科技至净制醇团队设备设计说明书

塔板的选 物性参 塔径计 反应精馏塔的设计结 初步设 换热器结构设计结 将泵的参数数据输入软件，进行系统智能选 做泵的工作曲线图如下 选型示例——草酸二甲酯加氢列管式固定床反应 ————T0201MNCUP-TOWER进行软件计算，通过比较来检查计算1-1所示。1-1liquidfromvaportoMassflowliquidMassflowvaportoVolumeflowliquidfromflowvaporwtliquidwtvaporDensityliquidvaporliquidvaportotensionliquidReducedFCC1234567890000 HT=600mm板上液层高度hL=100mmHT－hL=500mm

/

/)1/2v 关联v 关联C200.0145N/m2222(L(LV)/

为避免夹带及液泛的发生，一般情况u'(0.6~u

lw0.5~D取lw

故堰长lw0.77.6由《化工原理》第二版（柴诚敬主编）

Af

D

0.0857.624Wd0.1357.6又因为ZLD2Wd7.621.026Ab

2

7.623.8637.65m K=1，查泛点负荷图，得Cf

1.36qv,LZL带入数据可得F 100%Fb KCFb

1.360.066= 780 100%10.14

还可 F v100% 7806.330.619FT 0.78KCFT

0.7810.144

所以在设计负荷下不会发生过量夹带3600Af

36003.860.635.10s[0.066D=7.6m 以下几种形式：U型流、单流型、双流型、阶梯流型。MN6217kmolh7.6m直径大于800mm的大塔通常采用凹形受液盘。根据设计经验，取

0.0663600 E(V,L)3 1.08

)3w w

堰高hwhLhow0.10.0360.064fAf

Wdh0

360036005.32

(u00.07~0.45筛孔按正三角形排列，取筛孔直径d00.039m，F012,则孔速u0u0

4.77m/N

0.03924取边缘区宽度WC0.06m，破沫区宽度Ws100mmAa

R2R2

R3.7423.742

3.742sin1(xD

3.80.06 开孔区面积 取同一横排的空心距t75mm0.075m，则可按下式估算排间距t'

5953

73.11 73.1u0cv

)1825

)1825因u0u0c hc5.340v 板上充气液层阻力

取充气系数00.5hl0hL0.50.1克服表面张力所造成的阻力h，因本设计采用浮阀塔，其h很小，可忽略hphchl0.050.05

PphpLg0.17809.81Hd(HThwHd

HdhPhL与气体通过塔板的压降相当的液柱高度hP液体通过降液管的压头损失hdF1

1.36qV,LZLF

FVLAbK、CF及ZL知值，相应于eV0.1q

1.36

V

7801.00.14

V

整理得0.904qV,V7.55qV,L4.22或qV,V46.6883.52qV夹带线为直线，则在操作范围内任取两个qV,L值，可算出相应的qV,VVVV由下列确定液泛线：V

b

2/Va

N

,b

(1

，c0.153l2Ld(1

)E

w1l2/lw在操作范围内任取若干个qV,L值，算出相应的qV,V液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于3~5s管中停留时间3600Af

3~5sqV

值（常数qV,V_qV,L图上，液相负荷上限线为与气体流量qV,V无关的竖直线。5s作为液体在降液管中提留时间的下限，则

Af5

3.860.60.4632(m3/s)F1F

6计算，则u

,又知 d2Nu

V 4 即 d2 ,式中d、N、均为已知数故可由此求出气相负荷 V

4

VF0=6作为规定气体最小负荷的标准，则(q

d

d2N 0.03925953

4

4 取堰上液层高度how0.036m 2.84E[3600(qV,L)min]2/w w计算出qV,L竖直直线。2.84E[3600(qV,L)min]2/30.036 0.03610003/

