【正文】 這一路上我們嘗到了酸甜苦辣，更收獲了并肩協(xié)作而得來的友誼。但最后在參加過“三井杯”競賽的同學(xué)和指導(dǎo)老師的幫助下，我們一步一步進(jìn)入正軌，開始了任務(wù)。 性能： 流量(Q) ～400 m3/h 揚程(H) 5～125m 工作壓力(P) 工作溫度(t) 80℃（3） D型泵為單吸多級分段式離心泵，供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體之用。（5）對啟動頻繁或灌泵不便的場合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、式旋渦泵、氣動（電動）隔膜泵。（6）離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、輸液無脈性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點。%Ⅴ.確定泵的型號和制造廠時，應(yīng)綜合考慮泵的性能、能耗、可靠性、價格和制造規(guī)范等因素。Ⅲ.對安裝在爆炸區(qū)域的泵，應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級，采用防爆電動機(jī)。Ⅲ.對輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對流部件采用耐磨材料，必要時軸封用采用清潔沖洗。操作條件的內(nèi)容很多，如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS（絕對）、排容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是變化的。選擇泵時，以最大流量為依據(jù)顧正常流量，在沒有最大流量時。 (4)殼程阻力=1 =1流體流經(jīng)管束的阻力 =63555（Pa）流體流過折流板缺口的阻力殼程流動阻力也比較合適。(7)接管殼程流體進(jìn)出口接管：取管內(nèi)流速為u=,則接管內(nèi)徑為：根據(jù)GBT1047/245查的，取標(biāo)準(zhǔn)管徑為150mm根據(jù)GBT1047/245查的，(1)殼程對流傳熱系數(shù)對圓缺形折流板，可采用克恩公式：當(dāng)量直徑，由正三角形排列得殼程流通面積殼程流體流速及其雷諾系數(shù)分別為(2)管程對流傳熱系數(shù)管程流通面積管程流速(3)傳熱系數(shù)K查表得K== =897W/（m2其常用形式有弓形折流板，圓形折流板以及螺旋折流板等。粗甲醇在50℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度： 定壓比熱容： 導(dǎo)熱系數(shù)： 粘度： 水在80℃下的有關(guān)物性數(shù)據(jù)如下：密度： 定壓比熱容： 導(dǎo)熱系數(shù)： 粘度： =7040=30℃=9065=25℃ 2 ==℃(1)熱流量 Q =（6540）+（6525）+（6525）1 =758293+56496+545182 =1359971 kcal/h=5684679kJ/h(2)平均傳熱溫差 ==℃(3)冷卻水用量 ==67755kg/h(4)計算傳熱面積 假定k=800,依據(jù)化工設(shè)計手冊查的計算熱流面積=考慮15%的面積裕度：(1)管徑和管內(nèi)流速選用傳熱管（碳鋼），取管內(nèi)流速=1m/s(2) 管程數(shù)和傳熱管數(shù)依據(jù)傳熱管內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù)：==（根）按單管程計算，所需的傳熱管長度為： 按單管程，傳熱管過長，宜采用多管程結(jié)構(gòu)。塔高H=2H0+ H2+HB+HD+(N2S)HT+S H1 =2500+ 4000+3000+1500+(4024)500 +4700=30300 (mm)(5)接管設(shè)計 1塔頂甲醇蒸汽出口管由前面計算可知： kg/h，溫度75 ℃，則體積流量為：V=== m3/h蒸汽流速，取u=15 m/s則出口管面積S==所以：出口管徑d1== m取 d=500mm 此時u= 2回流液進(jìn)口管已知回流液溫度為40℃，查表知:40℃= kg/m3所以：其體積流量V==取液體流速u=2 m/s則回流液入口管徑d2===取 mm d=80mm 此時u= 3.塔底出料管因塔底含醇1%，可近似為水， MPa，105 ℃ kg/m3，仍取流速為2 m/s。hl 所以對于精餾段 則 精餾段 則 因此沒有霧沫夾帶 負(fù)荷性能(1)霧沫夾帶線 ev= 根據(jù)how=2/3 、 ev= 、Ug= 、hw=hlhow和hp=： {[hw+2/3]} =精餾段：VS= L2/3在操作范圍內(nèi)，任取幾個L值，依照上式算出V于下表表48 精餾段霧沫夾帶取點L/（m3/s）V/（m3/s）提留段：VS=表49 提餾段霧沫夾帶取點L/（m3/s）V/（m3/s）(2)液泛線how=2/3 、ho=、(HThw)hchL=how+hd hC= 、V=UOAO 得液泛線如下： =精餾段： V2 =表410精餾段液泛線L/（m3/s）V/（m3/s）提餾段：V2 = 表411 提餾段液泛線L/（m3/s）V/（m3/s） (3)液相負(fù)荷上限　　　液體在降液管中停留時間不低于5S為停留時間的上限。取= 選定HT=。