年產(chǎn)25萬噸二甲醚的精餾系統(tǒng)及二甲醚精餾塔設(shè)計

25萬噸/年二甲醛精微系統(tǒng)及二甲醛精儲塔設(shè)計25萬噸/年二甲醛精微系統(tǒng)及二甲醛精儲塔設(shè)計#TOC\o"1-5"\h\z1000 2000=644.6 2244111000 5147.92 23000 300010002000 7621.2：1100020003000 9967.72 230001000200030003000 2=2.9108Nmm2-2截面：MW-2=P311P4I\P511I13I3P61112T3'」5=2244.135005147.9：i35007500 7621.2TOC\o"1-5"\h\z2 27500 750035007500 99677350075007500 2 2=3.75108Nmm各種載荷引起的軸向應(yīng)力計算壓力引起的軸向應(yīng)力壓力引起的軸向應(yīng)力FW0.972000:-1=——= 4Se46=80.83MPa壓力引起的軸向應(yīng)力FW0.972000:-1=——= 4Se46=80.83MPa6.5.2操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力0-0截面軸向壓應(yīng)力C2：0_0 0_0 _0_0 m。gm。g20065.39.81一2 Asb 二DisSes 3.1420006MPa1-1截面軸向壓應(yīng)力C2：11 11_1」 m°gm°g、-2 ————Asm Asm20065.3-341 9.81 二-3.84MPa50441式中：Asm裙座人孔處截面的即積，由式得. 2 2Asm二-20162-20002=50441mm42-2截面軸向壓應(yīng)力02：22 222 2二一24 m°gm°gkJ=- =- 2 - -一一Asm DiSe20065.3-341-341 9.813.1420006二一5.05MPa最大彎矩引起的軸向應(yīng)力最大彎矩M，取下式計算值中最大值:i-imaxi-imax二最大彎矩M，取下式計算值中最大值:i-imaxi-imax二M=ME-i 0.25Mwii-iw計算結(jié)果如表6.4。0_0 M、3 - -~Z0-0

max4.81108± sb0_0 M、3 - -~Z0-0

max4.81108± sb二 一2c一 D2Sises44.81108= 2—=26.30.785201626MPa1-1M；二3Z1-1maxsm4.541080.78516606000二土34.83MPa表6.4最大彎矩引起的軸向應(yīng)力截面0-01-12-2Mi-imax/(N.mm)4.81X084.541084.29108各危險截面的%計算如下:式中 Zsm——裙座人孔處截面的抗彎截面系數(shù)，由式得 Zsm=16606000mm3。_2-2_2-2--3M^x=h 一ZM2-2 429108=Mmax=_42920^_=22.782c0.785200026—DiSe4iMPa筒體的強度與穩(wěn)定性校核筒體危險截面2-2處的最大組合軸向拉應(yīng)力仃max組拉：仃：；2組拉=仃1+仃；工+仃：工=80.83-4.12+22.78=99.41MPa軸向許用應(yīng)力：K［二］,=1.2 132 0.85=134.64MPa因為仃ma2x組拉＜K61中，故滿足強度條件。筒體危險截面2-2處的最大組合軸向壓應(yīng)力。盆組壓：max.仃瓷組壓:仃：“+仃32'=-4.12-22.78=—26.9MPa許用軸向壓應(yīng)力：&］=』KB取其中較小值bKfrl按GB150《鋼制壓力容器》組合的規(guī)定，由

0.094Ri0.094RiSe0.0941150/6=0.00049查相應(yīng)的材料圖得B=50MPa取b1r=60MPa取b1r=60MPa因為K|c]=1.2 170=204MPa因為故滿足穩(wěn)定性條件。第7章全廠平面布置全廠平面布置的任務(wù)全廠平面設(shè)計為本設(shè)計的一項重要任務(wù)，總平面設(shè)計的是否合理，直接影響新建廠能否節(jié)約而有效的順利進行，影響到建廠后的生產(chǎn)，管理，成本，能耗等各個方面，同時還影響到全廠的美觀和今后的發(fā)展。紉細稟哂禪樓形帛金皆?？偲矫嬖O(shè)計任務(wù)：(1)在滿足生產(chǎn)流程條件下，結(jié)合廠區(qū)地形情況，經(jīng)濟合理的安排場內(nèi)外各建筑物、構(gòu)筑物、堆場等的相對位置；蹶燦懺雕鎰瞬有薪(2)經(jīng)濟合理的豎向布置，正確選擇標高；確定場內(nèi)外運輸方式、運輸布置，合理組織人流、物流；(3)布置綜合管線；(4)標高綠化美化，考慮衛(wèi)生、消防條件，創(chuàng)造美好的工作條件。全廠平面設(shè)計的原則全廠總平面設(shè)計的基本原則為(1)建筑物之間相互配置應(yīng)符合生產(chǎn)程序的要求，并能保證合理生產(chǎn)作業(yè)線；(2)原材料、半成品、成品的生產(chǎn)作業(yè)線應(yīng)銜接協(xié)調(diào)，流程疏通，避免交叉和往返；(3)廠內(nèi)一切運輸系統(tǒng)布置應(yīng)適合貨物運轉(zhuǎn)的特征，盡可能使貨運路線和人員路線不交叉；(4)適當劃分廠區(qū)，建筑物之間的距離盡量縮小，但必須符合防火和衛(wèi)生技術(shù)條件的要求；(5)在保證安全生產(chǎn)的前提下力求縮小廠房戰(zhàn)地面積，廠房布置盡量緊湊，根據(jù)生產(chǎn)的特點和設(shè)計擬建的工廠為中小型企業(yè)的情況，將工廠劃分為幾個區(qū)域，并按照區(qū)域進行布置，以保證各區(qū)域之間位置的協(xié)調(diào)配合，并符合衛(wèi)生防疫和環(huán)境美化。潛憒巔志I!貓簡^兢慮。全廠平面布置內(nèi)容全廠應(yīng)主要包括廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、動力區(qū)、倉庫區(qū)、三廢處理區(qū)。廠前區(qū)：包括行政樓、研發(fā)樓、職工食堂、醫(yī)務(wù)室等主要建筑。生產(chǎn)區(qū)：應(yīng)包括七大車間：原料車間、熱電車間、造氣車間、壓縮車間、碳化車

