【正文】 任務(wù)終于有了成果，我們得來的不僅僅是知識，還有沉甸甸的友誼。我們查資料，翻手冊，進(jìn)出圖書館，我們一切努力去解決遇到的難題。在做設(shè)計(jì)的過程中，我們接觸到從未接觸過的軟件，涉及到從未涉及過的領(lǐng)域。剛接到任務(wù)時(shí)，我們對從來沒有著手過的設(shè)計(jì)毫無頭緒，不知從何下手，我們開過很多次會，可都沒有結(jié)果。從接到任務(wù)到完成任務(wù)，整整兩個月，我們“3+2”隊(duì)的每個成員本著實(shí)事求是，精益求精的精神，在趙偉良老師的悉心指導(dǎo)下，團(tuán)結(jié)協(xié)作，不斷克服困難，終于完成了任務(wù)。 性能： 流量(Q) 5～162 m3/h 揚(yáng)程(H) 9～ 工作溫度(t) 80℃（4） SPG型屏蔽泵是一種電動機(jī)和水泵一體化結(jié)構(gòu)的泵類產(chǎn)品，工藝先進(jìn)，靜止密封，沒有軸密封，可靠性能高，做到完全無泄漏,因其電機(jī)自身低噪音，加之屏蔽泵低故障率，安全環(huán)保。 性能：流量(Q) ～2000 m3/h 揚(yáng)程(H) 5～125m 工作壓力(P) 工作溫度(t) 20～105℃ （2）IS型系列單級單吸(軸向吸入)離心泵，供輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的其它液體之用，溫度不高于 80℃。（1） IH型化工泵為單級、單吸懸臂式離心泵。（4）介質(zhì)含氣量75%，可選用旋渦泵。因此，除以下情況外，應(yīng)盡可能選用離心泵：（1）揚(yáng)程要求很高，流量很小且無合適小流量高揚(yáng)程離心泵可選用時(shí)，可選用往復(fù)如汽蝕要求不高時(shí)也可選用旋渦泵.（2）揚(yáng)程很低,流量很大時(shí),可選用軸流泵和混流泵。（5）經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本最低。泵的功率相對壓縮機(jī)就小得多了，因此全部采用電力驅(qū)動。10%，6000V＋5%，－7%頻率 50Hz177。Ⅳ.泵廠應(yīng)保證泵在電源電壓、頻率變化范圍內(nèi)的性能。Ⅱ.對安裝在室外環(huán)境溫度低于一20℃以下的泵，要求考慮泵的冷脆現(xiàn)象，采用耐低溫材料。（3）必須滿足現(xiàn)場的安裝要求。Ⅱ.對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕CQF工程塑料磁力驅(qū)動泵。（2）必須滿足介質(zhì)特性的要求。Ⅲ.裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向，吸如側(cè)最低液面，側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進(jìn)行系梳計(jì)算和汽蝕余量的校核。裝置系統(tǒng)所需的揚(yáng)程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%—10%余量后來選型。設(shè)計(jì)院工藝設(shè)計(jì)中能算出泵正常、最小、最大三種流量。（1）所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等參數(shù)的要求。），, 所以 =1636（Pa）=654(Pa)管程流動阻力在允許范圍之內(nèi)。）(4)傳熱面積SS=(m2)該傳熱器的實(shí)際熱面積SpSp=2該換熱器的面積裕度為H=傳熱面積裕度合適，該換熱器能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。折流板圓缺面水平裝配。常用形式為弓形折流板。