化工設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)模板.docx

欽 州 學(xué) 院化 工 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 苯甲苯二元篩板精餾塔設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 化學(xué)工程與工藝（石油化學(xué)工程） 班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書1第一章前期工作21.1物料理化性質(zhì)31.2物料衡算及能量衡算結(jié)果51.3 精餾塔設(shè)計(jì)結(jié)果81.3.1 篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總81.3.2 塔總體高度計(jì)算9第二章 附屬設(shè)備的計(jì)算與選型112.1 換熱器設(shè)計(jì)112.2進(jìn)料泵選型152.3儲(chǔ)罐的選型20設(shè)備一覽表23第三章 設(shè)備布置圖24第四章 工藝管道布置圖26總 結(jié)27參考文獻(xiàn)28設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：苯甲苯二元篩板精餾塔設(shè)計(jì)在一常壓操作的連續(xù)精餾塔內(nèi)分離苯甲苯混合物。要求年處理量為3.6萬(wàn)噸，組成為苯0.43（質(zhì)量分率，下同），餾出液組成為0.96，塔釜液組成為0.009。加料熱狀況q=1，塔頂全凝器為泡點(diǎn)回流，回流比 RRmin=1.4。塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱，采用120水蒸氣；塔頂冷凝水采用欽州江河水源，溫度T25。條件：常壓，泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂全凝器泡點(diǎn)回流，單板壓降不大于0.7kPa，熱源為低壓飽和水蒸氣（120），冷源為當(dāng)?shù)厮J州地區(qū)）。操作壓力 進(jìn)料熱狀態(tài) 回流比 單板壓降 進(jìn)料熱源 建廠地址常壓 q=1 R/Rmin=1.4 0.7kpa 393.15k 欽州地區(qū)工作日每年300天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行設(shè)計(jì)任務(wù)：1.列出物料理化性質(zhì)；2.對(duì)分離系統(tǒng)進(jìn)行物料衡算、熱量衡算，繪制工藝物料流程圖； 3. 選擇控制方案，繪制PID圖；3.對(duì)精餾塔工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，填寫計(jì)算數(shù)據(jù)匯總表、繪制塔工藝條件圖；4.對(duì)附屬設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，確定設(shè)備型號(hào)，完成設(shè)備一覽表；泵：類型，流量，揚(yáng)程，軸功率，允許吸上高度，備用率；換熱器：類型，材質(zhì)，熱負(fù)荷，換熱面積，冷、熱載體的種類，冷（或熱）流體的流量、溫度和壓力；貯罐：類型，材質(zhì)，容積，基本尺寸。5.對(duì)設(shè)備進(jìn)行布置確定各設(shè)備在平面與里面上的準(zhǔn)確具體位置，繪制設(shè)備布置圖。要求布置緊湊整齊，符合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定等法律法規(guī)要求，具體見(jiàn)教材及資料。6.對(duì)工藝管道進(jìn)行布置 選擇管道材料，計(jì)算管徑、選擇壁厚，選擇閥門管件；對(duì)工藝管道進(jìn)行布置，繪制工藝管道布置圖。7.撰寫設(shè)計(jì)第一章 前期工作在本次設(shè)計(jì)中，我們進(jìn)行的是苯和甲苯二元物系的精餾分離，簡(jiǎn)單蒸餾和平衡蒸餾只能達(dá)到組分的部分增濃，如何利用兩組分的揮發(fā)度的差異實(shí)現(xiàn)高純度分離，是精餾塔的基本原理。實(shí)際上，蒸餾裝置包括精餾塔、原料預(yù)熱器、蒸餾釜、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。蒸餾過(guò)程按操作方式不同，分為連續(xù)蒸餾和間歇蒸餾，我們這次所用的就是浮閥式連續(xù)精餾塔。蒸餾是物料在塔內(nèi)的多次部分汽化與多次部分冷凝所實(shí)現(xiàn)分離的。