【導(dǎo)讀】民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。近年來，隨著甲醇下屬產(chǎn)品的開發(fā)，特別是甲醇燃料的推。廣應(yīng)用[1]，甲醇的需求大幅度上升。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)甲醇的需求，開展了此15萬(wàn)t/a. 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是進(jìn)行物料衡算、熱量衡算和主要設(shè)備的計(jì)算。低壓下利用Lurgi工藝合成甲醇;三塔精餾工藝精制甲醇，并對(duì)常壓精餾塔進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，格控制三廢的排放，充分利用廢熱，降低能耗，保證人員安全與衛(wèi)生。關(guān)注，所以甲醇的生產(chǎn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重大的意義。算、熱量衡算做出我認(rèn)為年產(chǎn)15萬(wàn)噸甲醇最理想的設(shè)計(jì)方案。甲醇主要用于生產(chǎn)甲醛，消耗量要占到甲醇總產(chǎn)量的一半，甲醛則是生產(chǎn)各種。甲醇也是一種重要的有機(jī)溶劑，其溶解性能優(yōu)于乙醇，體產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)甲醇，故甲醇俗稱木精、木醇。游離態(tài)甲醇，絕大多數(shù)以酯或醚的形式存在。在堿性溶液中水解也制得了甲醇。年，這種高壓法工藝是合成甲醇的唯一方法。由于低壓法比高壓法在能耗、裝置建設(shè)和單系列反應(yīng)器生產(chǎn)能力方面具有

　　

【正文】 面焊接） [17]。 計(jì)算厚度 ? ? 0 . 1 1 6 0 0 0 . 82 1 2 5 0 . 8 0 . 12 cit cPD P? ?? ?? ? ?? ? ??mm (522) 1 ? mm， 2 ? mm 12 0. 25 1. 0 0. 8 2. 05n CC??? ? ? ? ? ? ?mm (523) 圓整量為 3 ㎜， 由于碳素鋼制塔式容器厚度要不少于 4 ㎜，所以取 4 ㎜ . 校核水壓強(qiáng)度： () 0 .92t T i e sepD ?? ?????? (524) 28 p M Pa? ? ? ? (525) 4 1. 25 2. 75e mm? ? ? ? 235s MPa? ? 則： 0 . 1 2 5 2 4 0 0 + 2 7 5 542 2 . 7 5t M P a? ????（ . ） 0. 9 0. 9 0. 8 23 5 16 9s M P a?? ? ? ? ? 可見 s? ??? ，所以水壓強(qiáng)度足夠 . 管徑的計(jì)算 塔頂出氣管徑的計(jì)算 已知飽和甲醇蒸汽出料 u 取 30m/s， 113, 3 4 4 9 2 . 1 5 8 . 3 51 . 1 4 7 3 6 0 0VVsVWq m s?? ? ?? (526) ,4 4 8 . 3 5 0 . 5 9 5 5 9 53 . 1 4 3 0vsqd m m m mu? ?? ? ? ?? (527) 由 GB 816387 查得選用 ? =600mm? 16mm的無(wú)縫鋼管 。 其內(nèi)徑 d=600216=568 ㎜，重新核算 u=。 塔頂回流管徑計(jì)算 已知 u 取 2m/s 1133, 1 0 4 3 0 . 8 5 3 . 8 4 1 07 5 4 3 6 0 0LVsLWq m s? ?? ? ? ?? 3,4 4 3 . 8 4 1 0 0 . 0 4 9 5 4 9 . 53 . 1 4 2vsqd m mu????? ? ? ??mm 由 GB 816387 查得選用 ? =65mm? 4mm的無(wú)縫鋼管。 其內(nèi)徑 d=6524=57 ㎜，重新核算 u=。 進(jìn)料管徑計(jì)算 已知 u 取 2m/s， , kmol h? 3830L kg m? ? 