【正文】 滿足要求嚴(yán)重漏液校核 滿足穩(wěn)定要求，故所設(shè)計篩板塔可用。C工作溫度≤140176。估算鞍座的負(fù)荷：儲罐總質(zhì)量——筒體質(zhì)量：——單個封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T47462002《鋼制壓力容器用封頭》 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，——充液質(zhì)量故——附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為245kg，其他接管質(zhì)量總和估300kg，即綜上所述，每個鞍座承受的重量為 q=mg/4=320KN，選取 DN 2100mm4000mm、120176。C），管間不能清洗帶膨脹節(jié)：有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受較低壓力浮頭式管內(nèi)外均能承受高壓，可用于高溫高壓場合U型管式管內(nèi)外均能承受高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難填料函式外填料函：管間容易漏泄，不宜處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較高的介質(zhì)內(nèi)填料函：密封性能差，只能用于壓差較小的場合釜式殼體上都有個蒸發(fā)空間，用于蒸汽與液相分離套管式雙套管式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場合，或固定床反應(yīng)器中套管式能逆流操作，用于傳熱面較小的冷卻器、冷凝器或預(yù)熱器螺旋盤管式浸沒式用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝，或者管外流體的加熱噴淋式只用于管內(nèi)流體的冷卻或冷凝板式板式拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性較大的液體間換熱螺旋板可進(jìn)行嚴(yán)格的逆流操作，有自潔作用，可回收低溫?zé)崮軅惆迨絺阈蝹鳠岚褰Y(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小，易堵，要求流體干凈板殼式板束類似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高擴(kuò)展表面式板翅式結(jié)構(gòu)十分緊湊，傳熱效率高，流體阻力大管翅式適用于氣體和液體之間傳熱，傳熱效率高，用于化工、動力、空調(diào)、制冷工業(yè)蓄熱式回旋式盤式傳熱效率高，用于高溫?zé)煔饫鋮s等鼓式用于空氣預(yù)熱器等固定格室式緊湊式適用于低溫到高溫的各種條件非緊湊式可用于高溫及腐蝕性氣體場合在全廠進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)集成的基礎(chǔ)之上對換熱器進(jìn)行設(shè)計，再根據(jù)設(shè)計結(jié)果，依據(jù)中國標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的換熱器，并針對選取結(jié)果進(jìn)行復(fù)算。（2）臥式再沸器臥式虹吸式再沸，其結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖32 所示。圖31 立式熱虹吸式再沸器優(yōu)缺點(diǎn)：循環(huán)推動力：釜液和換熱器傳熱管汽液混合的密度差。這其中又以管殼式換熱器應(yīng)用最為廣泛，它通過換熱管的管壁進(jìn)行傳熱。容積V/m179。有圖可查的，故操作彈性為。（2） 操作條件有aspen模擬可得精餾段的有關(guān)工藝參數(shù)如下：氣相流量：液相流量：氣相密度：液相密度：液相表面張力：回流比；塔板數(shù)；，圖21 史密斯關(guān)聯(lián)圖所以查上圖21可得：氣象符合因子：所以可得范點(diǎn)速度：取泛點(diǎn)率為，則空塔氣速為：氣體流道截面積為選取單流型弓形降液管塔板，并取塔板截面積：所以塔徑：塔截面積：降液管截面積：氣體流道截面積：實(shí)際操作氣速：返點(diǎn)率：所以符合要求 塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸的選取取進(jìn)、出口安定區(qū)寬度；邊緣寬度。（4）對于液體密度極小的工藝過程，若采用填料塔，其分離效率明顯下降，故宜選擇板式塔。