熱量自塔釜輸入，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。在此過(guò)程中，熱能利用率很低，有時(shí)后可以考慮將余熱再利用，在此就不敘述。要保持塔的穩(wěn)定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。塔頂冷凝器可采用全凝器、分凝器-全能器連種不同的設(shè)置。在這里準(zhǔn)備用全凝器，因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確的控制回流比。此次設(shè)計(jì)是在常壓下操作。 因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)采用間接加熱，所以需要再沸器?；亓鞅仁蔷s操作的重要工藝條件。選擇的原則是使設(shè)備和操作費(fèi)用之和最低。在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際需要選定回流比。本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯、甲苯混合物。對(duì)于二元混合物的分離，采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷凝器冷卻后送至儲(chǔ)罐。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的1.4倍。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。工藝流程如下：圖1-21.1物料理化性質(zhì)（苯A ； 甲苯B）表11 苯和甲苯的物理性質(zhì)項(xiàng)目分子式分子量沸點(diǎn)臨界溫度臨界壓強(qiáng)AC6H678.1180.1288.54833.2BC6H5CH392.13110.6318.574107.7 表12 液相密度kg/m3溫度8090100110120A815803.9792.5780.3768.9B810800.2790.3780.3770.0表13 表面張力mN/m溫度8090100110120A21.2720.0618.8517.6616.49B21.6920.5919.9418.4117.31 表14 粘度LmPa溫度8090100110120A0.3080.2790.2550.2330.215B0.3110.2860.2640.2540.228 表15 汽化熱kJ/kg溫度8090100110120A394.1386.9379.3371.5363.2B379.9373.8367.6361.2354.6苯的物理性質(zhì) 苯的沸點(diǎn)為80.1，熔點(diǎn)為5.5，在常溫下是一種無(wú)色、有芳香氣味的透明液體，易揮發(fā)。苯比水密度低，密度為0.88g/ml，但其分子質(zhì)量比水重，。苯難溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一種良好的有機(jī)溶劑，溶解有機(jī)分子和一些非極性的無(wú)機(jī)分子的能力很強(qiáng)。苯的化學(xué)性質(zhì) 最簡(jiǎn)單的芳香烴。分子式C6H6。為有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料之一。無(wú)色、易燃、有特殊氣味的液體。熔點(diǎn)5.5，沸點(diǎn)80.1，相對(duì)密度0.8765（204）。在水中的溶解度很小，能與乙醇、乙醚、二硫化碳等有機(jī)溶劑混溶。甲苯物理性質(zhì)甲苯(Toluene）是最簡(jiǎn)單、最重要的芳烴化合物之一。在空氣中甲苯只能不完全燃燒，火焰呈黃色。甲苯的熔點(diǎn)為-95 ，沸點(diǎn)為111 。甲苯帶有一種特殊的芳香味，與苯的氣味類似，在常溫常壓下是一種無(wú)色透明，清澈如水的液體、密度為0.866 g/cm;對(duì)光有很強(qiáng)的折射作用，折射率1.4961。甲苯幾乎不溶于水(0,52 g/l)但可以和二硫化碳、酒精、乙醚以任意比例混溶在氯仿、丙酮和大多數(shù)其他常用有機(jī)溶劑中也有很好的溶解性。甲苯的粘性為0.6 mPas也就是說(shuō)它的粘稠性弱于水。甲苯的熱值為40.940 kJ/kg、閃點(diǎn)為4 、燃點(diǎn)為535 。甲苯的化學(xué)性質(zhì)甲苯是有機(jī)化合物屬芳香烴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C6H5CH3。在常溫下呈液體狀、無(wú)色、易燃。它的沸點(diǎn)為110.8、凝固點(diǎn)為95、密度為0.866 g/cm。