取管心距則； t= =25=≈32(mm)橫過管束中心線的管數(shù)(5)殼程內(nèi)徑采用多殼程結(jié)構(gòu)，取管板利用率η=，則殼體內(nèi)徑為:圓整可取D=600mm(6)折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25，=150（mm），故可取h=150mm取折流板間距B=，折流板折流板選擇：折流板又稱折流擋板，安裝折流板的目的是為了提高殼程流體的對流傳熱系數(shù)?，F(xiàn)取傳熱管長l=6m則，該換熱器管程數(shù)為： （管程）傳熱管總根數(shù) N=623=186（根）(3)平均傳熱溫差校正及殼程數(shù) 平均傳熱溫差校正系數(shù) R== P==按單殼程，三管程結(jié)構(gòu)，溫差校正系數(shù)查有關(guān)圖表。塔徑進(jìn)料板23塔板數(shù)/塊36D/F塔高/mm23700回流比2這是通過模擬軟件Aspen plus模擬出來的塔徑3m進(jìn)料板15塔板數(shù)/塊39D/F塔高/mm25200回流比3塔設(shè)備一覽表項(xiàng)目預(yù)精餾塔加壓精餾塔常壓精餾塔名稱篩板塔篩板塔篩板塔設(shè)計(jì)壓力（MPa）最高工作壓力（MPa）設(shè)計(jì)溫度（℃）80150120最高工作溫度（℃）70125110容器類別立式容器立式容器立式容器封頭形狀標(biāo)準(zhǔn)橢圓形標(biāo)準(zhǔn)橢圓形標(biāo)準(zhǔn)橢圓形材料0Cr18Ni90Cr18Ni90Cr18Ni9壁厚（mm）102010直邊段（mm）404040焊縫系數(shù)111質(zhì)量（kg）筒體材料0Cr18Ni90Cr18Ni90Cr18Ni9內(nèi)徑（mm）550080003900壁厚（mm）102010 腐蝕余量（mm）222焊縫系數(shù)111質(zhì)量（kg）裙座類型圓柱形圓柱形圓柱形材料0Cr18Ni90Cr18Ni90Cr18Ni9內(nèi)徑（mm）150030002000壁厚（mm）102010高度（mm）237002520030300第5章 附屬設(shè)備的選擇物性數(shù)據(jù)：=90℃ =70℃ 殼程水的定性溫度為 T==80℃=40℃ =65℃ 管程流體的定性溫度為 T==℃根據(jù)定性溫度，分別查取殼程和管程流體的有關(guān)物性數(shù)據(jù)。則出口管徑：d3== m取 mm d=60mm 此時(shí)u= 4進(jìn)料管進(jìn)料狀態(tài)為124 ℃， MPa， kg/h， kg/m3，即甲醇的密度為：＝＝ m3/h所以：進(jìn)料體積流量為：V== m3/h進(jìn)料管流速取為u= m/s，則進(jìn)料管徑： d4== m取mm d=94mm 此時(shí) u=5再沸器蒸汽入口管由前面計(jì)算可知：，溫度為105 ℃。(4)塔高設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)塔底空間取HB=3 m，塔頂空間為HD= m，板間距HT=500 mm，開6個人孔，人孔處板間距H1=700 mm?！　　∮?有：L=則精餾段：Ln(max)= = 提餾段：Lm(max)= =(4)漏液線h=4/(9810ld0) Vn(min) =UomAO= 精餾段： Vn(min在操作范圍內(nèi)，任取幾個L值，依照上式算出V于下表表412精餾段漏液線L/（m3/s）V/（m3/s） 提餾段： Vm(min) 在操作范圍內(nèi)，任取幾個L值，依照上式算出V于下表表413 提餾段漏液線L/（m3/s）V/（m3/s）(5)液相負(fù)荷下限取板上液層高度how= m，作為液相負(fù)荷下限條件。(3)霧沫夾帶 板上液體流經(jīng)長度:ZL=D2Wd== 板上泛液面積：Ab=AT2Af== ev= 又因?yàn)?，hp= Hd(HT+hw)Hd=hp+hL+hdA、氣體通過塔板的壓降相當(dāng)?shù)囊航蹈叨萮p精餾段hp= m水柱 提餾段hp= m水柱B、液體通過降液管的壓頭損失。 