【正文】 時(shí)取出料管口：選的流體輸送用無縫鋼管(《GB/T81632008流體輸送用無縫鋼管》）標(biāo)記：查《GB/T173952008無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》，具體參數(shù)見表31。整體塔高度圓整：H總=(1）運(yùn)輸原料管法蘭的選擇選用標(biāo)準(zhǔn)：JB/T47032000長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭(2）容器法蘭的選擇選用標(biāo)準(zhǔn)：JB/T47032000長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭標(biāo)記：法蘭P30040/10JB/T47032000法蘭P20040/10JB/T47032000法蘭P320040/10JB/T47032000表222 (mm）公稱直徑DN，mm法蘭，mm螺柱DD1δ1δ2規(guī)格數(shù)量3003254402226M20122002193202026M1683200341533152032M2484支座用來支承和固定設(shè)備。本設(shè)計(jì)采用耳式支座。換熱器總質(zhì)量的估算：式中：—塔體的質(zhì)量（kg）；—物料質(zhì)量（kg）；—附件的質(zhì)量（kg）。則每個(gè)支座承受的重力約為：。表223 B型耳式支座的尺底板筋板墊板地腳螺栓規(guī)格650540360301406004001875065016503630 反應(yīng)器進(jìn)口物料的計(jì)算由Aspend模擬數(shù)據(jù)反應(yīng)器進(jìn)口物料衡算表224：表224 反應(yīng)器進(jìn)口物料衡算物質(zhì)摩爾流量kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)（%）C3H6C3H8CH4OH2OH2O2 反應(yīng)器出口物料的計(jì)算表225 反應(yīng)器出口物料衡算物質(zhì)摩爾流量 kmol/h摩爾分?jǐn)?shù)（%）C3H6C3H8C3H6OCH4OH2OH2O2C4H10O2C3H8O2熱量衡算過程以。反應(yīng)器出口氣體以，離開反應(yīng)器。表226 各物質(zhì)在平均溫度為的名稱焓值（KJ/kmol）丙烯丙烷水雙氧水186060甲醇氨水環(huán)氧丙烷各物質(zhì)焓值的計(jì)算:計(jì)算焓熱量是時(shí)在等溫條件下反應(yīng)的參考態(tài)：，:又雙氧水的消耗量為：由得，應(yīng)每小時(shí)從反應(yīng)器移走的熱量。表227 冷凝水的物性數(shù)據(jù)名稱平均分子量 密度比熱容 導(dǎo)熱系數(shù)冷凝水18由得：冷凝水用量： 催化劑用量的計(jì)算合成甲醛的反應(yīng)是一個(gè)氣固相催化反應(yīng)，催化劑的用量需要根據(jù)反應(yīng)工程上通過單位催化劑列物料衡算的動(dòng)力學(xué)方程才能得出。f的角標(biāo)代表選取數(shù)據(jù)點(diǎn)的編號(hào)，且點(diǎn)與點(diǎn)之間等間距。故反應(yīng)所需的體積由催化劑所算得反應(yīng)器體積太小，反應(yīng)物流量過大。解方程得：n=1983(根） 列管式固定床反應(yīng)器殼體內(nèi)徑的確定由公式：式中：D—?dú)んw內(nèi)徑 ，mmt—管中心距 ，mm—橫過管束中心線的管束 b39。對(duì)該反應(yīng)器：，因此，所設(shè)計(jì)的反應(yīng)器符合實(shí)際情況。塔設(shè)備的性能對(duì)于整套生產(chǎn)裝置的產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方便，都有重大影響。在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上，考慮設(shè)備的固定投資費(fèi)用和操作費(fèi)用，利用物料衡算和熱量衡算的模擬數(shù)值進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型。例如：按操作壓力分為加壓塔、常壓塔、和減壓塔；按單元操作分為精餾塔、吸收塔、減壓塔、萃取塔、反應(yīng)塔、和干燥塔；按形成相際接觸界面的方式分為具有固定相界面的和流動(dòng)中形成相界面的塔，也有按塔釜形式分類的；但是長(zhǎng)期以來，最長(zhǎng)用的分類是按塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)分為板式塔和填料塔兩大類。