【正文】 6 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的化學(xué)工程與工藝專業(yè)知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固和提高，讓我對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次綜合性的大檢查。hU=Lh/=() =(m2=（）℃=℃則查化工原理附錄，選型如下表49 冷凝器結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑，m公稱壓力PN，MPa管程數(shù)，N管子根數(shù)，n管尺寸，mm8002776192中心排管數(shù)管程流通面積，m2換熱器長(zhǎng)度L，m管排列方法換熱面積，m231另一方面隨著操作壓力增加,精餾操作所用的蒸汽、冷卻水、動(dòng)力消耗也增加。（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）主要內(nèi)容：(1)確定了生產(chǎn)二甲醚的基本工藝流程(2)反應(yīng)器、精餾塔、換熱器的的物料衡算和熱量衡算(3)二甲醚精餾塔的塔高、塔徑以及塔板數(shù)的計(jì)算，甲醇回收塔的粗略計(jì)算(4)換熱器等附屬設(shè)備的計(jì)算選型(5)繪制全廠工藝流程圖、二甲醚板式精餾塔的裝配圖意義：基本確定了化工廠實(shí)際生產(chǎn)二甲醚的方法與流程。另外裝置適應(yīng)性廣，可直接建在甲醇生產(chǎn)廠，也可建在其他公用設(shè)施好的非甲醇生產(chǎn)廠。優(yōu)點(diǎn)：原料易得、流程短、設(shè)備規(guī)模小、能耗低、單程轉(zhuǎn)化率較高、不受甲醇價(jià)格影響，且具有較高的CO轉(zhuǎn)化率。醇醚燃料為我國(guó)特有的民用燃料，可彌補(bǔ)液化石油氣和城市煤氣供應(yīng)不能滿足的需求。二甲醚無(wú)腐蝕性、無(wú)毒，在空氣中長(zhǎng)期暴露不會(huì)形成過(guò)氧化物，燃燒時(shí)火焰略帶光亮。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，通過(guò)物料衡算和熱量衡算，以確定設(shè)備工藝參數(shù)和消耗工藝指標(biāo)，同時(shí)對(duì)二甲醚生產(chǎn)過(guò)程中的安全注意事項(xiàng)及“三廢”治理作了相關(guān)說(shuō)明。%（體積）時(shí)，21分鐘后共濟(jì)失調(diào)，產(chǎn)生視覺障礙，30分鐘后輕度麻醉，血液流向頭部，濃度為14%（體積）時(shí)，經(jīng)23分鐘引起運(yùn)動(dòng)共濟(jì)失調(diào)及麻醉，經(jīng)26分鐘失去知覺，皮膚接觸甲醚時(shí)易凍傷。缺點(diǎn)：中間產(chǎn)品硫酸氫甲酯毒性較大；設(shè)備腐蝕、環(huán)境污染嚴(yán)重且產(chǎn)品后處理比較困難。合成氣法所用的合成氣可由煤、重油、渣油氣化及天然氣轉(zhuǎn)化制得，原料經(jīng)濟(jì)易得，因而該工藝可用于化肥和甲醇裝置適當(dāng)改造后生產(chǎn)DME，易形成較大規(guī)模生產(chǎn)，也可采用從化肥和甲醇生產(chǎn)裝置側(cè)線抽得合成氣的方法，適當(dāng)增加少量氣化能力，或減少甲醇和氨的生產(chǎn)能力，用以生產(chǎn)DME。%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。8000=6250kg/h =設(shè)計(jì)過(guò)程的物流輸入輸出情況和循環(huán)物流清況如圖31所示。s=∑=++=(mPas mPa本裝置廢渣主要為各種廢催化劑和煤渣等，可送當(dāng)?shù)靥盥駡?chǎng)填埋處理；廢甲醇、二甲醚催化劑送至回收廠家回收利用以回收其中的貴重金屬。在此向崔老師表示深深的感謝和崇高的敬意！ 36。、廢液處理(1)甲醇蒸餾塔底產(chǎn)生的含醇廢水進(jìn)行處理后回收。：℃，所以可以選擇系統(tǒng)壓力在常壓下，故取塔頂操作壓力 進(jìn)料板壓力 塔底壓力 依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過(guò)試差法計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中甲醇、水的飽和蒸氣壓由安托尼方程計(jì)算。s mPa3 物料衡算與能量衡算：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，二甲醚的年生產(chǎn)能力為50,000噸/年。同時(shí)該法也是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)DME的主要方法[10]。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。甲醇脫水反應(yīng)在液相、常壓或微正壓、130～180℃下進(jìn)行。二甲醚的毒性：二甲醚為弱麻醉劑，對(duì)呼吸道有輕微的刺激作用，長(zhǎng)期接觸使皮膚發(fā)紅、水腫、生皰。它很便宜，而且能大量地生產(chǎn)。與空氣混合能形成爆炸性混合物。作為國(guó)家新興能源產(chǎn)業(yè)，應(yīng)努力爭(zhēng)取國(guó)家有關(guān)部門在產(chǎn)業(yè)化及配套政策上加以扶持，以促進(jìn)我國(guó)二甲醚工業(yè)的快速、健康發(fā)展 。[6]液相一步法采用氣液固三相漿態(tài)床反應(yīng)器，液相法是指將雙功能催化劑懸浮在惰性溶劑中，在一定條件下通合成氣進(jìn)行反應(yīng)，由于惰性介質(zhì)的存在，使反應(yīng)器具有良好的傳熱性能，反應(yīng)可以在恒溫下進(jìn)行。