【正文】 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 21 參考文獻(xiàn) [1] GB150— 1998《鋼制壓力容器》［Ｍ］．國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局． [2] GB151— 1999《管殼式換熱器》［Ｍ］． 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局． [3] 毛希瀾．化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(shū) — 換熱器設(shè)計(jì)［Ｍ］．上海：上?？萍汲霭嫔?， 1986 [4] 朱有庭等．化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [5] 黃嘉琥編． 壓力容器材料實(shí)用手冊(cè)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1997 [6] 黃載生主編．化工機(jī)械力學(xué)基礎(chǔ)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1990 [7] 王寬福編． 壓力容器焊接結(jié)構(gòu) 工程分析［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1998 [8] 卓震主編． 化工容器及設(shè)備［Ｍ］． 北京：中國(guó)石化出版社， 1995 [9] 鄭津洋等． 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [10] 賀匡國(guó)主編． 化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1991 [11] 鄒廣華等． 過(guò)程裝備制造與檢測(cè)［Ｍ］． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [12] 楊可楨主編． 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［Ｍ］． 北京：高等教育出版社， 20xx [13] 王志魁主編． 化工原理［Ｍ］． 北 京：高等教育出版社， 20xx [14] CODAP: French Code for the construction of unfired pressure vessels. Part M. Appendix MAZ。 本設(shè)計(jì)采用正三角 形排列，經(jīng)查得層數(shù)為 13 層。 噴淋式換熱器 : 這種換熱器是將換熱管成排地固定在鋼架上，熱流體在管內(nèi)流動(dòng) ,冷卻水從上方噴淋裝置均勻淋下 ,故也稱(chēng)噴淋式冷卻器 .噴淋式 換熱器的管外是一層湍動(dòng)程度較高的液膜 ,管外給熱系數(shù)較沉浸式增大很多 .另外 ,這種換熱器大多放置在空氣流通之處 ,冷卻水的蒸發(fā)亦帶走一部分熱量 ,可起到降低冷卻水溫度 ,增大傳熱推動(dòng)力的作用 .因此 ,和沉浸式相比 ,噴淋式換熱器的傳熱效果大有改善。以板代管制成的換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，因此陸續(xù)發(fā)展為多種形式。其反應(yīng)為 2CO ＋ 23H = OHCH3 ＋ OH2 △ H=－ 49﹒ 67 ㎏ /mol （ 2）副反應(yīng) CO ＋ 23H = 4CH ＋ OH2 ＋ Q CO2 ＋ 22H = 2CO ＋ 4CH ＋ Q CO4 ＋ 28H = OHHC 94 ＋ OH23 ＋ Q 當(dāng)有鐵、鈷、鉬、鎳等金屬存在時(shí)，可能會(huì)有下列副反應(yīng) CO2 = 2CO ＋ C ＋ Q 從產(chǎn)物（甲醇）出發(fā)的副反應(yīng) OHCH3 ＋ COn ＋ 2n2H = n2nHC ＋ OHCH2 ＋ OH2n 這些副反應(yīng)產(chǎn)物還可以進(jìn)行脫水縮合酯化和酮基化反應(yīng)等，生成烯烴，酯類(lèi)或酮類(lèi)等副產(chǎn)物。如果甲醇汽油作為車(chē)用燃料相比于其他能源具有一定的優(yōu)勢(shì)，甲醇汽油也是一種液體燃料，好多特性和汽油雷同，但比汽油更安全、更節(jié)能、更環(huán)保。甲醛還用來(lái)制取丁二醇、烏洛托品等近一百種下游產(chǎn)品。因此建設(shè)大型煤炭綜合利用的焦化基地，實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綜合利用，生產(chǎn)高附加值的深加工產(chǎn)品，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，保護(hù)環(huán)境，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)乃至行業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已成為必然趨勢(shì)。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） （說(shuō) 明 書(shū)） 題 目： 年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸甲醇轉(zhuǎn)化工段中換熱器的設(shè)計(jì) 姓 名： 陳佳星 編 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 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） 任 務(wù) 書(shū) 姓名 陳佳星 專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用化工技術(shù) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）題目： 年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸甲醇轉(zhuǎn)化工段中換熱器的設(shè)計(jì) A 合成甲醇技術(shù)是煤化工技術(shù)在能源轉(zhuǎn)換的背景下研究開(kāi)發(fā)的，其宗旨是以水煤氣為原料，擴(kuò)大炭資源的使用范圍，緩和石油危機(jī)。 （ 2）甲醇氨化制甲胺 將甲醇與氨氣按照一定比例混合，在 370~420℃ 、 ~ 壓力下，以活性氧化鋁為催化劑進(jìn)行合成，制得甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物，再經(jīng)精餾可得一、二或 三甲胺產(chǎn)品。此外，甲醇汽油可直接利用現(xiàn)在所有中石油和中石化的 輸配系統(tǒng)進(jìn)行快速推廣，推廣渠道會(huì)相對(duì)便捷一些，推廣成本也非常小。當(dāng)催化劑中混有堿類(lèi)時(shí)，這些化物的生成大大地被加強(qiáng)。 30 年代初，瑞典首次制成螺旋板換熱器。 套管式換熱器 : 套管式換熱器是由直徑不同的直管制成的同心套管 ,并由 U形彎頭連接而成 .在這種換熱器中 ,一種流體走管內(nèi) ,另一種流體走環(huán)隙 ,兩者皆可得到較高的流速 ,故傳熱系數(shù)較大 .另外 ,在套管換熱器中 ,兩種流體可為純逆流 ,對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力較大。取管間距 a=32mm， 殼體內(nèi)徑 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 14 采用單管程結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)徑可按下式計(jì)算： lbaDi 2)1( ??? 式中 Di—— 換熱器內(nèi)徑； b—— 正六角形對(duì)角線(xiàn)上的管子數(shù)，查得 b=13 l—— 最外層管子的中心到殼壁邊緣的距離，取 l=2d lbaDi 2)1( ??? 圓整后實(shí)取 Di=900mm 換熱器殼體壁厚 材料選用 Q235，計(jì)算壁厚為 ? ? PPDnt i?? ??? 2 +C 式中 P—— 設(shè)計(jì)壓力，取 P=。 1984. 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 22 致謝 感謝老師們的教導(dǎo)，從中學(xué)到了換熱器的結(jié)構(gòu)和各方面理論知識(shí)。這樣不僅提高了 轉(zhuǎn)化工段的 生產(chǎn)效率，也節(jié)約了 化工生產(chǎn)的 成本。以上排列方式中最常用的是正三角形錯(cuò) 列，用于殼側(cè)流體清潔，不易結(jié)垢，后者殼側(cè)污垢可以用化學(xué)處理掉的場(chǎng)合。但其加熱面受容器壁面限制 ,傳熱系數(shù)也不高 .為提高傳熱系數(shù)且使釜內(nèi)液體受熱均勻 ,可在釜內(nèi)安裝攪拌器 .當(dāng)夾套中通入冷卻水或無(wú)相變的加熱劑時(shí) ,亦可在夾套中設(shè)置螺旋隔板或其它增加湍動(dòng)的措施 ,以提高夾套一側(cè)的給熱系數(shù) .為補(bǔ)充傳熱面的不足 ,也可在釜內(nèi)部安裝蛇管 . 夾套式換熱器廣泛用于反應(yīng)過(guò)程的加熱和冷卻。 二十世紀(jì) 20 年代出現(xiàn)板式換熱器，并應(yīng)用于食品工業(yè)。 （ 1）主反應(yīng) CO ＋ 22H = OHCH3 △ H=－ ㎏ /mol 當(dāng)原料氣中存在二氧化碳時(shí)，也能和氫氣反應(yīng)生成甲醇。由于甲醇在我國(guó)已經(jīng)有一定規(guī)模的生產(chǎn)，另外甲醇的投資成本低，無(wú)論甲醇汽油生產(chǎn)技術(shù)還是甲醇車(chē)輛生產(chǎn)技術(shù)都已經(jīng)非常成熟了。聚甲醛是性能優(yōu)良的工程塑料，其用途十分廣泛。但到目前為止，我國(guó)煤炭資源的綜合利用水平還很低，基本上處于小型化、分散化、產(chǎn)品單一化、浪費(fèi)大、污染嚴(yán)重和低效益的狀態(tài)。編制設(shè)計(jì) B因此，充分利用豐富的煤炭資源，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)和新一代煤化工技術(shù)是非常必要的，既對(duì)我國(guó)合理利用資源、有效利用能源和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)，又對(duì)保護(hù)國(guó)家能源安全具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。一、二、三甲胺用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料方面或用作有機(jī)原料中間體。 甲醇生產(chǎn)的基本原理 甲醇合成 目前甲醇生產(chǎn)技術(shù)主要采用 高壓法 、 中壓法和低壓法 三 種工藝，并且以低壓法為主，這 三 種方法生產(chǎn)的甲醇約占世界甲醇產(chǎn)量的 80%以上。 甲醇轉(zhuǎn)化工段生產(chǎn)工藝流程 轉(zhuǎn)化流程圖 圖 11 轉(zhuǎn)化工段流程圖 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文 ） 6 轉(zhuǎn)化工藝流程 （ 1）焦?fàn)t氣 來(lái)自壓縮崗 位的焦?fàn)t氣經(jīng)焦?fàn)t氣初預(yù)熱器加熱至 300℃ 左右，送往精脫硫崗位脫除有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫后，硫含量 ≤，壓力約 ，溫度約 380℃ 去轉(zhuǎn)化工序。接著英國(guó)用釬焊法制造出一種由銅及其合金材料制成的板翅式換熱器，用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱。套管換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,能承受 高壓 ,應(yīng)用亦方便 (可根據(jù)需要增減管段數(shù)目 ). 特別是由于套管換熱器同時(shí)具備傳熱系數(shù)大 ,傳熱推動(dòng)力大及能夠承受高壓強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn) ,在超高壓生產(chǎn)過(guò)程 (例如操作壓力為 3