在較大的氣（汽）液流速下，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。當(dāng)塔設(shè)備的氣（汽）液負(fù)荷量有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作。（3） 流體流動(dòng)阻力小，即流體透過塔設(shè)備的壓力降小。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。這可以減少基建過程中的投資費(fèi)用。對(duì)板式塔和填料塔進(jìn)行簡(jiǎn)要對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如表230所示。（2）有側(cè)線進(jìn)料和出料的工藝過程，選用板式塔較為適宜。（4）對(duì)于液體密度極小的工藝過程，若采用填料塔，其分離效率明顯下降，故宜選擇板式塔。根據(jù)本廠情況T02002 及T0203 都選擇板式塔。并對(duì)常用塔板進(jìn)行比較如表210 所示。操作范圍窄不適用易堵賽物料；易發(fā)生液體泄漏。浮閥塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單處理能力大，大于泡罩塔略小于篩板塔；在較寬的負(fù)荷范圍內(nèi)塔板效率基本不變；霧沫夾帶少采用不銹鋼塔板；浮閥容易脫落；造價(jià)較高適于分離要求高，負(fù)荷變化大的場(chǎng)合。費(fèi)用高；板間距大；壓力降比較大。舌形塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單生產(chǎn)能力大；塔板壓降小；傳質(zhì)效率高。表233 塔板的應(yīng)用范圍塔板類型相對(duì)生產(chǎn)能力相對(duì)板效率操作范圍壓降結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)篩板35100低簡(jiǎn)單泡罩板10100高復(fù)雜浮閥板10100中一般穿流篩板50100低最簡(jiǎn)單斜孔板30100低簡(jiǎn)單 工藝參數(shù)（1）生產(chǎn)能力本項(xiàng)目年產(chǎn)30萬噸PO。（2） 操作條件有aspen模擬可得精餾段的有關(guān)工藝參數(shù)如下：氣相流量：液相流量：氣相密度：液相密度：液相表面張力：回流比；塔板數(shù)；，圖21 史密斯關(guān)聯(lián)圖所以查上圖21可得：氣象符合因子：所以可得范點(diǎn)速度：取泛點(diǎn)率為，則空塔氣速為：氣體流道截面積為選取單流型弓形降液管塔板，并取塔板截面積：所以塔徑：塔截面積：降液管截面積：氣體流道截面積：實(shí)際操作氣速：返點(diǎn)率：所以符合要求 塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸的選取取進(jìn)、出口安定區(qū)寬度；邊緣寬度。（2）塔板阻力hf氣體通過塔板的阻力為：干板阻力為：由，故：氣體通過充氣液層的阻力式圖23 β值由上圖24可查的液體表面所產(chǎn)生的阻力：計(jì)算表明，液體表面張力所產(chǎn)生的壓降很小，可以忽略不計(jì)。（4）液體在降液管中的停留時(shí)間t滿足要求嚴(yán)重漏液校核 滿足穩(wěn)定要求，故所設(shè)計(jì)篩板塔可用。3液相負(fù)荷下限線對(duì)于平直堰，取堰上液層高度負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。4 液相負(fù)荷上限線以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限，則：據(jù)此可做出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線。6 篩板的負(fù)荷性能圖根據(jù)以上各線方程，可做出篩板塔的負(fù)荷性能圖，如圖24所示。圖中還給出了設(shè)計(jì)點(diǎn)及氣液負(fù)荷比的操作線。有圖可以看出：設(shè)計(jì)點(diǎn)位于正常操作去的中部，表明該塔板對(duì)氣液負(fù)荷的波動(dòng)有較好的適應(yīng)能力。有圖可查的，故操作彈性為。