甲苯溫度計(jì)正是利用了它的凝固點(diǎn)比水很低可以在高寒地區(qū)使用而它的沸點(diǎn)又比水的沸點(diǎn)高,可以測(cè)110.8以下的溫度。因此從測(cè)溫范圍來(lái)看它優(yōu)于水銀溫度計(jì)和酒精溫度計(jì)。另外甲苯比較便宜,故甲苯溫度計(jì)比水銀溫度計(jì)也便宜。甲苯與苯的性質(zhì)很相似，是化工工業(yè)上應(yīng)用很廣的原料。但其蒸汽有毒，可以通過(guò)呼吸道對(duì)人體造成危害危害等級(jí)為乙類使用和生產(chǎn)時(shí)要防止它進(jìn)入呼吸器官。1.2物料衡算及能量衡算結(jié)果化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中的計(jì)算匯總得到精餾塔的物料和能量衡算如下表表16 物料衡算表組分物料（輸入）物料塔頂（輸出）物料塔底(輸出)進(jìn)料（kmol/h）質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%進(jìn)料（kmol/h）質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%進(jìn)料（kmol/h）質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%苯25.134327.04960.270.9甲苯33.32571.13430.0199.1合計(jì)58.4510028.1710030.28100壓力/KPa109101.3111.8溫度/92.1780.75109.81體積流量/m3/h6.252.723.57表17 能量衡算表項(xiàng)目輸入輸出進(jìn)料Qf再沸器塔頂餾出液Qd塔底殘液Qw冷凝器熱量Q/(kJ/h)1139421.513998612.97402289.39782789.633954464.46合計(jì)/(kJ/h)5139543.485139859.48工藝物料流程圖由物料和能量衡算，繪制出工藝物料流程圖圖1-3管道儀表流程圖根據(jù)選擇的控制方案，繪制出PID圖圖1-41.3 精餾塔設(shè)計(jì)結(jié)果1.3.1 篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總見(jiàn)下表：表1-8 篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表序號(hào)項(xiàng)目計(jì)算數(shù)據(jù)備注精餾段提餾段1塔徑/m1.51.52板間距/m0.40.43塔板類型單溢流弓形降液管整塊式塔板4空塔氣速/(m/s)0.8410.5955堰長(zhǎng)/m0.90.96堰高/m0.0430.0437板上層高度/m0.060.068降液管底隙高度/m0.0260.0389篩板數(shù)/個(gè)7176正三角形叉排10篩孔氣速/(m/s)4.654.6511篩板動(dòng)能因子11.5610.7812臨界篩板氣速/(m/s)5.995.8713孔心距/m0.0750.075同一橫排孔心距14排間距/m0.0710.066相鄰橫排中心距離15單板壓降/KPa0.5230.50816降液管內(nèi)清液層高度/m0.18570.127117泛點(diǎn)率/%47.0649.0018汽相負(fù)荷上限(m3/s)1.071.09霧沫夾帶控制19汽相負(fù)荷下限(m3/s)0.250.27漏液控制20操作彈性4.284.041.3.2 塔總體高度計(jì)算塔總體高度利用下式計(jì)算： （式1）塔頂封頭封頭分為橢圓形、蝶形封頭等幾種。本設(shè)計(jì)采用橢圓形封頭，由公稱直徑DN=1000mm，查書附錄2得曲面高度,直邊高度,內(nèi)表面積,容積。則封頭高度。塔頂空間設(shè)計(jì)中塔頂間距,考慮到需要安裝除沫器，所以選取塔頂空間1.2m。塔底空間塔底空間高度HB是指從塔底最下一層塔板到塔底封頭的底邊處的距離，取釜液停留時(shí)間為5min，取塔底液面至最下一層塔板之間距離為1.5m。則： （式2） =人孔人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的唯一通道，人孔的設(shè)置應(yīng)便于人進(jìn)出任何一層塔板。由于設(shè)置人孔處塔間距離大，且人孔設(shè)備過(guò)多會(huì)使制造時(shí)塔體的彎曲度難以達(dá)到要求，一般每隔6-8塊板開(kāi)設(shè)一個(gè)孔，本塔分別在第6、12、20、24塊板處（從上往下數(shù)）開(kāi)設(shè)一個(gè)人孔，即可。在設(shè)置人孔處，每個(gè)人孔直徑為450mm，板間距為HP=800mm，人孔深入塔內(nèi)部應(yīng)與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需倒棱和磨圓。