【正文】 m%kmol/hmol%kg/hm%kmol/hmol%鄰二甲苯10600000000000氮?dú)?8氧氣32水18苯酐148順酐98檸糠酐112苯酞134一氧化碳28二氧化碳44合計(jì)111111質(zhì)量流率總計(jì)kg/h（3）水洗塔及分割器物料衡算，閃蒸裝置圖如34所示；閃蒸裝置物料衡算如表34所示。圖 35 鄰苯二甲酸酐苯酐精餾塔工藝流程表 35 鄰苯二甲酸酐苯酐精餾塔物料衡算組分分子量g/mol入方出方粗苯酐苯酐粗順酐kg/hm%kmol/hmol%kg/hm%kmol/hmol%kg/hm%kmol/hmol%鄰二甲苯1060000000000氮?dú)?8氧氣32水18苯酐148順酐98檸糠酐112苯酞134一氧化碳28二氧化碳44合計(jì)11質(zhì)量流率總計(jì)kg/h（5）順酐精餾塔物料衡算，順酐精餾裝置圖如36所示，順酐物料衡算如表36所示。為此，需要對(duì)各生產(chǎn)體系進(jìn)行能量衡算。 熱量衡算原則能量衡算的理論基礎(chǔ)是基于熱力學(xué)第一定律。進(jìn)行能量衡算時(shí)，必須先確定能量衡算的體系。我們對(duì)全裝置的能量消耗進(jìn)行衡算，整個(gè)裝置的能量衡算見(jiàn)表41。表 42 鄰苯二甲酸酐反應(yīng)器熱量衡算項(xiàng)目流量溫度壓力能量kg/h℃MPaGcal/h入方空氣鄰二甲苯135反應(yīng)放熱380合計(jì)出方出料380散熱(損失)合計(jì)表 43 鄰苯二甲酸酐閃蒸罐熱量衡算項(xiàng)目流量溫度壓力能量kg/h℃MPaGcal/h入方進(jìn)料44合計(jì)出方塔頂44塔底44散熱(損失)合計(jì)表 44 鄰苯二甲酸酐水洗塔及分割器熱量衡算項(xiàng)目流量溫度壓力能量kg/h℃MPaGcal/h入方酸性氣體44水25合計(jì)出方尾氣脫酸順酐散熱(損失)合計(jì)表 45 鄰苯二甲酸酐苯酐精餾塔熱量衡算項(xiàng)目流量溫度壓力能量kg/h℃MPaGcal/h入方進(jìn)料 冷凝器 再沸器 合計(jì) 出方塔頂 塔底 散熱(損失) 合計(jì) 表 46 鄰苯二甲酸酐順酐精餾塔熱量衡算項(xiàng)目流量溫度壓力能量kg/h℃MPaGcal/h入　方脫酸順酐 粗順酐 冷凝器 再沸器 合計(jì) 出方塔頂 塔底 散熱(損失) 合計(jì) 各換熱器熱負(fù)荷及介質(zhì)用量匯總 熱量合理利用方案 熱量衡算匯總及小結(jié)參考文獻(xiàn)第5章 設(shè)備工藝計(jì)算及選型 設(shè)備工藝設(shè)計(jì)概述 本章對(duì)鄰苯二甲酸酐制備單元的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)、選型。對(duì)設(shè)備的的設(shè)計(jì)選型提出了較高的要求。設(shè)備選型與設(shè)計(jì)在工藝設(shè)計(jì)中確定了生產(chǎn)工藝流程后，就要根據(jù)工廠生產(chǎn)規(guī)模和工藝過(guò)程的要求，選擇設(shè)備型號(hào)和數(shù)量，并對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)備選擇的重點(diǎn)因設(shè)計(jì)形式的不同而不同，應(yīng)該選擇能滿足生產(chǎn)工藝要求、達(dá)到生產(chǎn)能力的最適用的設(shè)備。設(shè)備選型的依據(jù)是企業(yè)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝要求。