高分子專(zhuān)業(yè)化工課程設(shè)計(jì)--用填料塔分離甲醇-水的混合物

1、<p><b>　　化工原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課題：用填料塔分離甲醇-水的混合物 </p><p>　　班級(jí)： </p><p>　　姓名： </p><p>　　學(xué)號(hào)：

2、 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)課題 …………………………………………………(3 )</p><p>　　工藝流程說(shuō)明 ………………………………………………(4 )</p><p><b>　　精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算</b>

3、</p><p>　　1.由質(zhì)量分率求甲醇水溶液的摩爾分率 ……………（5）</p><p>　　2.全塔物料衡算…………………………………………………（5）</p><p>　　3.采用圖解法，求解RMin，R ……………………………………(6）</p><p>　　4.填料塔壓力降的計(jì)算 …………………………………(8）<

4、/p><p>　　5.D、Z等計(jì)算……………………………………………………（9）</p><p>　　6.計(jì)算結(jié)果列表 ………………………………………………（17）</p><p><b>　　輔助設(shè)備的選型計(jì)算</b></p><p>　　7.儲(chǔ)槽的選型計(jì)算…………………………………………… （17）</p>

5、<p>　　8.換熱器的選型計(jì)算 …………………………………………（19）</p><p>　　9.液體分布器簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)……………………………………… （22）</p><p>　　10.主要接管尺寸的選型計(jì)算 ………………………………（22）</p><p>　　11.泵的選型計(jì)算 …………………………………………… （24）</p>&

6、lt;p>　　12.流量計(jì)選取 ……………………………………………… （26）</p><p>　　13.溫度計(jì)選取 ……………………………………………… （26）</p><p>　　14.壓力計(jì)選取 ……………………………………………… （26）</p><p>　　設(shè)備一覽表 …………………………………………………（27）</p><

7、p>　　選用符號(hào)說(shuō)明 ………………………………………………（28）</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………（29）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)課題</b></p><p><b>　　題目：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離甲醇-水混合物。對(duì)于

8、二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。甲醇常壓下沸點(diǎn)為64.7℃，故可采用常壓操作，用25℃的循環(huán)水進(jìn)行冷凝。塔頂上升蒸汽采用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)槽。甲醇-水物系分離的難易程度適中，設(shè)計(jì)中選用金屬拉西環(huán)填料</p><p>　　常壓連續(xù)精餾，泡點(diǎn)進(jìn)料</p><p>　

9、　進(jìn)料量：300Kg/h（質(zhì)量百分率30%，以甲醇計(jì)）</p><p><b>　　塔頂產(chǎn)品含量97%</b></p><p><b>　　釜液濃度1.6%</b></p><p><b>　　回流比自定</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b&g

10、t;</p><p>　　1）流程示意圖 2）精餾塔物料衡算</p><p>　　3）精餾塔理論塔板數(shù) 4）精餾塔直徑塔高的求取</p><p>　　5）填料層的阻力校核 6）精餾塔的熱量核算</p><p>　　7）附屬設(shè)備設(shè)計(jì) 8）主要

11、裝備圖一張</p><p><b>　　工藝流程說(shuō)明</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的精餾塔是用來(lái)分離回收甲醇的，要求回收甲醇的濃度達(dá)到97％，所采用的流程如圖所示，含30%的原料液通過(guò)原料泵加壓，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾器、原料預(yù)熱器，再進(jìn)精餾塔進(jìn)行精餾分離，塔頂氣相通過(guò)冷凝器冷凝，不凝氣體放空。冷凝液一部分由回流泵壓回塔內(nèi)作為回流液，其余部分則作為產(chǎn)品輸出。</p&

12、gt;<p><b>　　塔型的選擇：</b></p><p>　　具體選擇塔型時(shí)，要根據(jù)被分離物料的性質(zhì)和負(fù)荷，要求精餾過(guò)程的壓力降、溫度以及腐蝕程度等條件決定。目前主要有板式塔和填料塔兩種。根據(jù)計(jì)算要求 該塔分離效率高，壓力降小，應(yīng)采用填料塔。</p><p>　　填料塔與板式塔相比，具有一定的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?/p>

13、1）生產(chǎn)能力大。板式塔內(nèi)件的開(kāi)孔率均在50%以上，而填料塔中的空隙率則超過(guò)90%，故單位塔截面積上，填料塔的生產(chǎn)能力一般均高于板式塔。</p><p>　　（2）分離效率高。工業(yè)填料塔每米理論級(jí)大多在2級(jí)以上，最多可達(dá)10級(jí)以上，而常用的板式塔每米理論級(jí)最多不超過(guò)2級(jí)。研究表明，在減壓和常壓操作下，填料塔的分離效率明顯優(yōu)于板式塔。</p><p>　　（3）壓力降小。填料塔由于空隙率高，故

14、其壓降遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于板式塔。一般情況下，板式塔的每個(gè)理論級(jí)壓降約在0.4－1.1kPa。填料塔約為0.01－0.27kPa。壓降低能降低操作費(fèi)用，節(jié)約能耗。</p><p>　?。?）持液量小。填料塔持液量一般小于6%，而板式塔則高達(dá)8%－12%。持液量大，雖可穩(wěn)定操作，但增長(zhǎng)開(kāi)工時(shí)間，增加操作周期及操作費(fèi)用。</p><p>　?。?）操作彈性大。填料對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)性很大，而板式塔的操作彈性