3 2 .0 4 0 .4 1 5 1 8 .0 2 0 .5 8 5 2 3 .8 3FM k g k m o l? ? ? ? ? 29 33, 5 3 1 . 6 3 2 3 . 8 3 4 . 2 4 1 08 3 0 3 6 0 0LVsLWq m s? ??? ? ? ?? (528) 3,4 4 4 . 2 4 1 0 0 . 0 5 2 0 5 23 . 1 4 2vsqd m m mu????? ? ? ?? 由 GB 816387 查得選用 ? =65mm? 4mm的無(wú)縫鋼管。 其 內(nèi)徑 d=6524=57 ㎜，重新核算 u=。 塔釜出液管管徑計(jì)算 已知 u 取 2m/s 3 2 .0 4 0 .0 0 6 1 8 .0 2 0 .9 9 4 1 8 .1 0LM k g k m o l? ? ? ? ? 30 . 0 0 6 7 0 6 . 5 0 . 9 9 4 9 5 4 . 9 5 9 5 3 . 4 6L k g m? ? ? ? ? ? 33, 3 1 2 . 6 6 1 8 . 1 0 1 . 6 4 1 09 5 3 . 4 6 3 6 0 0LVsLWq m s? ??? ? ? ?? 3,4 4 1 . 6 4 1 0 0 . 0 3 2 4 3 2 . 43 . 1 4 2vsqdmu????? ? ? ??mm 由 GB 816387 查得選用 ? =40mm? 。 其內(nèi)徑 d=402=43 ㎜，重新核算 u=。 塔釜回流蒸汽管徑計(jì)算 已知 u 取 30m/s。 32 .0 4 0. 02 1 18 .0 2 0. 97 8 18 .3 3VM k g k m ol? ? ? ? ? 31 0 1 . 3 2 5 1 8 . 3 3 0 . 5 9 18 . 3 1 4 3 7 8V PM k g mRT? ?? ? ?? 3, 5 4 5 . 2 4 1 8 . 3 3 4 . 7 00 . 5 9 1 3 6 0 0VVsVWq m s? ?? ? ?? ,4 4 4 . 7 0 . 4 4 7 4 4 73 . 1 4 3 0vsqd m m mu? ?? ? ? ?? 由 GB 816387 查得選用 ? =480mm? 16mm的無(wú)縫 鋼管。 其內(nèi)徑 d=480216=448 ㎜，重新核算 u=。 采用橢圓形封頭，選用直邊高度 =h 40mm， ii/2hD =2，故 ih =400mm，厚度為 4mm，封 30 頭高為 400mm。 裙座 以 Q235A 鋼為裙座材料的圓筒形裙座，壁厚為 20 mm，內(nèi)徑等于塔內(nèi)徑 D=1600 mm，高度為 1320mm，裙座與簡(jiǎn)體的連接采用對(duì)焊校核強(qiáng)度。 塔 高設(shè)計(jì) 塔釜高取 2620mm； 塔頂高 920mm ； 頂接管高為 240 mm； 開 4 個(gè)人孔， 安裝人孔 精餾段 間距 為 600mm， 提 餾段 間距 為 540mm； 進(jìn)料口距離為 1200mm。 塔高 =25640mm。 31 第六章 三廢處理 甲醇生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染 廢氣 （ 1）甲醇膨脹槽出來的膨脹氣，其中含有較多的一氧化碳和有機(jī)毒物 [18]。 （ 2）精餾時(shí)預(yù)塔頂排放出的不凝氣體。 （ 3）其他如精餾塔頂還有少量含醇不凝性氣體等。 （ 4）鍋爐排放煙氣，煙氣中含粉。 （ 5）備煤系統(tǒng) 中的煤的輸送、破碎、篩分、干燥等過程中產(chǎn)生的粉塵。 廢水 （ 1）甲醇分離器排放的油水，各輸送泵填料的漏液。 （ 2）甲醇生產(chǎn)中對(duì)水源污染最嚴(yán)重的是精餾塔底排放的殘液。 （ 3）氣化工段氣液分離出來的含煤水。 廢渣 廢渣主要來自氣化爐爐底排渣及鍋爐排渣，氣化爐二旋排灰 處理方法 廢氣處理 甲醇精餾系統(tǒng)各塔排放的不凝性氣體送去燃料氣系統(tǒng)作燃料 。甲醇膨脹槽排放的膨脹氣也送去燃料氣系統(tǒng) 。氣提塔排放的解析氣送去氣化系統(tǒng)火炬燃燒 。脫硫工段的酸性氣體去硫回收系統(tǒng) 。