25萬噸/年二甲醛精微系統及二甲醛精儲塔設計25萬噸/年二甲醛精微系統及二甲醛精儲塔設計#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力計算壓力引起的軸向應力壓力引起的軸向應力FW0.972000:-1=——= 4Se46=80.83MPa壓力引起的軸向應力FW0.972000:-1=——= 4Se46=80.83MPa6.5.2操作質量引起的軸向壓應力0-0截面軸向壓應力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，由式得 Zsm=16606000mm3。_2-2_2-2--3M^x=h 一ZM2-2 429108=Mmax=_42920^_=22.782c0.785200026—DiSe4iMPa筒體的強度與穩定性校核筒體危險截面2-2處的最大組合軸向拉應力仃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力。盆組壓：max.仃瓷組壓:仃：“+仃32'=-4.12-22.78=—26.9MPa許用軸向壓應力：&］=』KB取其中較小值bKfrl按GB150《鋼制壓力容器》組合的規定，由

0.094Ri0.094RiSe0.0941150/6=0.00049查相應的材料圖得B=50MPa取b1r=60MPa取b1r=60MPa因為K|c]=1.2 170=204MPa因為故滿足穩定性條件。第7章全廠平面布置全廠平面布置的任務全廠平面設計為本設計的一項重要任務，總平面設計的是否合理，直接影響新建廠能否節約而有效的順利進行，影響到建廠后的生產，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展。紉細稟哂禪樓形帛金皆。總平面設計任務：(1)在滿足生產流程條件下，結合廠區地形情況，經濟合理的安排場內外各建筑物、構筑物、堆場等的相對位置；蹶燦懺雕鎰瞬有薪(2)經濟合理的豎向布置，正確選擇標高；確定場內外運輸方式、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，考慮衛生、消防條件，創造美好的工作條件。全廠平面設計的原則全廠總平面設計的基本原則為(1)建筑物之間相互配置應符合生產程序的要求，并能保證合理生產作業線；(2)原材料、半成品、成品的生產作業線應銜接協調，流程疏通，避免交叉和往返；(3)廠內一切運輸系統布置應適合貨物運轉的特征，盡可能使貨運路線和人員路線不交叉；(4)適當劃分廠區，建筑物之間的距離盡量縮小，但必須符合防火和衛生技術條件的要求；(5)在保證安全生產的前提下力求縮小廠房戰地面積，廠房布置盡量緊湊，根據生產的特點和設計擬建的工廠為中小型企業的情況，將工廠劃分為幾個區域，并按照區域進行布置，以保證各區域之間位置的協調配合，并符合衛生防疫和環境美化。潛憒巔志I!貓簡^兢慮。全廠平面布置內容全廠應主要包括廠前區、生產區、動力區、倉庫區、三廢處理區。廠前區：包括行政樓、研發樓、職工食堂、醫務室等主要建筑。生產區：應包括七大車間：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：包括變電站、鍋爐房等。他們盡量靠近其服務的車間。這樣可以減少管路的鋪設和運輸過程的損耗。倉庫區：應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工藝流程相適應。原料、半成品和成品形成整個順序，盡量保證流水作業，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，節省投資；由前區到生產區主要干道，應避免與主要運輸道路交叉；盡量使大多數廠房向陽、背風、避免瓦斯等，盡可能使各廠區有條件采用自然采光和自然通風等； 按防火規范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規定；根據衛生規范的要求，保證廠區內衛生符合規定；根據環境發展的要求，生產區設在有廢渣處理系統、廢水處理系統、廢氣處理系統等設施；考慮工廠今后的發展，在廠區留有建筑余地；盡量做到以生產區為軸線，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計中的設備主要有：反應器1個，精儲塔2個，緩沖罐2個，泵6個，各種換熱設備共14個，回流槽2個，收集槽1個，閃蒸罐與蒸發器各1個。rnawMWB'W聞贏。主設備有：反應器、精儲塔、緩沖罐、收集槽、閃蒸罐等。輔助設備有：換熱設備、泵、回流槽、蒸發器。.主要設備的布置主要設備在布置時，可以根據物料流程來放置，依次為：進料閃蒸罐、二甲醴反應器、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。.輔助設備的布置1）泵本設計中有6個泵，而泵在運行過程中，產生的無論是噪音還是震動，都比較大。特別是產生的震動，對各種設備都具有一定的影響。所以，泵應盡量不要分散放置。本設計中有6個泵，可以放置在一起。佛做餐戰湃津敘繁。2）其他輔助設備對于各種換熱設備如冷凝器等，可以根據物料的流程進行放置。放置時，各個管線不能縱橫交錯，要規則放置。同時，管線應盡量短，以減少費用。 傘筆內金麻撈憶囪寧眸總結討論設計主要完成任務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）輔助設備的計算4）二甲醴精儲塔塔內件機械強度設計及校核5）繪制PID圖、PFD圖、精儲塔裝配圖、車間布置圖設計過程的評述和有關問題的討論本次設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點：⑴生產二甲醴的原料可為精甲醇或粗甲醇，蒸汽消耗和生產成本較低。（2）二甲醴反應器是多段冷激式固定床，催化劑裝填容量大，反應溫度低，副反應少,裝置易大型化。⑶采用先進塔器內件和分離工藝，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構簡單，造價低，生產能力較大，氣體分撒均勻，傳質效率較高等優點，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，在本設計中的塔板的設計點在正常操作范圍內，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：化學工業出版社.1989:177[2]張正國.二甲醛(DME)生產技術及傳統工藝優化改造 [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工藝及其特點 ]J].小氮肥設1t技術，2003,24(1):57-59[4]郭俊旺，牛玉琴.漿態床合成氣制二甲醍雙功能催化劑的性能 [J].材料化學學報.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，化學反應工程.第四版[M]..北京：化學工業出版社，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.蘭氏化學手冊.魏俊發，楊安運.楊祖培等譯[M]..北京：科學出版社,2003.1-6B玨蠲鰭暈凈粵凱[10]劉光啟，馬連湘，劉杰.化學化工物性數據手冊(有機卷).北京：化學工業出版社，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 .四川大學學報(工程科學版)，2004,36(1):28-31鰥霸翻翎t縊鉞[13]朱志淵，李淑芳.工業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,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：化學工業出版社，2002.[19]劉光啟，馬連湘，劉杰.化學化工物性數據手冊有機卷 )[M]北京:化學工業出版社.2002[20]賈紹義,柴城敬.化工原理課程設計[M].天津:天津大學出版社，2008[21]趙軍，張有，段成紅.化工設備機械基礎[M].北京:化學工業出版社,2009.[22]楊祖榮，劉麗英，劉偉.化工原理[M].北京:化學工業出版社,2008.[23]黃勇，焦建民，溫秉權.工程材料及機械制造基礎[M].北京：國防工業出版社，2004[24]張暉，嚴紹鋒.塔設備裙座高的的計算[J].遼寧工學院學報.2003,23(2):43-55[25]姜偉之.工程材料的力學性能[M].北京：北京航空航天大學出版社， 20001物料流程圖A21附圖2物料流程圖（手繪）A21張附圖3二甲醴精儲塔設備圖A21張附圖4二甲醴精儲塔設備圖（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