0.03610003/

ww

0.06669m MN反应再生塔塔板负荷性能塔板的气相负荷上限完全由夹带控制按照固定的液气比，查出塔板的气相负荷上限(qV

开孔区边缘与堰距离降液管内清液层高度（一）塔顶空间高HD：塔顶空间高度的作用时安装塔板和开人孔的需要，也使气HD=1.2m。HT=800mm。人孔数:10405个人孔（包括塔底空间高度HB：塔底空间高度具有槽的作用，塔底釜液最好能在塔2~5minAspen数据塔底料液出口体积流量V=113.35m3/hD=7.6m，t=2minHB

113.35

H

(N2S)HSH/H

H`6000取塔顶蒸汽流速uv17msAspenV=710.6m³/hdv0.12m,采用121mm*4mm的取进料管液体流速为uF12.0msV=250.48m³/h，则进料管径dF10.21m=211mm。取进料管气体流速为uF216msV=721.82m3/h,则进料管径dF20.126m=126mm。取出料管液体流速uw=0.8m/s管径dw0.304m=304mm（二）风载荷 载荷计头操作质 m0m01m02m03m04m05ma最小质量m0m010.2m02m03m04ma压力试验时质量0风弯矩MIIPl/2 00000n MII(2/T)2Ym(hh kn MII(2/T)2 m(h T k顺风向弯矩MII顺风向弯矩MII组合风弯矩 max(MII,(MII)2( 00000n地震弯矩MIIF(hh)注:计及高振型时,此项按B.24 k00000偏心弯矩Meme00000最大弯矩 max(MIIM,MII0.25MIIM 需横风向计算时 max(MIIM,MII0.25MIIM 00000（三）sw6GB150.3-计算压力设计温度内径 (板材试验温度许用应力试验温度下屈服点腐蚀裕量焊接接头系数 =2[]tPc=e=n-C1-C2=n PT1.25P[] [T0.90s T=pT.(Die)=T2e[]t (Die)=t =etGB150.3-计算压力设计温度内径曲面深度 试验温度许用应力腐蚀裕量焊接接头系数PT1.25Pc]= T0.90s T=pT.(KDi0.5e)=TK=1 D2=2i 2h i h=2[]t =eh=nh-C1-C2=min=nh=压 计2[]t KDi0.5e=裙座结构形式裙座底部截面内径裙座与壳体连接形式裙座高度裙座材料名称裙座设计温度℃裙座腐蚀裕量2裙座名义厚度裙座材料许用应力裙座上同一高度处较大孔个数1裙座较大孔中心高度裙座上较大孔引出管内裙座上较大孔引出管厚度度地脚螺栓及地脚螺栓座地脚螺栓材料名称地脚螺栓材料许用应力地脚螺栓个数地脚螺栓公称直径全部筋板块数相邻筋板最大外侧间距筋板内侧间距筋板厚度筋板宽度盖板类型盖板上地脚螺栓孔直径盖板厚度盖板宽度0垫板有垫板上地脚螺栓孔直径垫板厚度垫板宽度基础环板外径基础环板内径基础环板名义厚度计算结果地脚螺栓及地脚螺栓座基础环板抗弯断面模 (D4D4Zb (D2D2基础环板面积Ab 4基础环板计算力矩max(MC b2,MC l2 x y基础环板需要厚度基础环板厚度厚度校核结果混凝土地基上最大压应力 M00/Z(mgF00)/ b 0.3M00M)/Zmg/ 地脚螺栓受风载时最大拉应力MwMemmin 地脚螺栓受地震载荷时最大拉应力 ME0.25MwMem0g 地脚螺栓需要的螺纹小径d 0地脚螺栓实际的螺纹小径地脚螺栓校核结果筋板压应力 nl1G筋板许用应力筋板校核结果3Fl盖板最大应力 1 4(l'd)2(l'd) 盖板许用应力盖板校核结果裙座与壳体的焊接接头校核焊接接头截面上的塔器操作质量焊接接头截面上的最大弯矩0