所以hp=hc+hl 精餾段：hp=+= m水柱 提餾段：hp=+= m水柱符合要求(2)液泛為防止液泛，嚴(yán)格控制降流管中液層高度。堰長取Lw===1500 mm堰高：hw=hlhow采用平直堰，堰上液層高度how how=E() (a)提餾段及精餾段計(jì)算結(jié)果如表44所示。 (1)精餾段1求操作負(fù)荷系數(shù)C精餾段功能參數(shù)：()=() =塔板間有效高度H0=HTHL ==由此查Smith圖得C20=℃時(shí)，甲醇的表面張力為： N/cm 水的表面張力為： N/cm精餾段甲醇水溶液的平均組成為：甲醇：(+)= wt則含水為：= wt所以表面張力：σ=+ = N/cm所以常數(shù)：C===2最大流速UmaxUmax=C==U適===3求塔徑D D=== (2)提餾段1求操作負(fù)荷系數(shù)C 提餾段功能參數(shù)：（）1/2=()1/2=查斯密斯圖得C20=℃時(shí)，甲醇表面張力為： N/cm水的表面張力為： N/cm提餾段甲醇水混合平均組成：甲醇：(+)=水：=平均表面張力： =+= N/cm所以常數(shù)：C===求提餾段U’maxmax=C==適===求塔徑===對全塔，取塔徑D= m(1)溢流堰設(shè)計(jì)塔板上的堰是為了保持塔板上有一定的清液層高度，若過高則霧沫夾帶嚴(yán)重，過低氣液接觸時(shí)間短，都會降低板效。塔底含醇1%，可近似為純水，105℃， kg/m3。表311 精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：采出熱量精甲醇：塔底供熱：內(nèi)回流：g內(nèi)(+)內(nèi)回流：g內(nèi)()總?cè)霟幔?總出熱：+所以：總?cè)霟?總出熱所以：+=+所以：g內(nèi)=。其中不凝性氣體，放空，所以計(jì)算時(shí)和工程損失一起考慮，為總?cè)霟?%計(jì)：=157171549 kJ/h =17178152++ =50063489 kJ/h冷卻水用量==1708t/h每噸粗甲醇耗冷卻水用量為：1708/=2成品精甲醇帶入熱：==6439436 kJ/h 精甲醇帶入熱：=364710..=3902689 kJ/h==321972 kJ/h=2214775 kJ/h所需冷水量==每噸粗甲醇耗水量= 3整個精餾過程中消耗冷卻水量：=674+1708+= 整個精餾過程中每噸消耗冷卻水量：=++=查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》,甲醇露點(diǎn)溫度t=℃75℃操作條件：塔頂75℃，塔釜105℃，進(jìn)料溫度124℃，回流液溫度40℃，取回流液與進(jìn)料的比例為2:1。由預(yù)熱熱量衡算可知：==58915065kJ/h = =++ =4380863 kcal/h=18312006 kJ/h =5891506518312006 =40603059 kJ/h(5)冷卻水用量物料帶入熱與物料帶出熱之差，所余熱量用水冷卻。進(jìn)入預(yù)塔冷凝器，通過冷卻水量來控制冷卻溫度，達(dá)到分離甲醇輕餾分和初餾分的目的?！妗娣序v，故以氣體形式存在于粗甲醇中，受熱時(shí)解吸，無相變，故不考慮相變?！嬖谟?jì)算過程中堿液以水計(jì)：(1)帶入熱量（65℃）=++ =2063368 kcal/h =8624879 kJ/h（回流比/出料量），則：回流流量=++++ =其中， kg/h，從主塔來的初餾物為877 kg/h，所以被預(yù)塔冷凝器冷凝下來的液體為：= kg/h =++ =2353557 kJ/h待定(2)帶出熱量（排除殘液溫度75℃時(shí)）a.===2149975 kcal/h=8986896 kJ/h%計(jì)算，即：=：則，二甲醚的含量為：%其混合比熱為：+= kcal/kg℃= kJ/kg℃==℃==℃==1 kcal/kg表35 預(yù)塔進(jìn)料物料量 甲醇 水