進(jìn)料板處板間距考慮在進(jìn)口處安裝防沖設(shè)施，取進(jìn)料板處板間距HF=800mm。裙坐塔底常用裙坐支撐，本設(shè)計(jì)采用圓筒形裙坐。由于裙坐內(nèi)徑800mm,故桾座壁厚取16mm。基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：圓整后：考慮到再沸器，取裙坐高H2=2.5m。由上述數(shù)據(jù)可以算出塔體總高度 =24-1-4-10.4+10.8+20.6+1.2+1.5+2.9+2.5=17.3圖1-5第二章 附屬設(shè)備的計(jì)算與選型2.1 換熱器設(shè)計(jì)2.1.1換熱器材料由于物料是苯與甲苯的混合溶液，所以選用一般的碳鋼材料。2.1.2冷凝器有機(jī)蒸汽冷凝器設(shè)計(jì)選用總傳熱系數(shù)一般范圍為.本設(shè)計(jì)取K=700kcal/=2926KJ/出料液溫度80.97（飽和氣）80.97（飽和液）冷卻水2035逆流操作,則根據(jù)全塔熱量衡算得:Qc=2868054.9 KJ/h傳熱面積 A1=QcKtm=2868054.9292653.12=18.45 m2 由傳熱面積A1查表可得換熱器為公稱直徑為450mm，管長(zhǎng)2m，管子數(shù)n=126，2管程，單殼程的固定管板式換熱器。再取安全系數(shù)1.04，則所需傳熱面積A=18.451.04=19.18 m2其型號(hào)為BEM-450-pt-19.18-2/25-2I2.1.2.1 傳熱系數(shù)核算（1）殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)由克恩法計(jì)算可得 其中 殼程流體的熱導(dǎo)率，；當(dāng)量直徑，；管外流動(dòng)雷諾數(shù)；流體在定性溫度下的普朗特?cái)?shù)；流體在定性溫度下的粘度，；流體在壁溫下的粘度，。則管子為正三角形排列時(shí)的當(dāng)量直徑為：殼程的流通截面積為：殼層流速：則殼程流體的雷諾數(shù)為：公式中Re的適應(yīng)范圍為2(103106)，符合公式要求。普朗特?cái)?shù)為：粘度矯正 則殼程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：Ko( 1o Rsobdowdm Rsidodi doidi ) =1/( 1447.6472 1.7210-4 0.0020.01916.50.0173o 1.07210-4 0.0190.015 0.0190.0151396.0573 ) =272.7352 W/(m2.)。（2）管程流體傳熱系數(shù)計(jì)算此公式的適用范圍是：低粘度流體 ；雷諾數(shù) ；普朗特?cái)?shù) ；管長(zhǎng)管徑之比 ；管程流體被冷卻，n=0.3。管程流體的流通截面積A1為：流速 雷諾數(shù),所以，流體流動(dòng)為湍流形式。 普朗特常數(shù)的計(jì)算以上各物性數(shù)據(jù)符合公式的適用范圍，可用于計(jì)算管程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。則管程表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：K( 1o Rsobdowdm Rsidodi doidi ) =1/( 1447.6472 1.7210-4 0.0020.01916.50.0173o 1.07210-4 0.0190.015 0.0190.0151396.0573 ) =280.17452 W/(m2.)（3）污垢熱阻和管壁熱阻對(duì)于有機(jī)物流體，污垢熱阻一般取0.176。管外側(cè)污垢熱阻 管內(nèi)側(cè)污垢熱阻 此換熱器管程選用較高級(jí)冷拔碳鋼傳熱管材料，其熱導(dǎo)率約為50，則管壁熱阻為：總傳熱系數(shù)K的確定：K( 1o Rsobdowdm Rsidodi doidi ) =1/( 1447.6472 1.7210-4 0.0020.01916.50.0173o 1.07210-4 0.0190.015 0.0190.0151396.0573 ) =272.7352 W/(m2.)經(jīng)計(jì)算得到K=272.7352W/(m2.oC)700W/(m2. oC)，選用換熱器時(shí)，要求過(guò)程的中傳熱系數(shù)為220.9321 W/(m2.)，在傳熱任務(wù)所規(guī)定的流動(dòng)條件下，計(jì)算出的Ko=272.7352 W/(m2.)