【正文】 h : 耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)，按表45選用[s]:試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa[s]t:設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa表45 耐壓試驗(yàn)的壓力系數(shù)η壓力容器的材料耐壓實(shí)驗(yàn)壓力系數(shù)液（水）壓氣壓鋼和有色金屬鑄鐵（6）耐壓時(shí)的容器的強(qiáng)度校核：Pt:耐壓試驗(yàn)的壓力，MPa Di:公稱直徑，mmd6:設(shè)計(jì)厚度，mm液壓試驗(yàn)： 所以強(qiáng)度符合216。216。（板式塔）原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率各個(gè)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量如下表44表44 各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量異丙醇異丙醚水C6H121884原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量物料衡算 根據(jù),解得：共沸塔的氣、液相負(fù)荷回流比： 理論板數(shù) 查表所以進(jìn)料板離塔頂?shù)牡?塊。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)小組完成了對(duì)全廠3座塔設(shè)備的工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、基本參數(shù)設(shè)計(jì)和機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)和校核。設(shè)計(jì)主要包括工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、基本參數(shù)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)。設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型是建立在對(duì)本工藝分工段的模擬、優(yōu)化的基礎(chǔ)上。表42 板式塔踏板盤比較塔板形式蒸汽量液量效率操作彈性壓力降造價(jià)可靠性泡罩良優(yōu)良優(yōu)差高優(yōu)篩板優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)低優(yōu)浮閥優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良高優(yōu)穿流式優(yōu)低差差優(yōu)低良各種板式塔優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)及用途比較如表43所示。216。本工藝采用丙烯及工藝水為原料，原料潔凈，腐蝕性小，粘度小且無懸浮物，整套裝置產(chǎn)量及氣液相負(fù)荷大。③低的液體負(fù)荷一般不宜選用填料塔。反之受液相控制的系統(tǒng)，宜采用板式塔，因?yàn)榘迨剿幸合喑释牧?，用氣體在液層中鼓泡。216。⑥ 操作過程中有熱效應(yīng)的系統(tǒng)，選用板式塔為宜。板式塔的傳質(zhì)效率較差。③具有熱敏性的物料必須減壓操作，以防止過熱引起分解或者聚合，故選用壓力降較小的塔型。因?yàn)樘盍纤苁古菽屏?，在板式塔中則易引起液泛。表41 板式塔和填料塔的對(duì)比項(xiàng)目板式塔填料塔壓力降壓力降一般比填料塔大壓力將小，適用于要求壓力降小的場合空塔氣速空塔氣速大壓力將小，適用要求壓力降小的場合重量較輕較重安裝維修較容易較困難材質(zhì)要求一般用金屬材料可用非金屬耐腐蝕材料持液量較大較小液氣比適應(yīng)范圍大對(duì)液體噴淋量有一定要求塔效率效率較穩(wěn)定，大塔板塔徑以下，效率高造價(jià)直徑大時(shí)一般比填料塔造價(jià)低塔直徑增，造價(jià)通常著會(huì)增加216。塔主要有板式塔和填料塔兩種，它們都可以用作吸收和精餾等氣液傳質(zhì)過程，但兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)具體情況選擇。塔型的合理選擇是做好塔設(shè)備設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)。 塔型的選擇塔設(shè)備在發(fā)展過程中為了滿足各行業(yè)生產(chǎn)的需要，形成了形式繁多的各種結(jié)構(gòu)，可以從不同的角度對(duì)塔設(shè)備進(jìn)行分類。這可以減少基建過程中的投資費(fèi)用。對(duì)于減壓蒸餾操作，較大的壓力降還將使系統(tǒng)無法維持必要的真空度。(3) 流體流動(dòng)阻力小，即流體透過塔設(shè)備的壓力降小。(2) 操作穩(wěn)定、彈性大。表39 反應(yīng)器內(nèi)壓筒校核計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力MPa設(shè)計(jì)溫度℃內(nèi)徑mm材料16MnR(正火) ( 板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力143MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力143MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)345MPa鋼板負(fù)偏差mm腐蝕裕量mm焊接接頭系數(shù)厚度及重量計(jì)算計(jì)算厚度mm有效厚度mm名義厚度mm重量Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平MPa試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力MPa校核條件MPa校核結(jié)果合格 表310 反應(yīng)器內(nèi)壓封頭校核計(jì)算條件筒體簡圖計(jì)算壓力MPa設(shè)計(jì)溫度℃內(nèi)徑mm曲面高度mm材料16MnR(正火) ( 板材)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力143MPa設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力143MPa試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)345MPa鋼板負(fù)偏差mm腐蝕裕量mm焊接接頭系數(shù)厚度及重量計(jì)算形狀系數(shù) K=計(jì)算厚度 mm有效厚度mm名義厚度 mm重量2Kg壓力試驗(yàn)時(shí)應(yīng)力校核壓力試驗(yàn)類型液壓試驗(yàn)壓力試驗(yàn)允許通過的應(yīng)力水平MPa試驗(yàn)壓力下封頭的應(yīng)力203MPa校核條件MPa校核結(jié)果合格年產(chǎn)10萬噸的異丙醇 