15、一般很小。</p><p>　?。?）填料塔塔內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐腐蝕，且靈活，價(jià)廉。</p><p>　　目前工業(yè)上絕大多數(shù)情況均采用填料塔，只有當(dāng)液體處理量特別大或有固體時(shí)，才采用板式塔。</p><p>　　填料式精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　由質(zhì)量分率求甲醇水溶液的摩爾分率：</p><p>　　甲醇的摩爾質(zhì)

16、量：MA=32.04kg/kmol</p><p>　　水的摩爾分質(zhì)量：MB=18.02kg/kmol</p><p>　　求得各個(gè)物料的摩爾分率如下：</p><p><b>　　全塔物料衡算</b></p><p><b>　　F=</b></p><p>　　解得 D=

17、2.85kmol/h , W=11.61kmol/h</p><p>　　3.采用圖解法，求解Rmin，R </p><p>　　甲醇－水溶液的平衡數(shù)據(jù)及部分?jǐn)?shù)據(jù)</p><p>　　由平衡數(shù)據(jù)畫(huà)出甲醇－水溶液的t-x-y圖</p><p>　　由上圖可知N=9 ，從塔頂算起第6塊塔板為進(jìn)料板，塔的理論塔板數(shù)為9。</p>

18、<p>　　原料泡點(diǎn)進(jìn)料，故xq=xF=0.194,從圖可知yq=0.573，故有：</p><p>　　對(duì)于指定的物系，Rmin只取決于分離要求，即設(shè)計(jì)型計(jì)算中達(dá)到一定分離程度所需回流比的最小值，實(shí)際操作回流比應(yīng)大于最小回流比。但增大回流比，起初顯著降底所需塔板層數(shù)，設(shè)備費(fèi)用明顯下降。再增加回流比，雖然塔板層數(shù)仍可繼續(xù)減少，但下降的非常慢。與此同時(shí)，隨著回流比的加大，塔內(nèi)上升蒸氣量也隨之增加，致使

19、塔徑、塔板面積、再沸器、冷凝器等設(shè)備尺寸相應(yīng)增大。因此，回流比增至某一數(shù)值時(shí)，設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用同時(shí)上升，回流比的采用原則是使設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用的總費(fèi)用最小。</p><p>　　通常，適宜回流比的數(shù)值范圍為R=（1.1~2.0）Rmin。本設(shè)計(jì)中取R＝2Rmin 。</p><p>　　R=2 Rmin =2×0.992 =1.984</p><p>　

20、　4. 填料塔壓力降的計(jì)算</p><p>　　各組分的飽和蒸汽壓由安托尼方程</p><p>　　求得各組分的飽和蒸汽壓的計(jì)算值：</p><p>　　塔頂?shù)膲毫Γ海?=66.37℃）</p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　=</b><

21、/p><p>　　塔釜的壓力：（ =103℃）</p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　所以精餾塔的壓力降為：</p><p><b>　　=</b></p><p><

22、;b>　　5. D、Z計(jì)算</b></p><p><b>　　5.1精餾段</b></p><p><b>　　5.1.1平均溫度</b></p><p>　　原料液泡點(diǎn)進(jìn)料，取 tF= 82.02℃,假設(shè)tD =66.37℃，則精餾段平均溫度</p><p><b>

23、;　　tm(精餾)= ℃</b></p><p>　　5.1.2平均分子量</p><p>　　塔頂： 由圖可知</p><p>　　進(jìn)料板： 由圖可知</p><p>　　精餾段平均分子量： </p><p>　　5.1.3精餾段平均操作壓力&

24、lt;/p><p>　　塔頂壓力 ＝106076Pa， </p><p>　　取每層塔板壓力降 ＝＝1177Pa，</p><p>　　則進(jìn)料板壓強(qiáng) ＝11776+106076＝113138Pa</p><p>　?。剑?09607Pa</p><p><b>　　5.1.4液相密

25、度</b></p><p>　　塔頂 由圖一得</p><p><b>　　查得66.37℃下</b></p><p>　　甲醇 水 </p><p>　　由 </p><p>　　得 ＝767.79kg/m3<

26、/p><p>　　進(jìn)料板 由圖知加料板液相組成 </p><p><b>　　查得82.02℃下</b></p><p>　　甲醇 水</p><p><b>　　由 </b></p><p>　　得 ＝910.61kg/m3</p&

27、gt;<p>　　故精餾段液相平均密度 </p><p>　　5.1.5精餾段汽相平均密度 </p><p>　　5.1.6液體粘度 </p><p>　　查《化學(xué)工程手冊(cè)》第一篇 ：</p><p>　　塔頂： 66.37℃時(shí) </p><p>　　進(jìn)料板： 82.02℃時(shí)</p>

