【正文】 序號(hào) 分子式 kmol/h 汽化潛熱r/(J/mol)3 CH3OH 337384 H2O 414415 HCONHCH3 51520Q3=D3r31000/3600 =337381000/3600=Q4=2414411000/3600=Q5=515201000/3600=Q=Q3+Q4+Q5=全凝器熱負(fù)荷 Q39。D=（R+1)Q==循環(huán)冷卻水為 27℃進(jìn)換熱器，32℃出換熱器，將塔頂物質(zhì)從 ℃的氣體冷卻至 ℃的液體。 Q39。D=Δt 1==℃Δt 2==℃ ℃???ttm查《化工原理課程設(shè)計(jì)》第二版 P64，選取總傳熱系數(shù) K=800w/(m2*k) Q=KSΔ tm54721=800S S= S39。=()=~《化工原理》上冊(cè) P298選擇的固定管板式換熱器見(jiàn)表 63換熱管為 φ=192mm表 63 換熱器的型號(hào)公稱(chēng)直徑DN/mm公稱(chēng)壓力PN/Mpa管程數(shù)N管子根數(shù)n中心排管數(shù)管程流通面積/m2換熱管長(zhǎng)度L/mm計(jì)算換熱面積/m2325 1 15 5 2022 常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 共 44 頁(yè) 塔釜再沸器的熱負(fù)荷 E1303查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》 ，塔釜各物質(zhì)在 T=℃時(shí)的汽化潛熱，見(jiàn)表 64表 64 塔釜各物質(zhì)在 T=℃時(shí)的汽化潛熱序號(hào) 分子式 kmol/h 汽化潛熱r/(J/mol)4 H2O 361295 HCONHCH3 45200Q4=W4r41000/3600 =361291000/3600=Q5=452001000/3600=Q=Q4+Q5=塔釜蒸汽的摩爾流量 WV=塔釜出料的摩爾流量 WW=塔釜再沸器熱負(fù)荷 Q39。W=WV/WWQ==塔釜再沸器的選型選用 水蒸氣 T=220℃加熱塔釜的液體，將液體從 ℃加熱為 ℃的蒸氣 Q39。w=Δt m==℃查《化工原理課程設(shè)計(jì)》第二版 P64，選取總傳熱系數(shù) K=800w/(m2*k) Q=KSΔ tm59630=800S 39。 S= 所以 S39。=()S=~選擇的立式熱虹吸式重沸器，見(jiàn)表 65換熱管為 φ=383mm表 65 換熱器的型號(hào)公稱(chēng)直徑DN/mm公稱(chēng)壓力PN/Mpa管程數(shù)N管子根數(shù)n中心排管數(shù)管程流通面積/m2換熱管長(zhǎng)度L/mm計(jì)算換熱面積/m2325 1 15 5 3000 精餾塔塔頂出料冷凝器 E1304常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 共 44 頁(yè)冷卻水 27℃進(jìn)換熱器，32℃出換熱器，將塔頂出料從 ℃進(jìn)一步冷卻至45℃。流體流向，采用逆流操作。將塔頂出料的定性溫度取為 T=（+45 ）/2=℃塔頂各物質(zhì)在 T=℃時(shí)的比熱容，見(jiàn)表 66表 66 塔頂各物質(zhì)在 T=℃時(shí)的比熱容序號(hào) 分子式 kmol/h J/（mol*k ）3 CH3OH 4 H2O 5 HCONHCH3 Q3=()1000247。3600=Q4=()1000247。3600=Q5=()1000247。3600= Q=Q3+Q4+Q5= Δt 1==℃Δt 2=4527=18℃ ℃???ttm 查《化工原理課程設(shè)計(jì)》第二版 P64，選取總傳熱系數(shù) K=800w/(m2*k) Q=KSΔt m1490=800S S= 所以 S39。=()S=~查《化工原理》上冊(cè) P298選擇的換熱器，見(jiàn)表 67換熱管為 φ=25表 67 換熱器的型號(hào)公稱(chēng)直徑DN/mm公稱(chēng)壓力PN/Mpa管程數(shù)N管子根數(shù)n中心排管數(shù)管程流通面積/m2換熱管長(zhǎng)度L/mm計(jì)算換熱面積/m2159 1 11 1 1500 精餾塔塔釜出料冷凝器 E1305常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 共 44 頁(yè)冷卻水 27℃進(jìn)換熱器，32℃出換熱器，將塔釜出料從 ℃進(jìn)一步冷卻至 45℃。流體流向，采用逆流操作。將塔頂出料的定性溫度取為 T=（+45 ）/2=114℃將物料的定性溫度取為 114℃，由于 N甲級(jí)甲酰胺的含量接近 100%，則將塔釜物質(zhì)當(dāng)做純的 N甲級(jí)甲酰胺進(jìn)行計(jì)算。