表236 精餾塔T02002主要結(jié)構(gòu)尺寸和相關(guān)參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目精餾段提餾段1塔內(nèi)徑D（m）2板間距HT（m）3溢流形式單溢流單溢流4降液管型式弓形弓形5出口堰堰長(zhǎng)lw（m）6出口堰堰高h(yuǎn)w(m）7板上液層高h(yuǎn)L(m）8堰上液層高h(yuǎn)ow(m）9降液管底隙高h(yuǎn)0(m）10篩孔直徑d0（m）11篩孔個(gè)數(shù)n(個(gè)）8167816712孔心距t（m）13安定區(qū)寬度bs（m）14邊緣區(qū)寬度bs（m）15鼓泡區(qū)面積Aa(m2）16開孔率（%）101017篩孔氣速u(m/s）18每層塔板壓降D p(pa） 環(huán)氧丙烷儲(chǔ)物罐 緒論設(shè)計(jì)一個(gè)環(huán)氧丙烷的吸收塔，采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法，綜合考慮環(huán)境條件、液體性質(zhì)等因素并參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，按工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)順序，分別對(duì)儲(chǔ)罐的筒體、封頭、鞍座、人孔、接管進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后采用SW61998對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核，最后形成合理的設(shè)計(jì)方案。C工作溫度≤140176。Q345R是壓力容器專用鋼，適用范圍：用于介質(zhì)具有一定腐蝕性，壁厚較大（）的壓力容器。根據(jù)GB7132008中規(guī)定，厚度允許偏差按GB/。焊縫系數(shù)＝（雙面對(duì)接焊，100%無損探傷）。表238鋼板負(fù)偏差C1鋼板厚度2負(fù)偏差鋼板厚度6782526303234364042505260負(fù)偏差1根據(jù)內(nèi)壓圓筒壁厚的計(jì)算公式：帶入以上數(shù)據(jù)得:，根據(jù)工程要求和鋼材的使用壁厚范圍圓整后，取。 封頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)查GB/T 251982010《壓力容器封頭》得：封頭型號(hào)采用EHA型，即標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，并以內(nèi)徑為標(biāo)準(zhǔn)。容積V/m179。筒體與封頭用焊接連接。估算鞍座的負(fù)荷：儲(chǔ)罐總質(zhì)量——筒體質(zhì)量：——單個(gè)封頭的質(zhì)量：查標(biāo)準(zhǔn)JB/T47462002《鋼制壓力容器用封頭》 EHA橢圓形封頭質(zhì)量，可知，——充液質(zhì)量故——附件質(zhì)量：人孔質(zhì)量為245kg，其他接管質(zhì)量總和估300kg，即綜上所述，每個(gè)鞍座承受的重量為 q=mg/4=320KN，選取 DN 2100mm4000mm、120176。：表241 精餾塔設(shè)備選型一覽表塔設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱直徑(m）高度(m）設(shè)備個(gè)數(shù)材料厚度（mm）保溫材料T01001T01002PO蒸餾塔4Q345R20玻璃棉卷氈T01003PO蒸餾塔2Q345R20玻璃棉卷氈T02001PO粗精餾塔2Q345R20玻璃棉卷氈T02002PO二級(jí)精餾塔262Q345R20玻璃棉卷氈T03001甲醇回收精餾塔2Q345R20玻璃棉卷氈附錄3 換熱器設(shè)計(jì)及選型說明書 概述1 換熱器的用途換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門。換熱器在節(jié)能技術(shù)改革中具有的作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是在生產(chǎn)工藝流程中使用著大量的換熱器的效率顯然可以減少能源的消耗；另一方面，用換熱器來回收工業(yè)余熱，可以顯著提高設(shè)備的熱效率。按其用途：可將換熱器分為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、再沸器。