附錄附錄四 塔設(shè)備設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《鋼制壓力容器》 GB1512011《壓力容器用鋼板》 GB665496《鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》 HG2058098《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》 HG2058198《鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定》 HG2058298《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定》 HG2058398《鋼制化工容器制造技術(shù)規(guī)定》 HG2058498《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定》 HG/T2064398《壓力容器無損檢測》 JB47302005《壓力容器用鋼鍛件》 JB42762000 塔設(shè)備設(shè)計(jì)原則塔設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下原則：(1) 生產(chǎn)能力大。216。一般塔體的保溫延伸到裙座與塔釜封頭的連接焊縫以下4 倍保溫層厚度的距離為止。為減少腐蝕以及反應(yīng)器運(yùn)行中有可能有氣體逸出，需在裙座上部設(shè)置排氣管，根據(jù)塔徑，設(shè)定排氣管規(guī)格?1004，數(shù)量2個(gè)，排氣管中心距裙座頂端距離H1=335mm、H2=500mm。因?yàn)橥搀w大、高，需在裙座內(nèi)部設(shè)置梯子。 水合器的壁厚及其校正（1）計(jì)算厚度δ：Pc:設(shè)計(jì)壓力，MPaDi:公稱直徑，mm[s]t:許用應(yīng)力，MPaj: 焊接系數(shù) (2)設(shè)計(jì)厚度：C2:設(shè)備主體的腐蝕裕量，mm，設(shè)計(jì)壽命15a， （3）名義厚度 C1:鋼板厚度負(fù)偏差，mm D: 除去負(fù)偏差以后的圓整值，mm圓整到50mm（4）有效厚度：（5）耐壓試驗(yàn)：Pc:壓力容器的設(shè)計(jì)壓力，MPah: 耐壓試驗(yàn)壓力系數(shù)，按表77選用[s]:試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa[s]t:設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa表37 耐壓試驗(yàn)的壓力系數(shù)η壓力容器的材料耐壓實(shí)驗(yàn)壓力系數(shù)液（水）壓氣壓鋼和有色金屬鑄鐵（6）耐壓時(shí)的容器的強(qiáng)度校核：Pt:耐壓試驗(yàn)的壓力，MPaDi:公稱直徑，mmd6 :設(shè)計(jì)厚度，mm液壓試驗(yàn)： 所以強(qiáng)度符合支座設(shè)計(jì)本反應(yīng)器支座設(shè)計(jì)結(jié)果如表38：表38部件材質(zhì)反應(yīng)器16MnR反應(yīng)器殼體16MnR封頭16MnR法蘭16MnR層板16MnR選用圓筒形裙式支座，材質(zhì)為16MnR。 水合器其它設(shè)計(jì)，共有3個(gè)床層，每個(gè)床層間距為2m。 水合器的直徑，則水合器的直徑為1400mm。水合器內(nèi)分為3個(gè)床層，用來填加催化劑。（3）物料的總的體積流量。 物料的總流量（1）丙烯的體積流量流量由丙烯的進(jìn)口流量796kg/h，在反應(yīng)條件下。每年需要催化劑的量已知每升每小時(shí)催化劑產(chǎn)生125g的異丙醇，一年換一次催化劑。 28表31設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工作參數(shù)異丙醇年產(chǎn)量水烯比13年工作時(shí)間8000h丙烯空速反應(yīng)溫度130反應(yīng)壓力表32 水合反應(yīng)器進(jìn)口物料組成反應(yīng)器進(jìn)口Kmol/hKg/h%(mol)丙烯796 水 丙烷 IPA000 DIPE000 C6000 總量100表33 反應(yīng)器物料出口組成反應(yīng)器出口Kmol/hKg/h%(mol)丙烯水IPADIPE丙烷總量100表34 相對(duì)分子質(zhì)量M丙烯水異丙醇異丙醚C6烯421884進(jìn)料混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量出口混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量表35 相關(guān)物性參數(shù)名稱密度ρ（kg/）臨界溫度（K）臨界壓力(MPa)丙烯水異丙醇異丙醚烯混合物的密度：表36 黏度η/ 丙烯水異丙醇異丙醚烯進(jìn)口物料混合物的黏度：出口物料混合物的黏度：216。年產(chǎn)10萬噸的異丙醇 附錄年產(chǎn)10萬噸的異丙醇反應(yīng)器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)依據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版 化學(xué)工業(yè)出版社《化學(xué)反應(yīng)工程》第二版（陳甘棠） 浙江大學(xué)出版社《化學(xué)反應(yīng)工程》（李紹芬） 天津大學(xué)出版社《化學(xué)反應(yīng)工程》第二版 華東理工出版社《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》第四版 化工工業(yè)出版社《反應(yīng)器》 中石化主編設(shè)計(jì)選材考慮到使用溫度、耐酸、許用壓力、價(jià)格、供貨情況及材料的焊接性能等，在設(shè)計(jì)中選?。簹んw、列管、管板和封頭材料為鉬三鈦超低碳不銹鋼，法蘭、支座、折流板為16MnR?；疚镄詤?shù)設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)參數(shù)如表31至表36所示。 異丙醇的產(chǎn)量每年的生產(chǎn)時(shí)間為8000h。216。（2）水的體積流量，在反應(yīng)條件下。水合器的個(gè)數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1個(gè)水合器。216。216。216。裙座與塔體的連接采用對(duì)接式焊接，裙座筒體外徑為2500mm，筒體厚度85mm，裙座筒體上端面至塔釜封頭切線距離h=200mm，地腳螺栓座的結(jié)構(gòu)選擇外螺栓座結(jié)構(gòu)形式，螺栓規(guī)格為M80,個(gè)數(shù)28個(gè)，基礎(chǔ)環(huán)板厚度為20mm。裙座上開設(shè)圓形人孔方便檢查。設(shè)置保溫圈一面引起不均勻熱膨脹?？紤]裙座的防火問題，在裙座的內(nèi)外