，所選擇的換熱器的安全系數(shù)為： 272.7352-220.9321220.9321o =23.4475%則該換熱器傳熱面積的裕度符合要求。2.1.3 再沸器選用120飽和水蒸氣，總傳熱系數(shù)取料液溫度 水蒸氣溫度 逆流操作,則根據(jù)全塔熱量衡算得：傳熱面積 A2=QBKtm=3674037.0329269.95=126.20 m2 由傳熱面積A2查表可得換熱器為公稱直徑為900mm，管長(zhǎng)3m，管子數(shù)n=554，4管程，雙殼程的固定管板式換熱器。再取安全系數(shù)1.04，則所需傳熱面積其型號(hào)為BEM-900-pt-131.24-3/25-2I由總傳熱系數(shù)Ko校核Ko( 1o Rsobdowdm Rsidodi doidi ) =1/( 1902.0768 1.7210-4 0.0020.01916.50.0173o 1.7210-4 0.0190.015 0.0190.015672.2872 ) =284.2516 W/(m2.)選用換熱器時(shí)，要求過(guò)程的中傳熱系數(shù)為251.8235 W/(m2.)，在傳熱任務(wù)所規(guī)定的流動(dòng)條件下，計(jì)算出的Ko=284.2516 W/(m2.)，所選擇的換熱器的安全系數(shù)為： 284.2516-251.8235221.8235o =13.1044%則該換熱器傳熱面積的裕度符合要求。2.2 進(jìn)料泵選型2.2.1 泵選型要求泵選型需要滿足以下要求：（1）必須滿足流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕余量等工藝參數(shù)的要求；（2）必須滿足介質(zhì)特性的要求：對(duì)輸送易燃、易爆、有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無(wú)泄露泵，如屏蔽泵、磁力驅(qū)動(dòng)泵、隔膜泵等；對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求過(guò)流部件采用耐腐蝕材料；對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求過(guò)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封應(yīng)采用清潔液沖洗。（3）必須滿足現(xiàn)場(chǎng)的安裝要求：對(duì)安裝在有腐蝕性氣體存在場(chǎng)合的泵，要求采取大氣腐蝕的措施；對(duì)安裝在室外環(huán)境溫度低于-20一下的泵，要求考慮泵的冷脆現(xiàn)象，采用耐低溫材料；對(duì)安裝在爆炸區(qū)域的泵，應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級(jí)，采用防爆電動(dòng)機(jī)。表2-1 泵的特性編號(hào)指標(biāo)葉片式容積式離心泵軸流泵旋渦泵往復(fù)泵轉(zhuǎn)子泵1流量1.1均勻性均勻不均勻比較均勻1.2穩(wěn)定性不恒定，隨管道情況變化而變化恒定1.3范圍/(m3/h)1.6300001502450000.410060016002揚(yáng)程2.1特點(diǎn)對(duì)應(yīng)一定流量，只能達(dá)到一定的揚(yáng)程對(duì)應(yīng)一定流量可達(dá)到不同揚(yáng)程，由管道系統(tǒng)確定2.2范圍102600m220m8150m0.2100MPa0.260MPa3效率3.1特點(diǎn)在設(shè)計(jì)點(diǎn)最高，偏離越遠(yuǎn)，效率越低揚(yáng)程高時(shí)，效率降低較小揚(yáng)程高時(shí)，效率降低較大3.2范圍(最高點(diǎn))0.50.80.70.90.250.50.70.850.60.84結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，體積小，重量輕，安裝檢修方便結(jié)構(gòu)復(fù)雜，振動(dòng)大，體積大，造價(jià)高同離心泵5操作與維修5.1流量調(diào)節(jié)方法出口節(jié)流或改變轉(zhuǎn)速出口節(jié)流或改變?nèi)~片安裝高度不能用出口閥調(diào)節(jié)，只能用旁路調(diào)節(jié)同旋渦泵，另外還可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和行程同旋渦泵，另外還可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速5.2自吸作用一般沒(méi)有沒(méi)有部分型號(hào)有有有5.3啟動(dòng)出口閥關(guān)閉出口閥全開(kāi)出口閥全開(kāi)5.4維修簡(jiǎn)便麻煩簡(jiǎn)便6適用范圍黏度較低的各種介質(zhì)特別適用于大流量、低揚(yáng)程，黏度較低的介質(zhì)特別適用于小流量、較高壓力的低黏度的清潔介質(zhì)特別適用于高壓力、小流量的清潔介質(zhì)(含懸浮液或要求完全無(wú)泄漏可用隔膜泵)適用于中低壓力、中小流量尤其適用于黏性高的介質(zhì)7性能曲線：H揚(yáng)程；Q流量；效率；N軸功率； 