【正文】 算出實(shí)際板數(shù)為23塊S——人孔數(shù)目，每5塊塔板設(shè)置一個(gè)人孔，取人孔5個(gè)（另外進(jìn)料板和裙座的位置各有一個(gè)）H=+21+5++=(7) 溢流裝置根據(jù)塔徑和液體的流量，選用弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰，塔板采用單溢流和分塊式組裝,各項(xiàng)計(jì)算如下。①堰長(zhǎng)取堰長(zhǎng),即 ②堰上液層高度，取E≈1，符合要求(一般不應(yīng)小于6mm,以免液體在堰上分布不均)③出口堰高，即④降液管底隙高度，則故降液管低隙高度設(shè)計(jì)合理. ⑤弓形降液管寬度和面積取，查下圖得，故 46弓形降液管的寬度與面積圖⑥液體在液管中停留時(shí)間停留時(shí)間5s，故降液管尺寸可用。(8)塔板布置①邊緣區(qū)寬度與安全區(qū)寬度邊緣區(qū)寬度： 一般的寬度為5075mm 安全區(qū)寬度： 規(guī)定D，= D，=此時(shí)，取=，=③ 開孔區(qū)面積依下式計(jì)算開孔區(qū)面積其中 (9)篩孔數(shù)與開孔率 取篩孔的孔徑為5mm，正三角形排列，碳鋼的板厚為3mm,取，故孔中心距為 依下式計(jì)算塔板上的篩孔數(shù) 孔按下式計(jì)算塔板上開孔區(qū)的開孔率 每層塔板上的開孔面積為 氣體通過篩孔的氣速為 (1)氣體通過篩板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨纫老率接?jì)算 ① 干板壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨纫颍?jīng)查干篩孔的流量系數(shù)圖得依下式計(jì)算 ② 氣流穿過板上液層壓降相當(dāng)?shù)囊褐叨? 查充氣系數(shù)與關(guān)系圖得依下式計(jì)算 ③ 克服液體表面張力相當(dāng)?shù)囊褐叨纫老率接?jì)算 則 而塔頂?shù)膲毫?01，進(jìn)料板的壓力為113，精餾塔板為15塊，故 (滿足設(shè)計(jì)允許值)(2)霧沫夾帶量的驗(yàn)算依下式計(jì)算霧沫夾帶量故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生過量霧沫夾帶。 （3）漏液的驗(yàn)算 篩板的未定系數(shù) 故在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生漏液。 （4）液泛驗(yàn)算 為防止降液管液泛的發(fā)生，應(yīng)使降液管中清液層高度滿足。依下式計(jì)算，即 可由下式計(jì)算得出，即 取，則故，在設(shè)計(jì)負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生液泛。 根據(jù)以上塔板的各項(xiàng)流體力學(xué)驗(yàn)算，可認(rèn)為精餾段塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸合適。 表48 浮閥塔板工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目數(shù)值及說明精餾段平均壓強(qiáng)P(精)101KPa提餾段平均壓強(qiáng)P(提)氣相平均流量VS液相平均流量LS實(shí)際塔板數(shù)N28塊板間距HT塔徑D塔體實(shí)際高度Z塔板液流形式單流型溢流裝置堰長(zhǎng)堰高板上液層高度溢流堰寬度降液管底隙高度溢流管型式弓形孔徑5mm孔間距t15mm孔數(shù)17612開孔面積篩孔氣速單板壓降ΔPP673Pa液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間降液管內(nèi)清液層高度霧沫夾帶6換熱器的計(jì)算 以換熱器（E106）的選擇計(jì)算過程為例，其他換熱器只列出選擇結(jié)果。選用固定管板式換熱器，它的主要特點(diǎn)是：制造方便，緊湊，造價(jià)低。由于甲醇水溶液的粘度要大于純水所以選用冷卻水走殼程,原料液走管程。 本換熱器將由甲醚精餾塔出來的甲醇水溶液降溫，送至甲醇精餾塔。由于甲醇水溶液屬于低粘度流體，故可選其定性溫度為進(jìn)出口溫度的平均值?！?送至甲醇精餾塔所需溫度為80℃。采用水來作為換熱液體，入口溫度為25℃，出口溫度為40℃殼程定性溫度為： 管程定性溫度為： 估算傳熱面積A 熱流量的確定由熱流量公式：其中：。經(jīng)計(jì)算：℃降溫到80℃需要熱流量為：B 平均溫度差的計(jì)算以及殼程數(shù)的確定采用逆流，故可選用單殼程的換熱器。C 傳熱面積的確定查資料得，甲醇水溶液與水換熱K的取值范圍是280~850，因而取其值為550 D 冷水用量根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查找文獻(xiàn)并選型，確定最終換熱器規(guī)格為：（E106）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)8001003456管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法61不銹鋼216。