任何設(shè)備都要消耗能量，但應(yīng)使能源消耗較少，并能節(jié)省勞動(dòng)力。一般說(shuō)來(lái)，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，零部件組裝合理，維修時(shí)零部件易拆易裝，檢查容易，零件的通用性、標(biāo)準(zhǔn)性及互換性好，那么維修性就好；設(shè)備的可靠性是指機(jī)器設(shè)備的精度、準(zhǔn)確度的保持性，機(jī)器零件的耐用性、執(zhí)行功能的可靠程度，操作是否安全等。設(shè)備選擇方案評(píng)價(jià)的方法有工程經(jīng)濟(jì)相關(guān)理論、全壽命周期成本評(píng)價(jià)法(LCC)、量本利分析法等。 反應(yīng)器設(shè)計(jì)1）催化劑的裝填量及管數(shù)。固操作氣速為：2）熔融鹽的進(jìn)料量：取熔融鹽的入口溫度為150℃，出口溫度為350℃。℃，密度1850 kg/m3 。反應(yīng)時(shí)物流從上至下，催化劑床層必須緊密固定。選擇鋼號(hào)Q235C。由厚度計(jì)算公式算得δ=考慮鋼板負(fù)偏差C1=、腐蝕余量C2=2，以及內(nèi)件的重量，最后圓整為7mm。4）保溫層保溫層材料選擇兩層80mm厚的巖棉。材質(zhì)是碳素鋼，厚度為20mm。s； fm——修正的摩擦系數(shù)。表 52 反應(yīng)器工藝參數(shù)匯總表反應(yīng)器的類型直徑/m高度/m管數(shù)催化劑藏量/m3換熱面積/m2催化劑裝填高度/m管長(zhǎng)/m列管式固定床反應(yīng)器6140501熔融鹽進(jìn)料量/kg/s進(jìn)料空速/h1反應(yīng)器材質(zhì)反應(yīng)器厚度/mm封頭型式材質(zhì)曲邊高度/m高度/m2800Q235C7橢圓碳素鋼 精餾塔設(shè)計(jì) 圖 51 苯酐精餾塔精餾段性能負(fù)荷圖 圖52 苯酐精餾塔提餾段性能負(fù)荷圖表 53 苯酐精餾塔水力學(xué)校核板式塔位號(hào)T102板式塔名稱苯酐精餾塔項(xiàng)目精餾段提餾段項(xiàng)目精餾段提餾段塔徑/板間距，m/m4/浮閥閥型圓形浮閥塔截面積AT，cm2排列方式叉排溢流方式單溢流浮閥數(shù)N011521479開(kāi)孔率Φ降液管尺寸堰長(zhǎng)lw，mm23802800閥孔氣速u0，m/s寬度Wd，mm486572單板壓降△P，Pa558（經(jīng)驗(yàn)值3~6）Ad，cm2泛點(diǎn)率F1 ，%（經(jīng)驗(yàn)值80%~82%）降液管底隙高度hb，mm1912降液管內(nèi)液面高度Hd，mm堰高h(yuǎn)w，mm2418閥孔動(dòng)能因數(shù)F0（經(jīng)驗(yàn)值8~17）堰上液層高度how，mm降液管內(nèi)液體流速ud，m/s溢流堰型式平堰降液管內(nèi)液體停留時(shí)間τ，s（經(jīng)驗(yàn)值≥3~5）受液盤(pán)型式/盤(pán)深 mm1912塔板數(shù)117塔板布置分塊式人孔數(shù)塔頂空間高度HD，m進(jìn)料空間高度HF，m1塔板空間高度H塔板，m塔釜空間高度HB，m筒體總高H筒體，m封頭高度H封頭， m裙座高度H裙座，m4塔高H總（筒體+封頭+裙座），m表 54 