【正文】 算出實際板數(shù)為23塊S——人孔數(shù)目，每5塊塔板設(shè)置一個人孔，取人孔5個（另外進料板和裙座的位置各有一個）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)進口堰，塔板采用單溢流和分塊式組裝,各項計算如下。①堰長取堰長,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間停留時間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，取=，=③ 開孔區(qū)面積依下式計算開孔區(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 依下式計算塔板上的篩孔數(shù) 孔按下式計算塔板上開孔區(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?shù)囊褐叨纫老率接嬎? ① 干板壓降相當?shù)囊褐叨纫颍?jīng)查干篩孔的流量系數(shù)圖得依下式計算 ② 氣流穿過板上液層壓降相當?shù)囊褐叨? 查充氣系數(shù)與關(guān)系圖得依下式計算 ③ 克服液體表面張力相當?shù)囊褐叨纫老率接嬎? 則 而塔頂?shù)膲毫?01，進料板的壓力為113，精餾塔板為15塊，故 (滿足設(shè)計允許值)(2)霧沫夾帶量的驗算依下式計算霧沫夾帶量故在設(shè)計負荷下不會發(fā)生過量霧沫夾帶。 （3）漏液的驗算 篩板的未定系數(shù) 故在設(shè)計負荷下不會發(fā)生漏液。 （4）液泛驗算 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。依下式計算，即 可由下式計算得出，即 取，則故，在設(shè)計負荷下不會發(fā)生液泛。 根據(jù)以上塔板的各項流體力學驗算，可認為精餾段塔徑及各項工藝尺寸合適。 表48 浮閥塔板工藝設(shè)計計算結(jié)果項目數(shù)值及說明精餾段平均壓強P(精)101KPa提餾段平均壓強P(提)氣相平均流量VS液相平均流量LS實際塔板數(shù)N28塊板間距HT塔徑D塔體實際高度Z塔板液流形式單流型溢流裝置堰長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)停留時間降液管內(nèi)清液層高度霧沫夾帶6換熱器的計算 以換熱器（E106）的選擇計算過程為例，其他換熱器只列出選擇結(jié)果。選用固定管板式換熱器，它的主要特點是：制造方便，緊湊，造價低。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)計算：℃降溫到80℃需要熱流量為：B 平均溫度差的計算以及殼程數(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)計算結(jié)果，查找文獻并選型，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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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/MPa公稱面積/m2管長/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 儲罐的選擇儲罐是用來暫存甲醇原料，主要起到緩沖作用。 儲罐的計算與選型儲罐的物料流量20℃下甲醇密度查手冊[4]得 物料在儲罐中的停留時間20分鐘填充系數(shù)：緩沖罐容積：查表選儲罐型號為HG5137485計算容積為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)過計算，所選泵的型號如下：泵（P101）型號：DFLH6520A；泵（P102）型號：DFLH6520A；泵（P103）型號：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)、活動區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)以及生產(chǎn)區(qū)和儲罐區(qū)。根據(jù)建筑物的朝向，主導(dǎo)風向的影響（長沙位于我國中部，一般刮南北方向的風），設(shè)置研發(fā)區(qū)、行政區(qū)、職工醫(yī)院、活動中心位于較遠離工廠的方位，且受風影響不大。 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)嚴禁煙火，廠區(qū)中危險系數(shù)較高的區(qū)域為儲罐區(qū)和生產(chǎn)區(qū)。為防止儲罐區(qū)意外對廠區(qū)造成影響，儲罐位于廠區(qū)西部，兩個儲罐區(qū)之間以綠地隔離，防止相互造成影響。儲罐與其他區(qū)域隔離較寬道路。儲罐頂部安裝避雷針，在儲罐區(qū)易泄露的部位設(shè)置固定式可燃氣體檢測報警器，以隨時檢測泄露情況。儲罐間距為10m，儲罐區(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)置固定式可燃氣體檢測報警器。生產(chǎn)區(qū)發(fā)生火災(zāi)，可通過切斷原料氣控制火勢，廠內(nèi)消防站位于中心路口位置，消防車1分鐘內(nèi)可以到達廠區(qū)任何位置。生產(chǎn)區(qū)火災(zāi)主要影響儲罐區(qū)，生廠區(qū)與儲罐區(qū)有足夠的安全距離，不會導(dǎo)致儲罐區(qū)的危險。（2）防毒生產(chǎn)過程中，涉及到的有毒物質(zhì)主要是CO，需要對其嚴密監(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)備的腐蝕定期對設(shè)備進行檢修，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，同時靠近生產(chǎn)區(qū)，可以方便管線的進出，同時又接近負荷中心。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)，冷卻塔為于主風向下風方向，避免霧氣對廠區(qū)造成影響。 2 運輸 廠區(qū)布置為矩形，有較寬主干道路，不會造成運輸困難。 3 綠化 廠區(qū)進行了充分的綠化，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)置了活動中心,中心包括了餐飲消費區(qū)，方便員工各方面需求。還準備了醫(yī)院，以方便受到意外傷害的員工得到及時有效的救治。 A儲罐區(qū)生產(chǎn)區(qū)弧線布置由于儲罐區(qū)的危險性較大，必須對儲罐區(qū)設(shè)專門的存放區(qū)域，并且要輔以安全保護。由于各個儲罐的體積大小不一，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精餾塔等。二甲醚和甲醇的火災(zāi)危險性分類均屬于甲類，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)布置長沙瀏陽常年主導(dǎo)風向為南北方向的風，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。儲罐區(qū)分為原料儲罐區(qū)和成品儲罐區(qū)。甲醇儲罐區(qū)設(shè)有4個儲罐，產(chǎn)品儲罐區(qū)存放有二甲醚產(chǎn)品，其中二甲醚產(chǎn)品罐為多個球形儲罐，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。各個儲罐之間的間距符合化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范。儲罐組內(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:[1] 楊立新,《化工進展》2003,22(2):204206. [2] 李世勤,(上),《上海化工》2000,25(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定與計算[J].工學報,2006,(8).[4] 劉光啟,馬連湘,(有機卷)北京:化學工業(yè)出版社,2002.