鍋爐煙道氣經(jīng)高效旋 風(fēng)分離除去煙塵 85％，后送至備煤系統(tǒng)回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，利用鍋爐煙道氣余熱加熱原料回收余熱后濕式除塵器二次除塵后，引風(fēng)機(jī)送至煙囪排入大氣 。原料煤破碎、篩分產(chǎn)生的粉塵，經(jīng)布袋除塵后排入大氣。 廢水處理 以有機(jī)物為主要污染物的廢水，只要毒性沒達(dá)到嚴(yán)重抑制作用，一般都可以用生物法處理，一般認(rèn)為生物方法是去除廢水中有機(jī)物最經(jīng)濟(jì)最有效的方法，特別對(duì)于 BOD 濃度高的有機(jī)廢水更適宜。本設(shè)計(jì)選用 A/O 生物處理法，即厭氧與好氧聯(lián)合生物處理法，此法是近年來開發(fā)成功的、以深度處理高濃度有機(jī)污水的生化水處理工藝，其典型的工藝流 程如下圖所示： 32 圖 A/O 生化法處理甲醇工藝 A/O 法處理甲醇廢水的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：該法既發(fā)揮了厭氧生化能處理高濃度有機(jī)污水的優(yōu)點(diǎn)，又避免了生物接觸氧化法抗負(fù)荷沖擊力弱的缺點(diǎn)，能夠較為徹底地消解廢水中的主要污染物甲醇，基本上不需要更深程度的處理措施。 廢渣處理 氣化爐爐渣及鍋爐渣，經(jīng)過高溫煅燒，含殘?zhí)亢苌?，用于基建回填、鋪路是很好的材料? 甲醇污水 上升式厭氧污泥過濾反應(yīng)器 混凝沉淀池 生物接觸氧化塔 二次沉淀池 外排或回用 33 結(jié)論 經(jīng)過一段時(shí)間以來的資料查詢、文獻(xiàn)搜索、設(shè)計(jì)整理，在老師的 指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)按照指定設(shè)計(jì)任務(wù)書來編寫，工藝先進(jìn)可行，節(jié)能環(huán)保，具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)中的機(jī)械設(shè)備經(jīng)復(fù)核，符合標(biāo)準(zhǔn)。 （ 1）合成甲醇催化劑選用上，通過綜合比較國(guó)內(nèi)外各種常用催化劑，并本著技術(shù)先進(jìn)投資節(jié)省的原則，選用了銅基催化劑，活性好，選擇性好。 （ 2）合成甲醇時(shí)，選用管殼式甲醇合成工藝，反應(yīng)器內(nèi)催化劑溫度分布均勻，床層平面溫差小 ?？梢曰厥崭呶粺崮?，能源利用合理，反應(yīng)器出口出甲醇含量高。 （ 3）在粗甲醇分離時(shí)，選用三塔精餾工藝，能夠較好地利用熱能，得到節(jié)能的效果，得到業(yè)界的認(rèn)可。 （ 4）在 “三廢處理 ”中，根據(jù)實(shí)際情況，最大限度地回收利用，變廢為寶。既符合環(huán)保要求，還降低了生產(chǎn)綜合成本。 本設(shè)計(jì)對(duì)甲醇的分離工藝中的常壓塔進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。由于加壓塔和常壓塔的采出比為2:1，故常壓塔的產(chǎn)量為 kg/h，進(jìn)料溫度為 124176。C，塔頂溫度為 67176。C，塔底為 105176。C。根據(jù)物性參數(shù)設(shè)計(jì)出塔徑為 ，填料層的高度為 ，精溜段的高度為10m，分為兩段，每段 5m，提溜段的高度為 ，也分為兩段，每段 。設(shè)計(jì)出塔高為2564m。 在編寫的過程 中我對(duì)本設(shè)計(jì)說明書作了多次修改，但限于時(shí)間和水平，紕漏在所難免，懇請(qǐng)老師們指正。 34 參考文獻(xiàn) [1]孫煦，孟夢(mèng)，陳國(guó)安 .交通運(yùn)輸中的替代能源 ——甲醇及其應(yīng)用前景分析 [J].汽車科技 ， 2020(06). 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