年產(chǎn)40萬噸二甲醚工藝設(shè)計(jì)
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- 年產(chǎn)40萬噸二甲醚工藝設(shè)計(jì)1 概 述 1
1.1 二甲醚的用途 1
1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 1
1.3 技術(shù)來源 1
1.3.1 液相甲醇脫水法制二甲醚 1
1.3.2 氣相甲醇脫水法制二甲醚 1
1.3.3 合成氣一步法生產(chǎn)二甲醚 2
1.3.4 二氧化碳加氫直接合成二甲醚 2
1.3.5 催化蒸餾法制二甲醚 2
1.3.6 本設(shè)計(jì)采用的方法 3
1.4 原料及產(chǎn)品規(guī)格 3
1.5 設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)要求 3
2 技術(shù)分析 4
2.1 反應(yīng)原理 4
2.2 反應(yīng)條件 4
2.3 反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率 4
2.4 催化劑的選擇 4
3 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)計(jì)算 5
3.1 物料衡算 5
3.2 計(jì)算催化劑床層體積 5
3.3 反應(yīng)器管數(shù) 5
3.4 熱量衡算 5
4 甲醚精餾塔結(jié)構(gòu)計(jì)算 8
4.1 甲醚精餾塔的物料衡算及理論板數(shù) 8
4.2 實(shí)際板層數(shù)的求取 9
4.3 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 10
4.3.1 操作壓力的計(jì)算 10
4.3.2 操作溫度計(jì)算 10
4.3.3 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 11
4.3.4 平均密度計(jì)算 11
4.3.5 液體平均表面張力的計(jì)算 13
4.3.6 液體平均粘度 13
4.4 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 13
4.4.2 提餾段塔徑的計(jì)算 15
4.4.3 精餾塔有效高度的計(jì)算 16
4.5 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 16
4.5.1 溢流裝置計(jì)算 16
4.5.2 塔板布置 17
4.6 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 18
4.6.1 塔板壓降 18
4.6.2 液面落差 19
4.6.3 液沫夾帶 19
4.6.4 漏液 19
4.6.5 液泛 19
4.7 塔板負(fù)荷性能圖 19
4.7.1 漏液線 19
4.7.2 液沫夾帶線 20
4.7.3 液相負(fù)荷下限線 20
4.7.4 液相負(fù)荷上限線 21
4.7.5 液泛線 21
4.8 精餾塔接管尺寸計(jì)算 22
4.8.1 塔頂蒸氣出口管的直徑 22
4.8.2 回流管的直徑 22
4.8.3 進(jìn)料管的直徑 22
4.8.4 塔底出料管的直徑 23
5 甲醇精餾塔結(jié)構(gòu)計(jì)算 24
5.1 設(shè)計(jì)方案的確定 24
5.2 精餾塔的物料衡算 24
5.2.1 原料液及塔頂和塔底的摩爾分率 24
5.2.2 原料液及塔頂和塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量 24
5.2.3 物料衡算 24
5.3 塔板數(shù)的確定 24
5.3.1 理論板層數(shù)的求取 24
5.3.2 實(shí)際板層數(shù)的求取 26
5.4 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 26
5.4.1 操作壓力的計(jì)算 26
5.4.2 操作溫度計(jì)算 27
5.4.3 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算 27
5.4.4 平均密度計(jì)算 27
5.4.5 液體平均表面張力的計(jì)算 28
5.4.6 液體平均粘度 28
5.5精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 29
5.5.1 塔徑的計(jì)算 29
5.5.2 精餾塔有效高度的計(jì)算 30
5.6 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 30
5.6.1 溢流裝置計(jì)算 30
5.6.2 塔板布置 31
5.7 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 32
5.7.1 塔板壓降 32
5.7.2 液面落差 33
5.7.3 液沫夾帶 33
5.7.4 漏液 33
5.7.5 液泛 33
5.8 塔板負(fù)荷性能圖 34
5.8.1 漏液線 34
5.8.2 液沫夾帶線 34
5.8.3 液相負(fù)荷下限線 35
5.8.4 液相負(fù)荷上限線 35
5.8.5 液泛線 35
5.9 精餾塔接管尺寸計(jì)算 37
5.9.1 塔頂蒸氣出口管的直徑 37
5.9.2 回流管的直徑 37
5.9.3 進(jìn)料管的直徑 37
5.9.4 塔底出料管的直徑 38
6 甲醇精餾塔塔內(nèi)件機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核 39
6.1 精餾塔筒體和裙座壁厚計(jì)算 39
6.2 精餾塔塔的質(zhì)量載荷計(jì)算 39
6.2.1 塔殼和裙座的質(zhì)量 39
6.2.2 封頭質(zhì)量 39
6.2.3 裙座質(zhì)量 39
6.2.4 塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量 39
6.2.5 人孔、法蘭、接管與附屬物質(zhì)量 40
6.2.6 保溫材料質(zhì)量 40
6.2.7 平臺、扶梯質(zhì)量 40
6.2.8 操作時(shí)塔內(nèi)物料質(zhì)量 40
6.2.9 充水質(zhì)量 40
6.3 地震載荷計(jì)算 41
6.3.1 計(jì)算危險(xiǎn)截面的地震彎矩 41
6.4 風(fēng)載荷計(jì)算 41
6.4.1 風(fēng)力計(jì)算 41
6.4.2 風(fēng)彎矩計(jì)算 42
6.5 各種載荷引起的軸向應(yīng)力 43
6.5.1 計(jì)算壓力引起的軸向應(yīng)力 43
6.5.2 操作質(zhì)量引起的軸向壓應(yīng)力 43
6.5.3 最大彎矩引起的軸向應(yīng)力 44
6.6 筒體和裙座危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 44
6.6.1 筒體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性校核 44
6.6.2 裙座的穩(wěn)定性校核 45
6.7 裙座和筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 45
6.7.1 筒體水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 45
6.7.2 裙座水壓試驗(yàn)應(yīng)力校核 46
6.8 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 46
6.8.1 基礎(chǔ)環(huán)尺寸 46
6.8.2 基礎(chǔ)環(huán)尺寸的應(yīng)力校核 47
6.8.3 基礎(chǔ)環(huán)厚度 47
6.9 地腳螺栓計(jì)算 47
6.9.1 地腳螺栓承受的最大拉應(yīng)力 47
6.9.2 地腳螺栓直徑 48
7 輔助設(shè)備設(shè)計(jì) 49
7.1 儲(chǔ)罐的選擇 49
7.1.1 儲(chǔ)罐的計(jì)算與選型 49
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