表2-2 典型化工用泵的特點(diǎn)和選用要求泵名稱特點(diǎn)選用要求進(jìn)料泵(包括原料泵和中間給料泵)流量穩(wěn)定；一般揚(yáng)程較高；有些原料黏度較大或含固體顆粒；泵入口溫度一般為常溫，但某些中間給料泵的入口溫度也可大于100；工作時(shí)不能停車一般選用離心泵；揚(yáng)程很高時(shí)，可考慮用容積式泵或高速泵；泵的備用率為100%回流泵(包括塔頂、中段及塔底回流泵)流量變動(dòng)范圍大，揚(yáng)程低；泵入口溫度不高，一般為3060；工作可靠性要求高一般選用離心泵；泵的備用率為50% 100%塔底泵流量變動(dòng)范圍大(一般用液位控制流量)；流量較大；泵入口溫度較高，一般大于100；液體一般處于氣液兩相態(tài)，NPSHa小；工作可靠性要求高；工作條件苛刻，一般有污垢沉淀一般選用離心泵；選用低汽蝕余量泵，并采用必要的灌注頭；泵的備用率為100%循環(huán)泵流量穩(wěn)定，揚(yáng)程較低；介質(zhì)種類繁多選用離心泵；按介質(zhì)選用泵的型號(hào)和材料；泵的備用率為50% 100%產(chǎn)品泵流量較小；揚(yáng)程較低；泵入口溫度低(塔頂產(chǎn)品一般為常溫，中間抽出和塔底產(chǎn)品溫度稍高)；某些產(chǎn)品泵間斷操作宜選用離心泵；對(duì)純度高或貴重產(chǎn)品，要求密封可靠，泵的備用率100%；對(duì)連續(xù)操作的產(chǎn)品泵，備用率為50% 100%；對(duì)間歇操作的產(chǎn)品泵，一般不設(shè)備用泵。注入泵流量很小，計(jì)量要求嚴(yán)格；常溫下工作；排壓較高；注入介質(zhì)為化學(xué)藥品、催化劑等，往往有腐蝕性選用柱塞或隔膜計(jì)量泵；對(duì)有腐蝕性介質(zhì)，泵的過(guò)流元件通常采用耐腐蝕材料；一般間歇操作，可不設(shè)備用泵排污泵流量較小，揚(yáng)程較低；污水中往往有腐蝕性介質(zhì)和磨蝕性顆粒；連續(xù)輸送時(shí)要求控制流量選用污水泵、渣漿泵；常需采用耐腐蝕材料；泵的備用率為50% 100%燃料油泵流量較小，泵出口壓力穩(wěn)定(一般為1.01.2MPa)；黏度較高；泵入口溫度一般不高根據(jù)不同黏度，選用轉(zhuǎn)子泵或離心泵；泵的備用率為100%潤(rùn)滑油泵和封液泵潤(rùn)滑油壓力一般為0.1 0.2MPa；機(jī)械密封封液壓力一般比密封腔壓力高0.050.15MPa一般均隨主機(jī)配套供應(yīng)；一般均為螺桿泵和齒輪泵，但離心壓縮機(jī)組的集中供油往往使用離心泵2.2.1泵材料由于物料是苯與甲苯的混合溶液，所以選用一般的碳鋼材料。2.2.2選型計(jì)算表2-3 P101A/B操作條件操作介質(zhì)苯-甲苯混合液流體密度()794.2587流量Q ()6.25入口壓力(Pa)200000流體粘度 (Pa/s)0.0002522出口壓力 (Pa)500000操作溫度T ()32 最大流量取流量的1.1倍，則，流速取：u=1m/s，得： 即管徑 圓整后取d=150mm 計(jì)算的流速結(jié)果在誤差范圍內(nèi)。 已知混合流體的粘度=0.0002522 PaS雷諾準(zhǔn)數(shù)： 根據(jù)項(xiàng)目的管道選型，管道絕對(duì)粗糙度取0.3mm則相對(duì)粗糙度為： 根據(jù)化工原理（第二版，夏清、賈紹義主編）的摩擦系數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)及相對(duì)粗糙度的關(guān)系圖中查得摩擦系數(shù)為=0.025 管路損失：=0.024*(l+le)=0.3862（l+le）壓頭損失： 其中： pg=5105-3105794.35879.81=16.498 根據(jù)工藝要求u=0 位差Z=8m 根據(jù)工藝要求，取 因此，Hg=8+16.498+0.024120.150.851229.81=22m使用由化學(xué)工業(yè)出版社出版的智能選泵系統(tǒng)對(duì)泵的種類進(jìn)行選取，其選取過(guò)程如下：(1) 將泵的參數(shù)數(shù)據(jù)輸入軟件，進(jìn)行系統(tǒng)智能選泵泵的裝配圖泵的工作曲線依據(jù)上述的選泵數(shù)據(jù)和工作條件、工藝特點(diǎn)。