查《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》續(xù)編 P1176 得 114℃下，N甲級(jí)甲酰胺的熱熔為(mol*K)塔底物質(zhì)的摩爾流量為 Q=()1000/3600=Δt 1==℃Δt 2=4527=18℃ ℃???ttm 查《化工原理課程設(shè)計(jì)》第二版 P64，選取總傳熱系數(shù) K=800w/(m2*k) Q=KSΔt m281060=800S S= 安全系數(shù)為 所以 S39。=()S=~查《化工原理》上冊(cè) P298選擇的換熱器，見(jiàn)表 68換熱管為 φ=25表 68 換熱器的型號(hào)公稱(chēng)直徑DN/mm公稱(chēng)壓力PN/Mpa管程數(shù)N管子根數(shù)n中心排管數(shù)管程流通面積 /m2換熱管長(zhǎng)度L/mm計(jì)算換熱面積/m2325 2 32 7 3000 第七章 原料儲(chǔ)罐與產(chǎn)品儲(chǔ)罐的計(jì)算與選型 原料儲(chǔ)罐 V1101原料按一個(gè)月的的儲(chǔ)量考慮，充裝系數(shù)取為 原料的處理量 F=5000kg/h平均密度為 p=所以原料儲(chǔ)罐的體積為常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 36 頁(yè) 共 44 頁(yè)V=F/p2430/=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為直徑 20m，長(zhǎng) 18m 的儲(chǔ)罐 脫甲醇塔塔頂產(chǎn)物儲(chǔ)罐 V1102脫甲醇塔塔頂產(chǎn)物按一個(gè)月的的儲(chǔ)量考慮，充裝系數(shù)取為 原料的處理量 D=平均密度為 p=所以脫甲醇塔塔體產(chǎn)物儲(chǔ)罐的體積為V=D/p2430/=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為直徑 16m，長(zhǎng) 10m 的儲(chǔ)罐 精餾塔塔頂出料產(chǎn)品儲(chǔ)罐 V1103精餾塔塔頂產(chǎn)物按一個(gè)月的的儲(chǔ)量考慮，充裝系數(shù)取為 原料的處理量 D=平均密度為 p=所以精餾塔塔頂產(chǎn)物儲(chǔ)罐的體積為V=D/p2430/=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為直徑 5m，長(zhǎng) 3m 的儲(chǔ)罐 精餾塔塔釜出料產(chǎn)品儲(chǔ)罐 V1104精餾塔塔釜出料產(chǎn)品按一個(gè)月的的儲(chǔ)量考慮，充裝系數(shù)取為 原料的處理量 W=平均密度為 p=所以精餾塔塔釜產(chǎn)品儲(chǔ)罐的體積為V=W/p2430/=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為直徑 16m，長(zhǎng) 15m 的儲(chǔ)罐常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 37 頁(yè) 共 44 頁(yè) 脫甲醇塔塔頂回流罐 V1201脫甲醇塔塔頂回流罐按 8 分鐘的液體保有量計(jì)算，充裝系數(shù)取為 脫甲醇塔塔頂?shù)某隽狭?D=塔頂液體的密度 p=所以脫甲醇塔塔頂回流罐的體積V=D/p/608247。=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取臥式橢圓形封頭容器，見(jiàn)設(shè)計(jì)為直徑 1m，長(zhǎng) 1m 的儲(chǔ)罐 精餾塔塔塔頂回流罐 V1301精餾塔塔塔頂回流罐按 8 分鐘的液體保有量計(jì)算脫甲醇塔塔頂?shù)某隽狭?D=塔頂液體的密度 p=所以脫甲醇塔塔頂回流罐的體積V=D/p/608247。=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取臥式橢圓形封頭容器設(shè)計(jì)為直徑 ，長(zhǎng) 1m 的儲(chǔ)罐 脫甲醇塔進(jìn)入精餾塔之間的緩存罐 V1202從脫甲醇塔進(jìn)入精餾塔之間的緩存罐的計(jì)算按容量是精餾塔 8 分鐘的用量脫甲醇塔塔釜的出料量 W=塔釜出料的密度 p=所以緩存罐的容積V=W/p/608247。=查《化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版》選取立式無(wú)折邊球形封頭容器，設(shè)計(jì)為直徑 1m，長(zhǎng) 1m 的儲(chǔ)罐第八章 管道的計(jì)算 主物料管道常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 共 44 頁(yè)1 脫輕塔的進(jìn)料管取 W=???????選用 的管子m7?2 脫輕塔塔頂氣相管取 W=20m/s ???選用 的管子m87?3 脫輕塔氣相冷凝總管取 W=???選用 的管子m38?4 脫輕塔塔頂出料管取 W=???選用 的管子m?5 脫輕塔塔釜物料管取 W=???選用 的管子m5?6 脫輕塔塔釜再沸器氣相管取 W=20m/s ???