252換熱器（E101/13）：（E101）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)8002006444管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法61不銹鋼216。252換熱器（E102）：（E102）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)600603269管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法11不銹鋼216。252換熱器（E103）：（E103）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)8002306501管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法11不銹鋼216。252 換熱器（E104）：（E104）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)40040386管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法41不銹鋼216。252換熱器（E105）：（E105）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)40040386管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法41不銹鋼216。252 換熱器（E107）: （E107）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)600603269管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法11不銹鋼216。252換熱器（E108）:（E108）結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑/mm公稱壓強(qiáng)/MPa公稱面積/m2管長(zhǎng)/m管子總數(shù)603254管程數(shù)殼程數(shù)管子材料管子尺寸管子排列方法11不銹鋼216。2527 其他輔助設(shè)備的設(shè)計(jì) 儲(chǔ)罐的選擇儲(chǔ)罐是用來暫存甲醇原料，主要起到緩沖作用。 儲(chǔ)罐的計(jì)算與選型儲(chǔ)罐的物料流量20℃下甲醇密度查手冊(cè)[4]得 物料在儲(chǔ)罐中的停留時(shí)間20分鐘填充系數(shù)：緩沖罐容積：查表選儲(chǔ)罐型號(hào)為HG5137485計(jì)算容積為25m3，筒體直徑3600mm，筒體壁厚10mm；錐底直徑3650mm，錐底厚度8mm；平底直徑3660mm，平底高度380mm?？偢叨?198mm。 泵的選擇經(jīng)過計(jì)算，所選泵的型號(hào)如下：泵（P101）型號(hào)：DFLH6520A；泵（P102）型號(hào)：DFLH6520A；泵（P103）型號(hào)：DFLH6520A；8 全廠總平面布置廠區(qū)布置為矩形，緊靠公路。廠內(nèi)可劃分為行政區(qū)、研發(fā)區(qū)、醫(yī)療區(qū)、活動(dòng)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)以及生產(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)罐區(qū)。根據(jù)建筑物的朝向，主導(dǎo)風(fēng)向的影響（長(zhǎng)沙位于我國(guó)中部，一般刮南北方向的風(fēng)），設(shè)置研發(fā)區(qū)、行政區(qū)、職工醫(yī)院、活動(dòng)中心位于較遠(yuǎn)離工廠的方位，且受風(fēng)影響不大。 布局說明1 安全 (1) 防火防爆 二甲醚產(chǎn)品和原料中的H2是易燃易爆物質(zhì)，故廠區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁煙火，廠區(qū)中危險(xiǎn)系數(shù)較高的區(qū)域?yàn)閮?chǔ)罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。為防止儲(chǔ)罐區(qū)意外對(duì)廠區(qū)造成影響，儲(chǔ)罐位于廠區(qū)西部，兩個(gè)儲(chǔ)罐區(qū)之間以綠地隔離，防止相互造成影響。儲(chǔ)罐與其他區(qū)域隔離較寬道路。儲(chǔ)罐頂部安裝避雷針，在儲(chǔ)罐區(qū)易泄露的部位設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器，以隨時(shí)檢測(cè)泄露情況。儲(chǔ)罐間距為10m，儲(chǔ)罐區(qū)與道路間距為10m。生產(chǎn)區(qū)主要是塔設(shè)備的防火防爆，制造時(shí)考慮密封因素，防止氣體泄漏，塔頂安裝避雷針防止雷擊，生廠區(qū)易泄露部位設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器。