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1、0九★蒸年处理量八万吨设计说明书设计者:郝文浩学号:2008115052、概述1.1甲醇精惚意义醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农堕、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造二5EM。1.2物理性质甲甲醇的锯架投影式甲醇是一种无色、易燃、易挥发的有毒液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。分子量32.04,相对密度0.792（20/4°C）,熔点-97.8°
2、C,沸点64.5°C,燃烧热725.76KJ/mol，闪点12.22°C,自燃点463.89°C,蒸气密度1.11,蒸气压13.33KPa（100rmnHg21.2°C）,蒸气与空气混合物爆炸极限6〜36.5%（体积比）,能与水、乙醇、乙醯、苯、艷、卤代桂和许多其他有机溶剂相混溶,但是不与石油醛混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。挥发途屮也会使物体輕表面遭腐蚀。燃烧反应式为：2CH30H+302-2C02+4H20甲醇燃烧时无烟，火焰呈蓝色，在空气中爆炸极限6.0〜36.5%（体积比）二、设计条件年产八万吨，进料为甲醇50%的甲醇水混合
3、物，温度25°C,压力lkgf/cm2,要求产品中甲醇含量达到95%,□冋收率为99%。三、工艺过程2.1、甲醇与水的精憾模拟流程四2.2、流程图回“V911032.3、流程说明在温度25弋、压力为lkg/cm2下，甲醇水由泵P101经过换热器E101加热到72Y后送入精憾塔T101,经过精惚后，塔顶甲醇送入产品缓冲罐V102,一部分由泵打回塔顶回流，一部分为产品送往产品罐。塔底釜液一部分回流，一部分经过换热器E101,加热原料后作为废水送往废液处理处处理。2.4、管道与设备布置图2.5、平面布置图ELO.OOO¥W图2.6、立面布
4、置图立面图2.7、物流表阮号物1流名称原料渤SS^kgrmol/hQUO199.7705物流名称mol%kg-mol/hmol%0.51.13455.6i71E«kg-mol/hsl98.6360mol%1.0000H20IM计199.7705399.5410.5199.77031.0200.905%T2J995IMM198.636.1073E061.0换热器设计与选型说明换热设备设计计算与选型换热器的选型和设计是建立对换热网络进行模拟、优化的础上。我们完成了对全厂所有换热器的计算、设计和选型，该流程涉及的换热器有：原料合成器预热，
5、粗产品冷却，精馆塔塔顶冷凝器和塔底再沸器以及回收利用的甲醇预热。鉴于管売式换热器制造容易，生产成本低，选材范围广，清洗方便，适应性强，处理量大，工作量大，且能适应高温高压的特点，本流程首选管壳式反应器。对于换热器的具体选型，是以换热任务和控制公用工程的用量来计算换热面积为基础进行。其中，E101为原料预热器，E102为精憾塔塔顶冷凝器，E103作为精係塔塔底再沸器器。以下，选取其中最优代表性的固定管板式换热器E101并给出较详细的计算和选型说明。(-)E101的选型及校核1、初选换热器规格(DE101换热器参考工业上常用的原料预热器
6、类型，选定使用固定管板式原料预热器。(2)由冷流体tl=25.1°Ct2=49.6°C热流体Tl=101.6°CT2=60°C知传热对数平均温度差(101.6-49.6)-(60-25.1)&加_r101.6-49.6_彩亠CIn60-25.1(3)初选总传热系数K估二900(w/m2•°C),Q=0.8344xl06kJ/hKA=Q二^0.8344X10^42.9x3600A=—=6.0m(2)按原料预热器标准初选换热器、确定原料预热器相关参数参照《化工原理(上册)》P298管壳式换热器系列标准中的①25X2.5nnn固定管板式参
7、数表，当传热面积为6.0m2时，查相关参数初选的换热器相关参数为：公称直径DN管程数心管子根数Nt中心排管数管子排列方式换热管长度L管程流通面积管心距t罐子尺寸325mm4409正厶2000mm0.0031m232mm①25X2.5mm2、校核原料预热器KA值(1)计算管程对流给热系数0・定性温度芈乜=沁C,则在定性温度下:九二0.63872w/C八、、p热=953kg/n?“热=02=mPa•sCp=422kJlkg・k=18.10g/mol=0.02m〃外=0.025m4789.78=0.54/n/s热流体的流速—A•^•36
8、00-0.0031x953x3600此流速在0.5~3的范围内。心牛95器常化3皿】忖所以为湍流。,Cpli4.212x103x0.27x10-3.兀Pr===1.7820.63872a.=0.0234Re08Pr0-41a=0.02
