【正文】 PL010325L1B25法蘭6PL010425L1B25法蘭、螺紋7PL010620N1B20法蘭、螺紋8PL010820N1B20法蘭9R00101125L1B125法蘭10R00104125L1B125法蘭11CWS010180L1B80法蘭12CWE010180L1B80法蘭13H0101100N1B100法蘭14PG010680N1B80法蘭（表52）所選閥門軍參照標(biāo)準(zhǔn)JB30875彎頭采用90176。已知條件：冷凝水為循環(huán)水，采用中溫型冷水塔,溫差ΔT=10℃,用水量 *,溫度為常溫25℃，密度為997kg/m3,在冷凝器中進(jìn)行換熱，采用B型單級離心泵。泵的流量Q=*= m3/h工藝估算所需的揚程30M泵的揚程H=*30=33M泵的選型：查文獻(xiàn)一，選用IS型單級離心泵，IS10065200 型離心泵，流量為100m 3/h,揚程為50m,轉(zhuǎn)速為2900r/min,滿足要求。已知條件： m3/h,溫度為40℃,密度為1100kg/m 3,由吸收塔出口出來經(jīng)泵送到吸收塔，選擇離心泵作為吸收劑的輸送泵。 純水計量泵的選型工藝所需正常的體積流量為：泵的流量Q= * = L/h.工藝估算所需揚程30M,泵的揚程：H=*30 = 33 M折合成泵的壓力：P=Hρg=33 * 997 * 泵的選型：查文獻(xiàn)一，JZ630/ 型計量泵的流量為630L/h, Mpa,轉(zhuǎn)速為126r/min,進(jìn)出口管徑為24mm,滿足要求。 甲醇計量泵選型工藝所需正常的體積流量為：泵的流量Q = * = L/h工藝估算所需揚程 30 m ,泵的揚程H = * 30=33 m 。，溫度為25℃,操作情況為泵從純水儲槽中吸入水，送入原料液儲槽，與甲醇混合。, kg/h,現(xiàn)按工藝要求分別選擇一臺甲醇計量泵，一臺純水計量泵，一臺原料計量泵。J型計量泵適用于輸送各種不含固體顆粒的腐蝕性和非腐蝕性介質(zhì)。計量泵用于生產(chǎn)中需要精確計量，所輸送介質(zhì)的場合：如注緩蝕劑，輸送酸，堿等。要求精確計量時，應(yīng)用計量泵。175℃　 甲醇　H= kj/kg 水 H=2031 kj/kg　　　Q= * +2031*=*105 kj/h以300℃導(dǎo)熱油Cp計算 Cp= kj/(kg．K)　Δt=Q/(Cp m)=*106 /**104)=℃則導(dǎo)熱油出口溫度t2 ==℃導(dǎo)熱油系統(tǒng)溫差為ΔT==℃ 基本合適5)　 換熱器(E0101)殼程：甲醇和水液體混合物由常溫(25℃)升至175℃液體混合物升溫所需的熱量Q=ΣcpmΔt=(* + *)*(17525)=*105 kj/h管程：　　取各種氣體的比定壓熱容為：　　　　　　　CpCO2 ≈ kj/(kg．K)　　　　　　　CPH2 ≈ kj/(kg．K)　　　　　　　CPH20 ≈ kj/(kg．K)則管程中反應(yīng)后其體混合物的溫度變化為：Δt=Q/(Cp * m)= *105 /(*+*+*)= ℃換熱器出口溫度 =℃(6)　 冷凝器(E0103)　 ①CO2 、CO 、H2的冷卻Q1 =ΣcpmΔt=(*+*+*)*()=*106 kJ/h②：H=2135kj/kg,總冷凝熱Q2 =H * m=2135 *=*105 kJ/h水顯熱變化 Q3 =cpmΔt=* *()=*105 kj/hQ= Q1+ Q2+ Q3=*106 kJ/h冷卻介質(zhì)為循環(huán)水，才用中溫型涼水塔，則溫差ΔT=10℃用水量 w=Q/(cpΔt)= *106/(*10)=*105 kg/hError! No bookmark name given.Error! No bookmark name given. 往復(fù)泵是容積式泵。 p水 　　　　　　　　p總 =蒸氣壓與總壓基本一致，汽化塔塔頂溫度為175℃2)　 轉(zhuǎn)化器(R0101) kj/mol,于是在轉(zhuǎn)化器內(nèi)需要共給熱量為：Q反應(yīng)=**1000*()=*105 kj/h此熱量有導(dǎo)熱油系統(tǒng)帶來，反應(yīng)溫度為280℃，可以選用導(dǎo)熱油溫度為320℃，導(dǎo)熱油溫降設(shè)定為5℃，從手冊中查到導(dǎo)熱油的物性參數(shù)，如必定壓熱容與溫度的關(guān)系，可得：　　Cp320℃=*= kj/(kg．K),Cp300℃= kj/(kg．K)取平均值　　　　　Cp= kj/(kg．K)則導(dǎo)熱油的用量 w=Q反應(yīng) /(CpΔt)= *105　/ (*5)=*104 kg/h3)　 過熱器(E0102)甲醇和水的飽和正氣在過熱器中175℃過熱到280℃，此熱量由導(dǎo)熱油供給。 熱量恒算 1)　氣化塔頂溫度確定要使甲醇完全汽化，則其氣相分率必然是甲醇40%,水60%(mol),設(shè)溫度為T,根據(jù)汽液平衡關(guān)系有： + p水= 初設(shè) T=170℃　　 p甲醇=。/h = kg/h　(7)PSA系統(tǒng) 略。/h考慮吸收塔效率以及操作彈性需要， * 3= m179。CO2體積重量 V CO2 =179。 m179。