在現(xiàn)有的二甲醚生產(chǎn)方法中，一步法目前該方法正處于工業(yè)放大階段，規(guī)模比較小，另外，它對(duì)催化劑、反應(yīng)壓力要求高，產(chǎn)品的分離純度低，二甲醚選擇性低，這都是需要研究解決的問(wèn)題；甲醇液相法雖然有技術(shù)突破，但仍有投資高、電耗高，生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，而且反應(yīng)器放大難度大，大裝置反應(yīng)器需多套并聯(lián)。選擇性：該反應(yīng)為催化脫水，該反應(yīng)過(guò)程為單一、不可逆、無(wú)副產(chǎn)品的反應(yīng)，選擇性為100%，即S=1。在多組分精餾中，先要確定組分中兩關(guān)鍵組分，此塔中關(guān)鍵組分為二甲醚和甲醇。（2）再沸器選擇140℃的飽和水蒸氣加熱，用潛熱加熱可節(jié)省蒸汽量，從而減少熱量損失?？偟膩?lái)講包括廢氣、廢水、廢渣、噪聲。但在設(shè)計(jì)中我也遇到了很多的困難，例如對(duì)設(shè)備選型等方面知識(shí)的匱乏，許多理論知識(shí)在實(shí)際中不知如何去應(yīng)用，這些都使我在設(shè)計(jì)中一度陷入困境，通過(guò)查閱大量資料文獻(xiàn)才得以解決。生產(chǎn)中幾乎不產(chǎn)生廢物，生產(chǎn)環(huán)境較為潔凈。h)所以，UUmin., D=700mm所取合理 (2)提餾段塔徑 液相質(zhì)量流量為 ==5290kg/h 氣相質(zhì)量流量為 ==2752 kg/h =（5290/2752）（）=查圖得umax=泛點(diǎn)率取為60%，則 u==== 圓整為800mm.D/d=8故所選填料規(guī)格適宜取(LW)min= m3/(m2如下圖：47 圖浮閥孔排列圖取N=40重新核算孔速及閥孔動(dòng)能因數(shù)u0=F0=u0閥孔動(dòng)能因數(shù)F0變化不大，仍在912范圍內(nèi)，合理表48 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目數(shù)值及說(shuō)明備注塔徑D/m板間距HT/m塔板形式單溢流弓形降液管分塊式塔板空塔氣速u/(m/s)塔體實(shí)際高度Z/m人孔直徑/m堰長(zhǎng)Lw/m堰高h(yuǎn)w/m板上液層高度hL/m降液管底隙高度ho/m浮閥數(shù)N40等腰三角形叉排閥孔氣速uo/(m/s)閥孔動(dòng)能因數(shù)Fo11臨界閥孔氣速uoc/(m/s)孔心距t/m指同一橫排的孔心距排間距t/m指相鄰二橫排的中心線距離單板壓降ΔPP/Pa液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間（1）冷凝器選用列管式冷凝器，逆流方式操作，冷卻水進(jìn)口溫度為15℃，出口溫度為30℃。查得此時(shí)水的汽化熱為2205加熱蒸汽消耗量冷卻水消耗量表34 熱量衡算表塔設(shè)備再沸器的熱負(fù)荷，冷凝器的熱負(fù)荷，甲醚精餾塔甲醇回收塔4 精餾塔的計(jì)算與設(shè)備選型℃，所以如果選擇系統(tǒng)壓力在常壓下，則塔頂冷凝器很難對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行冷卻。 設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)品DME：％，％。冷卻冷凝后的物料進(jìn)行氣液分離，氣相送洗滌塔用甲醇或甲醇水溶液吸收回收其中二甲醚，液相也就是粗二甲醚送至精餾塔進(jìn)行精餾分離。反應(yīng)過(guò)程中，由于反應(yīng)協(xié)同效應(yīng)，甲醇一經(jīng)生成，馬上進(jìn)行脫水反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二甲醚，突破了單純甲醇合成中的熱力學(xué)平衡限制，增大了反應(yīng)推動(dòng)力，使得一步法工藝的CO轉(zhuǎn)化率較高，而且可以在聯(lián)產(chǎn)甲醇的化肥廠中實(shí)施，利用化肥廠的造氣、凈化、壓縮、合成等全套設(shè)備，將生產(chǎn)甲醇的裝置適當(dāng)改造就可以生產(chǎn)，使得設(shè)備投資費(fèi)用和操作費(fèi)用減少 [5]。(3)醇醚燃料醇醚燃料是燃料甲醇與二甲醚按一定比例調(diào)配的混合物，由于粗醚中含有甲醇脫水過(guò)程生成的水，二甲醚與甲醇及水完全互溶。二甲醚是一種含氧有機(jī)化合物，溶于水，在大氣中可以降解，屬于環(huán)境友好型物質(zhì)。The Design of Dimehyl Ether Process Annual Output 50,000 tonsWei XuekeDirector： Liu YixiuAssociate Director：Cui Xiuyun（College of Chemistry and Chemical Engineering, Huangshan University, Huangshan, 245041）Abstract：As oil fuel, DME has drawn attentions at present. Physical properties of DME is similar to oil fuel, and don’t produce bustion gas to damage the environment. It is cheap and it can be produced largely. This is the first step process design for annual output of 50,000 to