其中間壁式換熱器為工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的一種換熱器。這其中又以管殼式換熱器應(yīng)用最為廣泛，它通過換熱管的管壁進(jìn)行傳熱。管殼式換熱器的形式：管殼式換熱器根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，可以分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管式換熱器、填料函式換熱器、釜式重沸器等。C），管間不能清洗帶膨脹節(jié)：有一定的溫度補(bǔ)償能力，殼程只能承受較低壓力浮頭式管內(nèi)外均能承受高壓，可用于高溫高壓場(chǎng)合U型管式管內(nèi)外均能承受高壓，管內(nèi)清洗及檢修困難填料函式外填料函：管間容易漏泄，不宜處理易揮發(fā)、易爆易燃及壓力較高的介質(zhì)內(nèi)填料函：密封性能差，只能用于壓差較小的場(chǎng)合釜式殼體上都有個(gè)蒸發(fā)空間，用于蒸汽與液相分離套管式雙套管式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，主要用于高溫高壓場(chǎng)合，或固定床反應(yīng)器中套管式能逆流操作，用于傳熱面較小的冷卻器、冷凝器或預(yù)熱器螺旋盤管式浸沒式用于管內(nèi)流體的冷卻、冷凝，或者管外流體的加熱噴淋式只用于管內(nèi)流體的冷卻或冷凝板式板式拆洗方便，傳熱面能調(diào)整，主要用于粘性較大的液體間換熱螺旋板可進(jìn)行嚴(yán)格的逆流操作，有自潔作用，可回收低溫?zé)崮軅惆迨絺阈蝹鳠岚褰Y(jié)構(gòu)緊湊，拆洗方便，通道較小，易堵，要求流體干凈板殼式板束類似于管束，可抽出清洗檢修，壓力不能太高擴(kuò)展表面式板翅式結(jié)構(gòu)十分緊湊，傳熱效率高，流體阻力大管翅式適用于氣體和液體之間傳熱，傳熱效率高，用于化工、動(dòng)力、空調(diào)、制冷工業(yè)蓄熱式回旋式盤式傳熱效率高，用于高溫?zé)煔饫鋮s等鼓式用于空氣預(yù)熱器等固定格室式緊湊式適用于低溫到高溫的各種條件非緊湊式可用于高溫及腐蝕性氣體場(chǎng)合在全廠進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)集成的基礎(chǔ)之上對(duì)換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)，再根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，依據(jù)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的換熱器，并針對(duì)選取結(jié)果進(jìn)行復(fù)算。在設(shè)計(jì)過程中，主要考慮如下幾個(gè)方面的問題。并在確定方案時(shí)，考慮流體的流量，溫度和壓力變化時(shí)采取什么措施來調(diào)劑節(jié)，而在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，檢修應(yīng)方便。如果有廢熱可利用，要盡量節(jié)省熱能，充分利用廢熱，或者采取適當(dāng)?shù)拇胧┻_(dá)到降低成本的目的。又如設(shè)備材料的強(qiáng)度驗(yàn)算，除按規(guī)定應(yīng)有一定的安全系數(shù)外，還應(yīng)考慮由于設(shè)備中壓力突然升高或者造成真空而需要安裝安全閥等。其中立式再沸器中以熱虹吸式最為常用，臥式再沸器包括臥式熱虹吸式、強(qiáng)制循環(huán)式、釜式再沸器以及內(nèi)置式再沸器等。圖31 立式熱虹吸式再沸器優(yōu)缺點(diǎn)：循環(huán)推動(dòng)力：釜液和換熱器傳熱管汽液混合的密度差。殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、臟的傳熱介質(zhì)。（2）臥式再沸器臥式虹吸式再沸，其結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖32 所示。占地面積大，傳熱系數(shù)中等，維護(hù)、清理方便。（3）強(qiáng)制循環(huán)式再沸器其結(jié)構(gòu)形態(tài)如圖33 所示圖33 強(qiáng)制循環(huán)式再沸器優(yōu)缺點(diǎn)：適于高粘度、熱敏性物料，固體懸浮液和長(zhǎng)顯熱段和低蒸發(fā)比的高阻力系統(tǒng)