 常溫 t 3 7200 5 蒸汽 (G) t (G) t 6 氮?dú)? (G) Nm3 47 112800 7 儀表空氣 (G) Nm3 315 744000 第七章 環(huán)境保護(hù)與安全措施 本裝置產(chǎn)生的污染物主要為：廢水、廢氣、廢渣和噪聲。設(shè)計(jì)中采用獨(dú)立設(shè)置空壓機(jī)、冷凍機(jī)房，安裝隔音門窗和消聲器等措施，減少噪音。 （ 2）設(shè)備超壓造成的廢氣排放，先引入廢氣處理單元，用冷凝器將工藝廢氣中的有機(jī)物冷凝回收，剩余廢氣因排放量不大，經(jīng)過活性炭吸收處理后排放。 第八章 車間成本估算 表 81 車間成本估算表 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 序號(hào) 名稱 單位 消耗定額 單價(jià) /t 元 單位成本 備注 1 原材料費(fèi) t 12147 元 /t 甲醇 t 3440 HCl t 4220 氯氣 t 3300 2 水 t 150 電 度 120 水蒸汽 t 3 工人工資及福利 元 /月 2500 1500 4 車間經(jīng)費(fèi) 元 /月 1500 1500 折舊費(fèi) 元 /月 1500 1500 維修費(fèi) 元 /月 2020 2020 管理費(fèi) 元 /月 1200 1200 合計(jì) 元 /月 6000 6200 5 副產(chǎn)品 回收 元 /月 14000 14000 6 產(chǎn)品車間成本 元 /月 *107 *107 7 企業(yè)管