例如：按操作壓力分為加壓塔、常壓塔、和減壓塔；按單元操作分為精餾塔、吸收塔、減壓塔、萃取塔、反應(yīng)塔、和干燥塔；按形成相際接觸界面的方式分為具有固定相界面的和流動中形成相界面的塔，也有按塔釜形式分類的；但是長期以來，最長用的分類是按塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔兩大類。表226 各物質(zhì)在平均溫度為的名稱焓值（KJ/kmol）丙烯丙烷水雙氧水186060甲醇氨水環(huán)氧丙烷各物質(zhì)焓值的計算:計算焓熱量是時在等溫條件下反應(yīng)的參考態(tài)：，:又雙氧水的消耗量為：由得，應(yīng)每小時從反應(yīng)器移走的熱量。表220封頭參數(shù)公稱直徑Dg(mm）曲面高度h1(mm）直邊高度H2(mm）厚度S(mm）重量G(kg）32008004020（1） 冷凝水進(jìn)口管徑：冷凝水體積流量：冷凝水進(jìn)口管徑：管徑取選的流體輸送用無縫鋼管(《GB/T81632008流體輸送用無縫鋼管》）標(biāo)記：查《GB/T173952008無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》，具體參數(shù)見表31。最大操作壓力為，~，本設(shè)計取設(shè)計壓力；設(shè)計溫度T，；根據(jù)筒體設(shè)計壓力和設(shè)計溫度選擇材料：Q345R，許用應(yīng)力為?！?一般取 ，mm， 管子采用正三角形排列：故帶入公式得： ，標(biāo)準(zhǔn)化后核算過程：管長和殼徑應(yīng)相適應(yīng)，一般取L/D為4—6。進(jìn)入反應(yīng)器時，%，%（摩爾分?jǐn)?shù)）。共氧化法(PO/SM法）(PO/TBA法）1）共氧化法克服了氯醇法腐蝕廢水量大缺點(diǎn)；2）產(chǎn)品成本低(聯(lián)產(chǎn)品分?jǐn)偝杀荆?）環(huán)境污染小。流態(tài)化操作總的經(jīng)濟(jì)效果是有利的，特別是傳熱和傳質(zhì)速率快、床層溫度均勻、操作穩(wěn)定的突出優(yōu)點(diǎn)，對于熱效應(yīng)很大的大規(guī)模生產(chǎn)過程特別有利。目前流態(tài)化技術(shù)作為一門基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟(jì)的許多部門，在化工、煉油、冶金、能源、原子能、材料、輕工、生化、機(jī)械、環(huán)保等各項(xiàng)領(lǐng)域中都可以見到。所以在放熱反應(yīng)時，通常在換熱式反應(yīng)器的軸向存在一個最高的溫度點(diǎn)，稱為“熱點(diǎn)”。 環(huán)氧丙烷環(huán)氧化第一工段能量衡算表18 反應(yīng)器R01001能量衡算精餾塔底混合液精餾塔頂混合物反應(yīng)器進(jìn)口原料反應(yīng)器出口產(chǎn)物Temperature C50505050Pressure bar13131313Vapor Frac0000Liquid Frac1111Solid Frac0000Enthalpy kcal/molEnthalpy kcal/kgEnthalpy Gcal/hrEntropy cal/molKEntropy cal/gmK 環(huán)氧丙烷環(huán)氧化第二工段能量衡算表19 反應(yīng)器R01003能量衡算 C3BOTC3TOPFEED3R3OUTTemperature C50506050Pressure bar1111Vapor Frac0Liquid Frac1Solid Frac0000Enthalpy kcal/molEnthalpy kcal/kgEnthalpy Gcal/hrEntropy cal/molKEntropy cal/gmK 產(chǎn)品精餾塔能量衡算表19 精餾塔T02002能量衡算Temperature C252560Pressure bar4Vapor Frac0100Liquid Frac1011Solid Frac0000Enthalpy kcal/molEnthalpy kcal/kgEnthalpy Gcal/hrEntropy cal/molKEntropy cal/gmK 甲醇精餾塔能量衡算表110 精餾塔T03001能量衡算 塔頂產(chǎn)品產(chǎn)品流量進(jìn)料流量塔底釜液Temperature C Pressure bar Vapor Frac Liquid Frac Solid Frac Enthalpy kcal/mol Enthalpy kcal/kg Enthalpy Gcal/hr Entropy cal/molK Entropy cal/gmK 雙氧水分解器R03001能量衡算表111 反應(yīng)器R0401能量衡算參數(shù) 蒸餾器底部混合物分解器出口產(chǎn)品原料進(jìn)料流量Temperature ℃ Pressure bar Vapor Frac Liquid Frac Solid Frac Enthalpy kcal/molEnthalpy kcal/kgEnthalpy Gcal/hrEntropy cal/molKEntropy cal/gmK附錄2 塔設(shè)備設(shè)計說明書 反應(yīng)器R01001設(shè)計 概述在完成了全流程模擬的基礎(chǔ)之上，我們得到了塔設(shè)備設(shè)計所需要的最基本的數(shù)據(jù)。