間、合成車間和尿素車間。還應(yīng)有備件庫、機修車間、消防車間等輔助車間。 航卻審緒獻聞癬，情颯,矚。動力區(qū)：包括變電站、鍋爐房等。他們盡量靠近其服務(wù)的車間。這樣可以減少管路的鋪設(shè)和運輸過程的損耗。倉庫區(qū)：應(yīng)靠近主干道以便于運輸。全廠平面布置的特點平面布置有以下幾個特點：廠房建筑物的布置與生產(chǎn)工藝流程相適應(yīng)。原料、半成品和成品形成整個順序，盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；鍋爐房、水泵房、配電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮短期間距離，節(jié)省投資；由前區(qū)到生產(chǎn)區(qū)主要干道，應(yīng)避免與主要運輸?shù)缆方徊?；盡量使大多數(shù)廠房向陽、背風(fēng)、避免瓦斯等，盡可能使各廠區(qū)有條件采用自然采光和自然通風(fēng)等； 按防火規(guī)范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規(guī)定；根據(jù)衛(wèi)生規(guī)范的要求，保證廠區(qū)內(nèi)衛(wèi)生符合規(guī)定；根據(jù)環(huán)境發(fā)展的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)在有廢渣處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)等設(shè)施；考慮工廠今后的發(fā)展，在廠區(qū)留有建筑余地；盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車間、行政樓和道路的安排。擄則擲觴渦爛攙璽般全廠平面布置本設(shè)計中的設(shè)備主要有：反應(yīng)器1個，精儲塔2個，緩沖罐2個，泵6個，各種換熱設(shè)備共14個，回流槽2個，收集槽1個，閃蒸罐與蒸發(fā)器各1個。rnawMWB'W聞贏。主設(shè)備有：反應(yīng)器、精儲塔、緩沖罐、收集槽、閃蒸罐等。輔助設(shè)備有：換熱設(shè)備、泵、回流槽、蒸發(fā)器。.主要設(shè)備的布置主要設(shè)備在布置時，可以根據(jù)物料流程來放置，依次為：進料閃蒸罐、二甲醴反應(yīng)器、二甲醴精儲塔進料緩沖罐、收集槽、二甲醴精儲塔、甲醇精儲塔、甲醇緩沖罐。段貝曾嘆模稅蕖桃澹滯擊。.輔助設(shè)備的布置1）泵本設(shè)計中有6個泵，而泵在運行過程中，產(chǎn)生的無論是噪音還是震動，都比較大。特別是產(chǎn)生的震動，對各種設(shè)備都具有一定的影響。所以，泵應(yīng)盡量不要分散放置。本設(shè)計中有6個泵，可以放置在一起。佛做餐戰(zhàn)湃津敘繁。2）其他輔助設(shè)備對于各種換熱設(shè)備如冷凝器等，可以根據(jù)物料的流程進行放置。放置時，各個管線不能縱橫交錯，要規(guī)則放置。同時，管線應(yīng)盡量短，以減少費用。 傘筆內(nèi)金麻撈憶囪寧眸總結(jié)討論設(shè)計主要完成任務(wù)1）二甲醴制取全過程的物料及能量衡算2）二甲醴精儲塔的選型計算3）輔助設(shè)備的計算4）二甲醴精儲塔塔內(nèi)件機械強度設(shè)計及校核5）繪制PID圖、PFD圖、精儲塔裝配圖、車間布置圖設(shè)計過程的評述和有關(guān)問題的討論本次設(shè)計制取二甲醴的方法選用了甲醇氣相法，甲醇氣相法制取二甲醴的優(yōu)點：⑴生產(chǎn)二甲醴的原料可為精甲醇或粗甲醇，蒸汽消耗和生產(chǎn)成本較低。（2）二甲醴反應(yīng)器是多段冷激式固定床，催化劑裝填容量大，反應(yīng)溫度低，副反應(yīng)少,裝置易大型化。⑶采用先進塔器內(nèi)件和分離工藝，回收效果好，流程簡化，醇耗低。二甲醴的精儲采用的是篩板精儲塔，采用篩板精儲塔的原因主要是其具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低，生產(chǎn)能力較大，氣體分撒均勻，傳質(zhì)效率較高等優(yōu)點，但也有操作彈性小、篩孔小易堵塞等缺點。緬般傷卻加甫宮礴r棄。由塔板負荷性能圖可以看出，在本設(shè)計中的塔板的設(shè)計點在正常操作范圍內(nèi)，氣液兩相流量的變化對塔板效率影響不大，可以獲得較理想的塔板效率。 驪管叢煙協(xié)腳暴勺激虛。[1]魏文德.有機化工原料大全(第二卷) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1989:177[2]張正國.二甲醛(DME)生產(chǎn)技術(shù)及傳統(tǒng)工藝優(yōu)化改造 [J].