(4)　　換熱器(E0101),汽化塔(T0101)、過熱器(E0102)沒有物流變化(5)　　轉(zhuǎn)化器(R0101)進(jìn)：甲醇 kg/h， kg/h， kg/h出：生成CO2　　* * 44= kg/h　　　 　H2　　　 * * 2= kg/h　　　 　CO　　* * 28= kg/h　　剩余甲醇　 * * 32=　　剩余水　　 * * 18 = kg/h總計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 kg/h　(6)吸收和解析塔,操作溫度為常溫(25℃)。/h= kmol/h甲醇投料量為：　 * 32= kg/h水投料量為：　　* * kg/h(3)原料儲液槽 (V0101)進(jìn)：甲醇 kg/h，水 kg/h。 Error! No bookmark name ! No bookmark name given. 甲醇制氫物料衡算.(1)依據(jù)甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)方程式：　　　　　　　　　　　CH3OH—→CO↑ + 2H2↑　　　　　　　　　　 CO + H2O —→CO2↑ + H2CH3OHF分解為CO,轉(zhuǎn)化率99%,CO變換轉(zhuǎn)化率99*,反應(yīng)溫度 280℃,反應(yīng)壓力為1. 5 MPa,醇水投料比1:(mol)。而且由于所用的原料甲醇純度高，不需要在凈化處理，反應(yīng)條件溫和，流程簡單，故易于操作。 與電解水制氫相比，單位氫氣成本較低。 甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)表現(xiàn)出很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，受到許多國家的重視。近年來，由于轉(zhuǎn)化制氫爐型的不斷改進(jìn)。 烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫氣是目前世界上應(yīng)用最普遍的制氫方法，是由巴登苯胺公司發(fā)明并加以利用，英國ICI公司首先實現(xiàn)工業(yè)化。甲醇制氫生產(chǎn)裝置計算書說明書 目錄前言 設(shè)計任務(wù)書 第一章 工藝設(shè)計 物料衡算 熱量衡算第二章 設(shè)備設(shè)計計算和選型過熱器 第三章 機(jī)器選型 計量泵的選型 離心泵的選型第四章 設(shè)備布置圖設(shè)計 設(shè)備布置方案 主要設(shè)備的尺寸第五章 管道布置設(shè)計 管子選型 主要管道工藝參數(shù)匯總一覽表 管道上閥門的選型 管件選型 管道布置圖 管道空視圖 法蘭選型 筒體保溫材料一覽表 管道儀表流程圖第六章 自動控制方案設(shè)計 第七章 工程項目的經(jīng)濟(jì)評價 甲醇制氫裝置的投資估算第八章 數(shù)據(jù)校核 課程設(shè)計總結(jié) 致謝 參考文獻(xiàn)前 言氫氣是一種重要的工業(yè)用品，它廣泛用于石油、化工、建材、冶金、電子、醫(yī)藥、電力、輕工、氣象、交通等工業(yè)部門和服務(wù)部門，由于使用要求的不同，這些部門對氫氣的純度、對所含雜質(zhì)的種類和含量也有著不同的要求。近年來隨著中國改革開放的進(jìn)程，隨著大量高精產(chǎn)品的投產(chǎn)，對高純氫氣的需求量正在逐漸擴(kuò)大。,℃的石腦油。轉(zhuǎn)化氣提純工藝的不斷更新，烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫工藝成為目前生產(chǎn)氫氣最經(jīng)濟(jì)可靠的途徑。它具有以下的特點： 與大規(guī)模天然氣、輕油蒸氣轉(zhuǎn)化制氫或水煤氣制氫比較，投資省，能耗低。 所用原料甲醇易得，運輸儲存方便。 可以做成組裝式或可移動式的裝置，操作方便，搬運靈活。(2)投料量計算代如轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)CH3OH —→ CO↑ + 2H2↑ + CH3OHCO + H2O　—→ CO2↑ + H2↑+ CO↑合并得到CH3OH + H2O —→　 CO2↑ + H2↑ + CH3OH+ CO氫氣產(chǎn)量為：　　2900 m179。出：甲醇 kg/h，水 kg/h。此時每m179。., CO2 ，則此時吸收塔的吸收能力為:　　　　　　　　　　 11．772．32= ρCO2 = pM /RT =4 * 44/[ * ( + 25)] = kg/m179。/h據(jù)此，179。/h，析出CO2 量為 m179。(8)各節(jié)點的物料量綜合上面的工藝物料恒算結(jié)果，給出物料流程圖及各節(jié)點的物料量。 p水 =　　　　　　　　　p總 = 再設(shè) T=175℃ 　　p甲醇=。氣體升溫所需熱量為:Q=ΣCp mΔt=（*+*）*(280175)=*105 kj/h導(dǎo)熱油 Cp= kj/(kg．K),于是其溫度降為Δt=Q/(Cp m)= * 105 /（ * *104 ）=℃導(dǎo)熱油出口溫度為 ：=4)　 汽化塔(T0101)認(rèn)為汽化塔僅有潛熱變化。在高壓力小流量，輸送粘度大的液體，要求精確計量即要求流量隨壓力變化小的情況下宜選用各種類型式的往復(fù)泵