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年產30萬噸粗甲醇精餾工段的設計畢業(yè)論文-閱讀頁

2025-07-13 13:29本頁面
  

【正文】 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。L(min)=()3/2精餾段:Ln(min)=()3/2=提餾段:Lm(min)=()3/2= m3/s= m3/h負荷性能圖見附圖2(1)壁厚選用20尺鋼為塔體材料,由于是常溫常壓操作,取壁厚Sn=10 mm(2)封頭采用標準橢圓封頭,材料為20R鋼,壁厚與塔體相同,即:H0=D/=2/4=(3) 裙座以Q235A鋼為裙座材料,壁厚為10 mm,內徑等于塔內徑D=2000 mmH2==+=4m裙座與簡體的連接采用對焊不校核強度。塔高H=2H0+ H2+HB+HD+(N2S)HT+S H1 =2500+ 4000+3000+1500+(4024)500 +4700=30300 (mm)(5)接管設計 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。則體積流量為:V== = m3/h蒸汽流速取u=35 m/s,則入口管積S== m2所以:入口管徑d5== m取mm d=600mm 此時 u= 預精餾塔模擬這是通過模擬軟件Aspen plus模擬出來的。粗甲醇在50℃下的有關物性數(shù)據如下:密度: 定壓比熱容: 導熱系數(shù): 粘度: 水在80℃下的有關物性數(shù)據如下:密度: 定壓比熱容: 導熱系數(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,依據化工設計手冊查的計算熱流面積=考慮15%的面積裕度:(1)管徑和管內流速選用傳熱管(碳鋼),取管內流速=1m/s(2) 管程數(shù)和傳熱管數(shù)依據傳熱管內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,宜采用多管程結構。如果R=,因而相應以1/R代替R,PR代替P,查同一圖線,可得,=平均傳熱溫差===℃(4)熱管排列和分程方法采用組合排列法,即每程內均按正三角形排列,隔板兩側采用正方形排列。其常用形式有弓形折流板,圓形折流板以及螺旋折流板等。折流板的形狀和間距對殼程流體的流動和傳熱具有重要影響。(7)接管殼程流體進出口接管:取管內流速為u=,則接管內徑為:根據GBT1047/245查的,取標準管徑為150mm根據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 換熱器內流體的流動阻力(1)管程流動阻力由Re=43590,傳熱器相對粗糙度=,查莫狄圖得= W/(m2 (4)殼程阻力=1 =1流體流經管束的阻力 =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。Ⅰ.流量是選泵的重要性能數(shù)據之一,它直接關系到整個裝置的的生產能力和輸送能力。選擇泵時,以最大流量為依據顧正常流量,在沒有最大流量時。Ⅱ.液體性質,包括液體介質名稱,物理性質,化學性質和其它性質,物理性質有溫密度d,粘度u,介質中固體顆粒直徑和氣體的含量等,這涉及到系統(tǒng)的揚程,有效氣量計算和合適泵的類型:化學性質,主要指液體介質的化學腐蝕性和毒性,是選用泵材選用那一種軸封型式的重要依據。操作條件的內容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力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。Ⅰ.對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質的泵,要求軸封可靠或采用無泄漏泵,如磁力隔膜泵、屏蔽泵。Ⅲ.對輸送含固體顆粒介質的泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時軸封用采用清潔沖洗。Ⅰ.對安裝在有腐蝕性氣體存在場合的泵,要求采取防大氣腐蝕的措施。Ⅲ.對安裝在爆炸區(qū)域的泵,應根據爆炸區(qū)域等級,采用防爆電動機。我國供電電壓、頻率的變化范圍為電壓 380V177。%Ⅴ.確定泵的型號和制造廠時,應綜合考慮泵的性能、能耗、可靠性、價格和制造規(guī)范等因素。(4)機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。(6)離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點。(3)介質粘度較大(大于650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉子泵或往復泵(齒輪螺桿泵)。(5)對啟動頻繁或灌泵不便的場合,應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。其標記、額定性能點和尺寸等采用國際標準 ISO28581975(E),是機械化工部確定取代F型耐腐蝕離心泵的節(jié)能換代產品。 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性質類似于水的液體之用。性能:流量(Q) ~700 m3/h 揚程(H) 8~150 m工作溫度(t) 380以P0101泵為例,流量:==46根據伯努利方程,有揚程:= 0 , = 0=對平推流: = 所以精餾塔回流泵所選型號為ISG80250,揚程為80 496表51 泵一覽表編號名稱類型型號數(shù)量泵的流量l/s揚程m介質進口壓力Mpa出口壓力Mpa電機型號電機功率kw效率%P0101輸送泵單級單吸管道離心泵ISG80250180甲醇22P0102輸送泵單級單吸管道離心泵ISG80200(I)B)138粗甲醇15P0103輸送泵單級單吸管道離心泵ISG80250B160粗甲醇15P0104輸送泵臥式單級單吸離心泵XA50/20A145粗甲醇1565P0105輸送泵單級單吸管道離心泵ISG80250B160甲醇15表52 換熱器一覽表項目E0101A,BE0102E0103E0104E0105類型固定管板式換熱器固定管板式換熱器固定管板式換熱器固定管板式換熱器固定管板式換熱器型號 806/253I臺數(shù)11111換熱面積(m2)80殼徑(mm)600800300300800管數(shù)1864505640442管長(m)66666管徑(mm)φ25φ25φ25φ25φ25排布正三角形正三角形正三角形正三角形正三角形管心距(mm)3232323232管程數(shù)32244折流板數(shù)3919595919折流板間距(mm)150300100100300對數(shù)溫差(oC) 36..6裕度%%%%%項目E0106E0107 類型固定板式換熱器固定板式換熱器型號臺數(shù)11換熱面積(m2)殼徑(mm)8001000管數(shù)448710管長(m)66管徑(mm)φ25φ25排布正三角形正方形管心距(mm)3232管程數(shù)24折流板數(shù)1913折流板間距300450對數(shù)溫差(oC)裕度17%%參考文獻[1]劉雪暖. 化工原理課程設計[M]. 東營:石油大學出版社, 2000[2] 賈紹義,柴誠敬. 化工原理課程設計[M]. 天津:天津大學出版社, 2002[3] 王志魁,劉麗英,[M]. :化學工業(yè)出版社,[4] 魏兆燦,. 上海:科學技術出版社,1988[5] . 上海:科學技術出版社,1988[6] [M]. 北京:中國石化出版社,2008[7] [M]. 北京:中國石化出版社,2003[8] 方利國,[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2004[9] 宋維端,肖任堅,房鼎業(yè),. 北京:化學工業(yè)出版社,1991[10] 周大軍,. 北京:化學工業(yè)出版社,2005[11] 姚佩芳,房鼎業(yè),. 華東化工學院出版,1990[12] 劉志臣,[J]. 小氮肥,2004,(1):11~12[13] 劉志臣,[J]. 小氮肥,2004,(1):6~7[14] 中國石化集團上海工程有限公司編. 化工工藝設計手冊(上冊).北京:化學工業(yè)出版,[15] 中國石化集團上海工程有限公司編. 化工工藝設計手冊(下冊).北京:化學工業(yè)出版,后記及其他在這里,我們得感謝身邊一起共同奮斗兩個月的隊友,還有所有幫助過我們的老師和同學,我們最終的成果,和你們的幫助是分不開的。但最后在參加過“三井杯”競賽的同學和指導老師的幫助下,我們一步一步進入正軌,開始了任務。這使我們?yōu)殡y過,但是我們從未畏懼過,也從未退縮。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。 附圖1篩孔排布圖附圖2
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