生產(chǎn)區(qū)發(fā)生火災(zāi)，可通過切斷原料氣控制火勢(shì)，廠內(nèi)消防站位于中心路口位置，消防車1分鐘內(nèi)可以到達(dá)廠區(qū)任何位置。生產(chǎn)區(qū)火災(zāi)主要影響儲(chǔ)罐區(qū)，生廠區(qū)與儲(chǔ)罐區(qū)有足夠的安全距離，不會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐區(qū)的危險(xiǎn)。（2）防毒生產(chǎn)過程中，涉及到的有毒物質(zhì)主要是CO，需要對(duì)其嚴(yán)密監(jiān)控，防止泄漏造成人員中毒，防止CO泄漏的措施與防火防爆中相同。（3）防輻射、防腐蝕廠區(qū)內(nèi)無放射源，基本上不存在輻射問題。主要是生產(chǎn)區(qū)設(shè)備的腐蝕定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，防止設(shè)備被腐蝕而造成的事故。（4）供水、供電、供氣供電由工業(yè)園的變壓站提供，先進(jìn)入工廠配電站，然后再送至工廠的車間變電所，之后由變電所為工廠提供用電。變電站位于廠區(qū)邊緣，同時(shí)靠近生產(chǎn)區(qū)，可以方便管線的進(jìn)出，同時(shí)又接近負(fù)荷中心。供水由工業(yè)園的供水網(wǎng)絡(luò)引入工廠后，通過工廠的給水網(wǎng)絡(luò)分配到工廠的用水戶。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔為于主風(fēng)向下風(fēng)方向，避免霧氣對(duì)廠區(qū)造成影響。 2 運(yùn)輸 廠區(qū)布置為矩形，有較寬主干道路，不會(huì)造成運(yùn)輸困難。 3 綠化 廠區(qū)進(jìn)行了充分的綠化，首先在所有的建筑物的四周植有草坪，另外還預(yù)留了大量的綠地，為全廠提供了良好的環(huán)境，且作為儲(chǔ)備用地，以備將來發(fā)展之需。4 娛樂醫(yī)療餐飲 設(shè)置了活動(dòng)中心,中心包括了餐飲消費(fèi)區(qū)，方便員工各方面需求。還準(zhǔn)備了醫(yī)院，以方便受到意外傷害的員工得到及時(shí)有效的救治。 A儲(chǔ)罐區(qū)生產(chǎn)區(qū)弧線布置由于儲(chǔ)罐區(qū)的危險(xiǎn)性較大，必須對(duì)儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)專門的存放區(qū)域，并且要輔以安全保護(hù)。由于各個(gè)儲(chǔ)罐的體積大小不一，相應(yīng)的與工藝裝置的安全防火間距的大小也不同，按照一定的間距，以安全防火間距布置。B生產(chǎn)區(qū)布置生產(chǎn)區(qū)分為反應(yīng)車間和精餾車間。反應(yīng)車間主要包括管式氣固床反應(yīng)器，換熱器。精餾車間主要有二個(gè)精餾塔等。二甲醚和甲醇的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類均屬于甲類，反應(yīng)車間與精餾車間的設(shè)備為符合最小間距的距離，在它們之間種植一片草坪，美化環(huán)境，保證安全。C罐區(qū)布置長(zhǎng)沙瀏陽常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟媳狈较虻娘L(fēng)，將罐區(qū)存放在廠區(qū)的西邊，罐區(qū)內(nèi)的其余空間種植草坪。儲(chǔ)罐區(qū)分為原料儲(chǔ)罐區(qū)和成品儲(chǔ)罐區(qū)。甲醇儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)有4個(gè)儲(chǔ)罐，產(chǎn)品儲(chǔ)罐區(qū)存放有二甲醚產(chǎn)品，其中二甲醚產(chǎn)品罐為多個(gè)球形儲(chǔ)罐，其中原料甲醇為5天的存放量，產(chǎn)品二甲醚則為20天的存放量。各個(gè)儲(chǔ)罐之間的間距符合化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范。儲(chǔ)罐組內(nèi)設(shè)置集水設(shè)施，設(shè)置可控制開閉的排水設(shè)施。儲(chǔ)罐上方設(shè)有遮陽棚。D輔助車間布置另外還設(shè)置了熱電車間、變電站、壓縮車間、進(jìn)氣車間、鍋爐房等等一系列的配套輔助車間，與生產(chǎn)區(qū)緊密相連，方便為生產(chǎn)區(qū)服務(wù)。另外，還有三廢處理系統(tǒng)在生產(chǎn)區(qū)附近，保證全廠生產(chǎn)的無害性。參考文獻(xiàn):[1] 楊立新,《化工進(jìn)展》2003,22(2):204206. [2] 李世勤,(上),《上?；ぁ?000,25(22),2426. [3] 宋懷俊,張海濤,應(yīng)衛(wèi)勇,房鼎業(yè). 二甲醚甲醇水三元體系汽液平衡的測(cè)定與計(jì)算[J].工學(xué)報(bào),2006,(8).[4] 劉光啟,馬連湘,(有機(jī)卷)北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.