氣霧劑通訊，2001.21(3):1-3.葡翼1詮啕貴蹙驟。[3]費金華，王一兆.二甲醛的生產(chǎn)工藝及其特點 ]J].小氮肥設(shè)1t技術(shù)，2003,24(1):57-59[4]郭俊旺，牛玉琴.漿態(tài)床合成氣制二甲醍雙功能催化劑的性能 [J].材料化學(xué)學(xué)報.1998,26(4):321-325第飄^顆奩娛僑馨嶼灑。[5]FuYuchuan,HongTao,ChenJieping.SurfaeeAcidityandtheDehydrationofMethanoltoDimethylEther.ThermochimieaAeta.2005,(434):22一26棲錨殿尊解羽黎翔甚贏[6]朱炳辰，化學(xué)反應(yīng)工程.第四版[M]..北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.11LideDR.CRCHandbookofChemistryandPhysies.88thed.NewYork:CRCPress,2007辯諉珍篝阮B?#BoYawsCL.ChemicalPropertiesHandBook.NewYork:MeGraw -HillBookCo,1999.265-313崢罰^新伯雍襲駐善加紫。DeanjohnA.蘭氏化學(xué)手冊.魏俊發(fā)，楊安運.楊祖培等譯[M]..北京：科學(xué)出版社,2003.1-6B玨蠲鰭暈凈粵凱[10]劉光啟，馬連湘，劉杰.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(有機卷).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.42-613劊摻麟掙梯贊閨咳繭弒。[11]王守國，邵允，王元鴻等.加壓條件下負載型雜多酸復(fù)合催化劑催化甲醇脫水制備二甲醍 .分子催化,2001,15(3):201-205膠躋^罰測丟翎翻I虛。12.慈志敏，儲彳，謝在庫等.氣相催化法甲醇脫水合成二甲醛的工藝和催化劑研究 .四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版)，2004,36(1):28-31鰥霸翻翎t(yī)縊鉞[13]朱志淵，李淑芳.工業(yè)裝置精微高純二甲醛最佳條件 [J].天然氣化工，2000.[14]高占笙.甲醇脫水制二甲醛及其分離精制 [J].化肥工業(yè),1993,(5):58-61.[15]鄭丹星，金紅光，曹文等.二甲醛分離工藝[M].CN1513825A,2004.VossBodil,JoensenF,BoegildJH.Preparationoffuelgradedimethylether.WO9623755,1996.PengXD,DiamondBW,RobertTT,LajjaramBB.Separationprocessforone-stepproductionofdimethyletherfromUS6458856,2002.隆本甫^泉^^趕箱類贏。[18]郭天民.多元汽-液平衡和精微[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.[19]劉光啟，馬連湘，劉杰.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊有機卷 )[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2002[20]賈紹義,柴城敬.化工原理課程設(shè)計[M].天津:天津大學(xué)出版社，2008[21]趙軍，張有，段成紅.化工設(shè)備機械基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.[22]楊祖榮，劉麗英，劉偉.化工原理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.[23]黃勇，焦建民，溫秉權(quán).工程材料及機械制造基礎(chǔ)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2004[24]張暉，嚴紹鋒.塔設(shè)備裙座高的的計算[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報.2003,23(2):43-55[25]姜偉之.工程材料的力學(xué)性能[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20001物料流程圖A21附圖2物料流程圖（手繪）A21張附圖3二甲醴精儲塔設(shè)備圖A21張附圖4二甲醴精儲塔設(shè)備圖（手繪）A21張附圖5二甲醴精儲塔PID圖A11張附圖6二甲醴精儲塔PID圖（手繪）A11張附圖7i0.0