查詢表可以選出使用的泵的型號(hào)為IS50-32-125,并得出其軸功率為0.96。 2.3儲(chǔ)罐的選型2.3.1儲(chǔ)罐材料由于物料是苯與甲苯的混合溶液，所以選用一般的碳鋼材料。2.3.2 原料罐儲(chǔ)罐容積計(jì)算原料罐設(shè)計(jì)半天的體保有量，起進(jìn)料緩沖作用。容積V=進(jìn)液體積流量停留時(shí)間 則進(jìn)料罐體積容積V1=6.2512= 75 m3設(shè)裝量系數(shù)=0.75原料罐容積V=V1=750.75=100 m3儲(chǔ)罐基本尺寸查表罐儲(chǔ)罐尺寸表HG5-1580-85 臥式儲(chǔ)罐尺寸表容積主要尺寸儲(chǔ)罐重量公稱全容積筒體直徑筒體封頭支座位置總長(zhǎng)度kg容積壁厚長(zhǎng)度厚度L1L21001053200101150014998076013208128002.3.3 回流罐儲(chǔ)罐容積計(jì)算苯回流罐設(shè)計(jì)10min的一體保有量，做冷凝器液封之用?；亓鞴奕莘eV=進(jìn)液體積流量停留時(shí)間 則回流罐體積容積V1=3.61/6=0.6 m3設(shè)裝量系數(shù)=0.75回流罐容積V=V1=0.60.75=0.8 m3儲(chǔ)罐基本尺寸查表罐儲(chǔ)罐尺寸表HG5-1580-85 臥式儲(chǔ)罐尺寸表容積主要尺寸儲(chǔ)罐重量公稱全容積筒體直徑筒體封頭支座位置總長(zhǎng)度kg容積壁厚長(zhǎng)度厚度L1L20.80.8700518006150015022122902.3.4 產(chǎn)品罐儲(chǔ)罐容積計(jì)算苯產(chǎn)品罐設(shè)計(jì)1周的一體保有量。產(chǎn)品罐罐容積V=進(jìn)液體積流量停留時(shí)間 則產(chǎn)品罐體積容積V1=2.72247=456.96 m3設(shè)裝量系數(shù)=0.75產(chǎn)品罐罐容積V=V1=456.960.75=609.28 m3儲(chǔ)罐基本尺寸查表罐儲(chǔ)罐尺寸表HG21502.1-92 鋼制圓筒形固定頂儲(chǔ)罐系列公稱全容積筒體筒體高度拱頂高度設(shè)備拱頂中幅板邊緣板材料容積直徑總高1001105200520055457545.566Q235-B2002206550650070072505.5663003307500720080583055.5664004408250825088791375.5665005508920892097298925.566600660950093151023103385.5667007701020094251112105375.56680088010500101651132112975.5661000110011500106501241118915.5671500164513500115001468129685.5672000222015780113701721130915.5673000330018900117602049138095.569選用全容積660的儲(chǔ)罐。設(shè)備一覽表表2-4換熱器設(shè)備選型一覽表設(shè)備型號(hào)類型管程物流殼程物流用途冷凝器BEM-450-pt-19.18-2/25-2I固定管板式換熱器循環(huán)水工藝流體冷凝再沸器BEM-900-pt-131.24-3/25-2I固定管板式換熱器工藝流體飽和水蒸汽再沸表2-4 泵設(shè)備選型一覽表設(shè)備揚(yáng)程效率電機(jī)功率轉(zhuǎn)速汽蝕余量質(zhì)量材料備注進(jìn)料泵22472.229001.2296碳鋼一用一備表2-5儲(chǔ)罐選型一覽表原料罐選用鋼制臥式圓筒形儲(chǔ)罐，材料為碳鋼，公稱容積為100m3立式儲(chǔ)罐一個(gè)，直徑3200mm，筒體長(zhǎng)度11500mm,儲(chǔ)罐總長(zhǎng)13208mm，封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭回流罐選用鋼制臥式圓筒形儲(chǔ)罐，材料為碳鋼，公稱容積為0.8m3立式儲(chǔ)罐一個(gè)，直徑600mm，筒體長(zhǎng)度1600mm,儲(chǔ)罐總長(zhǎng)1962mm，封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭產(chǎn)品儲(chǔ)罐選用選用鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐，材料為碳鋼，公稱容積為660m3立式儲(chǔ)罐一個(gè)，直徑9500mm，筒體高度9315mm,儲(chǔ)罐高10338mm，封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭第三章 設(shè)備布置圖確定各設(shè)備