根椐經(jīng)驗，取清液層高度h=，本設(shè)計選用單溢流弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰。表312　提餾段熱量平衡表帶入熱量：kJ/h帶出熱量：kJ/h加壓塔來的甲醇：殘液：塔底供熱：內(nèi)回流：g’內(nèi)(+)內(nèi)回流：g’內(nèi)()總?cè)霟幔? g’內(nèi)總出熱：+’內(nèi)因為：Q總?cè)霟?Q總出熱即：+ g’內(nèi)=+’內(nèi)所以：g’內(nèi)=表313預(yù)塔熱量衡算表帶入熱量kJ/h帶出熱量kJ/h粗甲醇帶入熱量：8624879釜底液熱量：8986896回流熱量：2353557蒸汽帶走熱：58915065再沸器提供熱量：60497312損耗熱：11058098總?cè)霟幔?6725680總出熱：16725680表314加壓塔熱量衡算表帶入熱量kJ/h帶出熱量kJ/h粗甲醇帶入熱量：14365134其他熱量：163545298回流熱量：17178152蒸汽帶走熱：157171547再沸器提供熱量：148727692損耗熱：9013549總?cè)霟幔?80270978總出熱：16725680表315 常壓塔熱量衡算表帶入熱量kJ/h帶出熱量kJ/h粗甲醇帶入熱量：14480186精甲醇熱量：回流熱量：回流液，殘夜帶走熱：再沸器提供熱量：損耗熱：總?cè)霟幔嚎偝鰺幔旱?章 主要設(shè)備的工藝計算及選型 (1)常壓塔：(2)精甲醇中：(3)殘液中： 105C ：= == =(4)求最小理論塔板數(shù)(5)求最小回流比：飽和液體進(jìn)料q=1 q線為垂直線，故xP=xF=yp= 故Rm==則==(6)求理論塔板數(shù)查吉利蘭圖得：=N= 即19塊(7)求實際塔板數(shù)1塔頂塔底平均溫度1/2（105+67)=86℃86℃時：= PaS = PaS= Xf+ (1Xf) == PaS= PaS2查板效率與關(guān)聯(lián)圖 板效率：E=所以實際板數(shù)為：N= 即N=40塊精甲醇質(zhì)量：精甲醇含醇：%(wt) 殘液含醇：1%(wt) 操作條件： 塔頂壓力： Pa 每層塔板壓降：700Pa 塔底壓力：0138106 Pa 塔頂溫度：67 ℃ 塔底溫度：105 ℃ 回流液溫度：40 ℃ 進(jìn)料溫度：124 ℃ 平均溫度：(124+67)= ℃進(jìn)料板壓力： Pa+7008= Pa平均壓力：（ +）= Pa表42　精餾段物料流率物料質(zhì)量流量：kg/h分子量：kg/kmol摩爾流量：kmol/h內(nèi)回流32標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：V0==操作狀況下的體積：V1==氣體負(fù)荷：Vn==氣體密度： ==查《化工工藝設(shè)計手冊》，℃時甲醇的密度=721 kg/m3液體負(fù)荷：Ln==平均溫度：(105+124)= ℃ 入料壓力：()=144 kPa 平均壓力：(144103+)=141 kPa表43 提餾段內(nèi)回流量物料質(zhì)量流量：kg/h分子量：kg/kmol摩爾流量：kmol/h內(nèi)回流32標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積： ==操作狀態(tài)下的體積：==所以：氣體負(fù)荷：Vm== m3/s氣體密度： ==查得進(jìn)料狀態(tài)甲醇溶液溫度124℃，%，密度為847 kg/m3。冷卻水進(jìn)入冷凝器溫度為25℃，出冷卻器溫度為40℃，則用水量為：=674t/h每噸粗甲醇耗冷卻水量=674/44= t/h (1)帶入熱量 ==4109606 kcal/h=17178152 kJ/h==3436635 kcal/h=14365134 kJ/h(2)帶出熱量 =++ =37600849 kcal/h=157171549 kJ/h==1831394 kcal/h=7655228 kJ/h =+136801+() =112420 kcal/h=469916 kJ/h ==1540519 kcal/h=6439370 kJ/h 以帶入熱量5%計算，所以：=17178152+14365134+ =157171547+7655228+469916+6439370+ = 求出=148727692 kJ/h (3)主塔耗蒸汽量計算： 由主塔熱量衡算可知：=148727692 kJ/h ：=70320kg/h 每噸粗甲醇耗蒸汽量：70320/=1602kg/t 所以，主、預(yù)塔總的蒸汽消耗量為：25065+70320=95382kg/h 主、預(yù)塔每頓粗甲醇耗蒸汽量為：1602+571=2173kg/t(4)冷卻水用量的計算 冷卻水用量包括主塔、冷凝器、精甲醇冷卻器以及整個精餾過程用冷卻水量計算 1主塔冷凝器冷卻水用量 從主塔物熱圖及主塔冷凝器的熱物圖，主塔冷凝器的換熱量為進(jìn)冷凝器的氣體與出冷凝器熱量之差。=+ =14094513 kcal/h=58915065 kJ/h==()++8624879+2353557 =58915065+(+8624879+2353557)+8986896=60497312kJ/h(3)預(yù)塔耗蒸汽量計算塔釜蒸汽壓力為35kPa，蒸汽潛熱為506 kcal/kg（2115 kJ/kg）所以，用蒸汽量為：60497312 /2115=28604kJ/h每噸粗甲醇耗蒸汽量：28604/=652kg/t(4)耗冷水量計算從預(yù)塔蒸餾出來的甲醇蒸汽含輕餾分和初餾分?！? 帶入、帶出熱量預(yù)熱后粗甲醇的混合比熱=+1+1++