————MNMN2-1热物流（液体质量流量进口温度出口温度进口压力（一）M型后封头。2-2TEMA污垢系数(m2.°C方法式管箱 壳U——A—UC—A——A—CCASMCASCMASMMASCCA,BL,MMCALU型管—A——CAS—MAS—CAL备注：(1)C：化学；M：机械，包压水力喷射。(2)A：当管侧或壳侧腐蚀为3.0mm时，首选封头型式。只用于管内侧可用高压水喷射的冷却水系统ST当壳侧污垢系数≤0.00035时,当壳侧污垢系数≤0.00035并且管侧可用高压水喷射时T型封BCAMNLL：当管侧腐蚀为3.0mm时，首选封头型式Φ25mmΦ19mm，其传热面积可增加40%左右，节约20%金属以上；但增加了制造难度，且小管子容易结垢，不易在管程结垢不是很严重，又允许压力降较高的情况下，采用Φ19mm×2mm的管2-310x14x19x25x25x32x38x45x57x10x14x19x25x32x38x45x57x时还要留有进行的通道。换热管中心距一般不小于1.25倍的换热管外2-4换热管外径换热管中心距（1）长一点的管子(12.2m的碳，21.3m的铜合金管)通常只在可以得到。但6m长的换热管则是很普遍的。无相变换热时，管子较长则传热系数也增加，每平方米传热面的比价低但是管子过长给制造带来因此一般选用46m89m的管长。在冷凝器中选系列标准长度有：1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、7.5、9和12m1～2。折流板圆1045％，双圆缺型折流板的开口高1525％。1/2TEMA0.8倍。400mm100mmSSm2·K/kW0.00018m2·K/kW。由所需换热面积查固定管板式换热器（JB/T4715-1992）系列，初选换热器型号：BEM325-0.350.35-12.7-325-2ΙBEM1175mm0.5MPa0.5MPa457.74.5m19mm2mmEDRAspenPlus软件的相关计算数据及几何尺寸导入，核对45度正方0.35bar0.35bar20.8%EDR校核通过。2-5E0203从表中可以看出，换热面积为457.7m2，所需传热系数为224.6W/（m2.K，实际传热系数（含污垢热阻）285.9W/（m2.K30.9%，换热面0.35bar，满足要求。2-1E02032-2E020330台。通过计算确定了流量、扬程等参数，并对泵的其它3-13-2（一）（二）主反应：(COOCH3)2+2H2→COCH2OHOCH3+CH3OH COCH2OHOCH3+2H2→(CH2OH)2+ 副反应：(CH2OH)2+2H2→C2H5OH+ 123（三）本征反应动力学数据基于华东理工大学公 的数据，该反应动力学k1 DMOk1 DMOPPMG)1

(1 KPDMO Me MG EG Et

2

k2 MGk2 MGPPEGKP2)

KPDMO Me MG EG Et

(1 KPDMO Me MG EG Et

4-2k5.94651016 反应（1）mol(gk24.757310exp(210312RT反应（2）mol(gk26.792110exp(238059RT反应（3）mol(g kDMO RT kMe3.802110 kMG4.861310 kEG7.198110 kEt8.215210 RTkP15.579410exp(65594.92RTkP21.068810exp(40970.64RTCu/SiO2催化剂，该催化剂具有较高的活性，但选择性随温度变化非常敏感，催（四） 关键物料方程

(

热 方程

Fcp

si(H)i3d 3d

(TTc

4-3固体催化剂效率因子，0.5~0.8cK程，方程式变化如下：kk1 DMO(P2yPyMGKP1)

4F

KPy02

s4F

KPyk k (P22 MGyPyEGKP2)k P2 3 EG

k P2 Et t 3 EG 4F (1 KPy0

d2 dc t((H)(H)(H)) (TTdc 4F0cp

ty4-4PN氢/DMO (1 1 ( DMO ( 1 ( MG ( X 1 ( EG1 ( N 1 ( Me 1 ( Et 1 ( (N2 2 X 1 ( 1

4-5

dtd

4-6列管中的压力降使 经 加以估算 u2(11.75gp dp

用龙格-法