圖14 甲醇精餾塔Aspend模擬示意圖表16 甲醇精餾塔物料衡算DFWTemperature CPressure barVapor FracLiquid FracSolid FracEnthalpy kcal/molEnthalpy kcal/kgEnthalpy Gcal/hrEntropy cal/molKEntropy cal/gmKSubstream: MIXEDMole Flow kmol/hrC3H6C3H8C3H6OCH4OH2OH2O2C4H10O2C3H8O2O2MoleFracC3H6C3H8C3H6OCH4OH2OH2O2C4H10O2C3H8O2O2Mass Flow kg/hrC3H6C3H8C3H6OCH4OH2OH2O2C4H10O2C3H8O2O2Mass FracC3H6C3H8C3H6OCH4OH2OH2O2C4H10O2C3H8O2O2Total Flow kmol/hrTotal Flow kg/hrTotal Flow cum/hr 雙氧水分解器R03001物料衡算經(jīng)蒸餾塔T0103將反應(yīng)器R01003生成的產(chǎn)物粗分離塔底混合液送入雙氧水分解器R03001，雙氧水分解后的產(chǎn)物送入相分離器R0304將分解后的氧氣和甲醇分離，甲醇混合液送入甲醇回收精餾塔進(jìn)行精餾提純回收，氧氣進(jìn)入雙氧水反應(yīng)器R0401反應(yīng)生成雙氧水作為環(huán)氧丙烷的原料。精餾塔T02002物料衡算如表13所示。 在進(jìn)行全廠熱量衡算時，是以單元設(shè)備為基本單位，考慮由機(jī)械能轉(zhuǎn)換、化學(xué)反應(yīng)釋放和單純的物理變化帶來的熱量變化。適宜于高溫高壓條件下操作。流化床反應(yīng)器是利用固體流態(tài)化技術(shù)進(jìn)行氣固相反應(yīng)的裝置。 催化劑顆粒間相互劇烈碰撞，造成催化劑的損失和除塵的困難。 氯醇法、共氧化法、異丙苯法、過氧化氫法技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對比氯醇法、共氧化法、異丙苯法、過氧化氫法技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對比見表22。:料液泵設(shè)計計算：流程計算及選型。故反應(yīng)所需的體積: 列管根數(shù)的確定由催化劑所算得反應(yīng)器體積太小，反應(yīng)物流量過大。故選用Q235A。與前計算的筒體壁厚一致。反應(yīng)氣體于，常壓下進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑作用下進(jìn)行恒溫反應(yīng)。塔設(shè)備的設(shè)計是建立對合成工段、精制工段流程的模擬、優(yōu)化的基礎(chǔ)上。表231 板式塔和填料塔比較表項(xiàng)目板式塔填料塔壓力降壓力降一般比填料塔大壓力降小，適于要求壓力降小的場合空塔氣速空塔氣速大空塔氣速小重量較輕較重安裝維修較容易較困難材質(zhì)要求一般用金屬材料可用非金屬耐腐蝕材料持液量較大較小液氣比對液體噴淋量有一定要求適應(yīng)范圍較大生產(chǎn)能力較大大造價一般比板式塔便宜，直徑增大，造價顯著增加直徑大時一般比填料塔造價低塔效率塔徑φ= 以下效率高；塔徑增大，效率通常會下降效率較穩(wěn)定，大塔效率比小塔有所提高2．塔設(shè)備的選擇（1）蒸餾過程多選用板式塔，而吸收過程多選用填料塔。操作范圍窄操作彈性小，塔板效率低分離要求較低的場合。（過原點(diǎn)和設(shè)計點(diǎn)的直線）。校核筒體水壓試驗(yàn)強(qiáng)度，根據(jù)式：因?yàn)镼345R的屈服極限，所以，取， ，代入得：故水壓試驗(yàn)滿足強(qiáng)度要求。按其傳熱方式和作用原理：可分為混合式換熱器、蓄熱式換熱器、間壁式換熱器等。再沸器選擇再沸器有立式和臥式兩種形態(tài)。塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。（1）滿足工藝和操作的要求設(shè)計出來的流程和設(shè)備首先要保證質(zhì)量，操作穩(wěn)定，這就必須配置必要的閥門和計量儀表等。換熱器的應(yīng)用廣泛，日常生活中取暖用的暖氣散熱片、