順酐精餾塔水力學(xué)校核板式塔T103板式塔名稱順酐精餾塔項(xiàng)目精餾段提餾段項(xiàng)目精餾段提餾段塔徑/板間距，m/m4/浮閥閥型圓形浮閥塔截面積AT，cm2排列方式叉排溢流方式單溢流浮閥數(shù)N08181611開(kāi)孔率Φ降液管尺寸堰長(zhǎng)lw，mm23802800閥孔氣速u0，m/s寬度Wd，mm486572單板壓降△P，Pa（經(jīng)驗(yàn)值3~6mmHg）Ad，cm2泛點(diǎn)率F1 ，%（經(jīng)驗(yàn)值80%~82%）降液管底隙高度hb，mm2818降液管內(nèi)液面高度Hd，mm堰高h(yuǎn)w，mm3424閥孔動(dòng)能因數(shù)F0（經(jīng)驗(yàn)值8~17）堰上液層高度how，mm80降液管內(nèi)液體流速ud，m/s溢流堰型式平堰降液管內(nèi)液體停留時(shí)間τ，s（經(jīng)驗(yàn)值≥3~5）受液盤(pán)型式/盤(pán)深2818塔板數(shù)塔板布置分塊式人孔數(shù)塔頂空間高度HD，m進(jìn)料空間高度HF，m1塔板空間高度H塔板，m塔釜空間高度HB，m筒體總高H筒體，m封頭高度H封頭， m裙座高度H裙座，m4塔高H總（筒體+封頭+裙座），m圖 53 順酐精餾塔精餾段性能負(fù)荷 圖54 順酐精餾塔提餾段性能負(fù)荷圖表 55 塔規(guī)格匯總表序號(hào)位號(hào)名稱操作溫度，℃塔頂回流比氣相負(fù)荷，m3/h液相負(fù)荷，kg/h采用允許空塔氣速m/s填料或塔板型式塔板數(shù)筒體總高m總高m塔頂塔底壓力（絕）MPa精餾段提餾段精餾段提餾段塔徑釜徑1T101水洗塔178535 178529 mm精餾段提餾段2T102苯酐精餾塔 1059472 648150 4圓形浮閥183T103順酐精餾塔 3112753 100403 4圓形浮閥16表 56 各塔主要接管規(guī)格表位號(hào)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公稱直徑mm外徑壁厚mmmm實(shí)際流速內(nèi)徑mm流速m/sm/sT102塔頂蒸汽出口管dv25917100010206回流管dR280893進(jìn)料管dF240452塔底出料管dw15565763塔底至再沸器聯(lián)接管dL11542002193再沸器返塔聯(lián)接管db25991100010206T103塔頂蒸汽出口管dv256327007206回流管dR25057進(jìn)料管dF2906100010206塔底出料管dw110142塔底至再沸器聯(lián)接管dL11251501593再沸器返塔聯(lián)接管db251200120012207表 57水洗塔的相關(guān)參數(shù)1填料種類/鮑爾環(huán)8塔徑m52材料/金屬9床層高度m73尺寸mm50104厚度mm111比表面積m2/m31055填料因子m18912空隙率%966干填料因子m17913堆積個(gè)數(shù)/m360407堆積密度Kg/m319814每米理論板數(shù)/工藝計(jì)算參數(shù)1液泛分率%607填料層總壓降Pa2空塔氣速m/s8單位填料層壓降Pa3泛點(diǎn)氣速m/s9持液量m3/m34氣體動(dòng)能因子Pa^10噴淋密度m3/()5氣體負(fù)荷因子m/s11最低噴淋密度m3/()6流動(dòng)參數(shù)/12理論級(jí)數(shù)/塔頂空間高度HD，m塔釜空間高度HB（停留時(shí)間=10min），m3筒體總高H筒體，m封頭總高H封頭，m裙座高度H裙座，m4塔高H總（筒體+封頭+裙座），m內(nèi)件類型液體分布器液體收集再分布器圖 55 操作性能