選用 的管子m7?7 脫輕塔塔釜出料管取 W=常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 39 頁(yè) 共 44 頁(yè)???選用 ?8 精餾塔進(jìn)料管取 W=2m/s ???選用 的管子m8?9 精餾塔塔頂氣相管取 W=20m/s ???選用 的管子m57?10 精餾塔氣相冷凝總管取 W=???選用 的管子m25?11 精餾塔塔頂出料管取 W=???選用 的管子m8?12 精餾塔塔釜物料管取 W=???選用 ?13 精餾塔塔釜再沸器氣相管取 W=20m/s常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 40 頁(yè) 共 44 頁(yè)???選用 的管子m1?14 精餾塔塔釜出料管取 W=???選用 ? 輔物料線(xiàn)的管徑計(jì)算1．脫輕塔進(jìn)料預(yù)熱器的水蒸氣管77℃時(shí)， kgJr/.8210?水 蒸 氣Q= hrQqm /35..6?水 蒸 氣 smVs /??取 u=20m/suds 3..4??取 ?2．脫輕塔塔頂冷卻水管Q= ℃，℃ 5)/(????tkgJCphkgqm/?smVs 取 u=????選用 的管子250?3．脫輕塔塔頂再沸器導(dǎo)熱油管取 kgJr/?導(dǎo) 熱 油Q=常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 41 頁(yè) 共 44 頁(yè)hkgrQqm/??導(dǎo) 熱 油 sVs /取 u=2m/s muds ????選用 的管子m60?4．精餾塔進(jìn)料預(yù)熱器的水蒸氣管135℃時(shí)， kgJr/216?水 蒸 氣Q= sQqm/ 蒸 氣 mVs172..03?取 u=20m/suds ??選用 的管子12?5．精餾塔塔頂冷卻水管Q = skgqm/.??Vs032取 u=1m/s muds ????選用 的管子m76?6．精餾塔塔頂再沸器導(dǎo)熱油管取 kgJr/30?導(dǎo) 熱 油Q=常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 42 頁(yè) 共 44 頁(yè)skgrQqm/??導(dǎo) 熱 油 取 u=2m/suds ????選用 的管子219?第九章 泵的選型本節(jié)以進(jìn)料輸送泵為例，其它泵的選型相同，不一一列出（1）脫輕塔進(jìn)料輸送泵H 設(shè)計(jì)=20m體積流量查《化工原理》上冊(cè)（化學(xué)工業(yè)出版社） 293 IS 型單級(jí)單吸離心泵性能表選用型號(hào) ： IS5032125轉(zhuǎn)速 n/（r/min） ： 2900流量 （m 3/h） ： 揚(yáng)程 H/m ：20效率 η /% ： 60軸功率 /kw ： 電機(jī)功率/kw ：必須汽蝕余量（NPSH）/m ： 質(zhì)量 （泵/底座）/kg ： 32/46數(shù)量 ： 2（2）脫輕塔塔頂回流泵選用型號(hào) ： IS5032125轉(zhuǎn)速 n/（r/min） ： 1450流量 （m 3/h） ：揚(yáng)程 H/m ： 5效率 η /% ： 43軸功率 /kw ： 電機(jī)功率/kw ：必須汽蝕余量（NPSH）/m ： 質(zhì)量 （泵/底座）/kg ： 32/38數(shù)量 ： 2hmVS/?常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 43 頁(yè) 共 44 頁(yè)（3）精餾塔原料輸送泵選用型號(hào) ： IS5032125轉(zhuǎn)速 n/（r/min） ： 2900流量 （m 3/h） ： 揚(yáng)程 H/m ：20效率 η /% ： 47軸功率 /kw ： 電機(jī)功率/kw ：必須汽蝕余量（NPSH）/m ： 質(zhì)量 （泵/底座）/kg ： 32/46數(shù)量 ： 2（4）精餾塔塔頂回流泵選用型號(hào) ： IS5032125轉(zhuǎn)速 n/（r/min） ： 1450流量 （m 3/h） ：揚(yáng)程 H/m ： 5效率 η /% ： 43軸功率 /kw ： 電機(jī)功率/kw ：必須汽蝕余量（NPSH）/m ： 質(zhì)量 （泵/底座）/kg ： 32/38數(shù)量 ： 2（5）精餾塔塔釜產(chǎn)品輸出泵選用型號(hào) ： IS5032125轉(zhuǎn)速 n/（r/min） ： 2900流量 （m 3/h） ： 揚(yáng)程 H/m ：20效率 η /% ： 60軸功率 /kw ： 1電機(jī)功率/kw ：必須汽蝕余量（NPSH）/m ： 質(zhì)量 （泵/底座）/kg ： 32/46數(shù)量 ： 2常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 44 頁(yè) 共 44 頁(yè)附錄 1：aspen 模擬常州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 45 頁(yè) 共 44