28、<p>　　則精餾段平均液相粘度 </p><p>　　5.1.7氣相負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　5.1.8液相負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　5.1.9填料選擇</b></p><p>　　目前市場(chǎng)上規(guī)整填料價(jià)格較昂貴，且甲醇－水不屬于難分離系統(tǒng)，腐蝕性較小，故采用價(jià)格低、性能優(yōu)良的散裝金屬

29、拉西環(huán)DN25填料，查表得填料因子257。</p><p>　　5.1.10塔徑計(jì)算(采用?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算)</p><p><b>　　橫坐標(biāo) </b></p><p><b>　　查圖可得</b></p><p>　　縱坐標(biāo) </p><p><

30、b>　　1.167</b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　得 ＝2.672m/s</p><p>　　取安全系數(shù)0.7， </p><p>　　圓整塔徑 取D=0.400m</p><p><

31、;b>　　此時(shí) </b></p><p>　　符合0.5～0.85范圍,所以塔徑圓整適合</p><p><b>　　5.2提餾段 </b></p><p><b>　　5.2.1平均溫度</b></p><p>　　原料液泡點(diǎn)進(jìn)料， 取tF= 82.02℃ , tW

32、=103℃則提餾段平均溫度</p><p><b>　　tm(提餾) ℃</b></p><p>　　5.2.2平均分子量</p><p>　　塔底 由圖可，</p><p><b>　　進(jìn)料板 </b></p><p>　　提餾段平均分子量： </p>

33、;<p>　　5.2.3操作壓力’</p><p>　　塔釜壓力＝116666Pa， 進(jìn)料板壓強(qiáng) ＝113138Pa</p><p>　?。剑?14902Pa</p><p>　　5.2.4提餾段平均液相密度</p><p>　　塔釜 由圖一得 ＝0.009</p><p><

34、b>　　查得103℃下， </b></p><p>　　甲醇密度 水</p><p>　　由 </p><p>　　得：＝950.96kg/m3</p><p>　　進(jìn)料板 ＝910.61kg/m3</p><p>　　故提餾段平均液相密度 </p&

35、gt;<p>　　5.2.5提餾段氣相平均密度</p><p>　　5.2.6提餾段平均液相粘度’</p><p>　　查《化學(xué)工程手冊(cè)》第一篇 ： </p><p>　　塔底 103℃</p><p>　　進(jìn)料板： 82.02℃時(shí)</p><p>　　則提餾段

36、平均液相粘度 </p><p>　　5.2.7液相負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　5.2.8氣相負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　5.3塔徑計(jì)算(采用?？颂赝ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算)</p><p><b>　　橫坐標(biāo) </b></p>

37、<p><b>　　查圖可得</b></p><p>　　縱坐標(biāo) </p><p><b>　　1.027</b></p><p>　　繼續(xù)采用散裝金屬拉西環(huán)DN25填料 </p><p>　　得 uF＝3.056m/s</p><p>

38、　　取安全系數(shù)0.7， </p><p>　　圓整塔徑 取 D=0.400m</p><p><b>　　此時(shí) </b></p><p>　　符合0.5～0.85范圍,塔徑圓整合適</p><p>　　5.4.塔高的計(jì)算 </p><p>　　等板高度法，取HETP＝0.5m</p

39、><p>　　5.4.1精餾段 </p><p><b>　　取安全系數(shù)為1.4</b></p><p>　　5.4.2提餾段 </p><p><b>　　取安全系數(shù)為1.4</b></p><p>　　Z=Z1+Z2＝3.5+2.8＝6.3m <

40、;/p><p><b>　　6.計(jì)算結(jié)果列表</b></p><p><b>　　6.1.物料衡算</b></p><p><b>　　6.2.填料塔參數(shù)</b></p><p><b>　　輔助設(shè)備的選型計(jì)算</b></p><p>

41、　　7.1原料儲(chǔ)槽的選型計(jì)算</p><p>　　原料液的存儲(chǔ)量是要保證生產(chǎn)能正常進(jìn)行，主要根據(jù)原料生產(chǎn)情況及供應(yīng)周期而定的。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取儲(chǔ)槽中的原料液溫度為t=25℃，此時(shí)進(jìn)料液中各物料的物性是：</p><p>　　甲醇： 質(zhì)量濃度</p><p>　　水： 質(zhì)量濃

42、度</p><p><b>　　∴ 進(jìn)料液體積流量</b></p><p>　　在工業(yè)中為了安全起見(jiàn)，儲(chǔ)槽一般要留出一定空間。取儲(chǔ)槽安全系數(shù)為0.8（安全系數(shù)，又稱(chēng)裝填系數(shù)，是指有效容積占儲(chǔ)槽總?cè)莘e的百分率），按大工廠計(jì)算，取24小時(shí)進(jìn)料量計(jì)算，故所需的儲(chǔ)槽實(shí)際體積為：</p><p>　　原料儲(chǔ)槽工作于常溫、常壓下，甲醇是一級(jí)防爆產(chǎn)品。綜合以

43、上因素，最終選用立式平底錐蓋容器系列（JB1422-74），選公稱(chēng)容積。 </p><p><b>　　7.2中間槽</b></p><p>　　中間槽是儲(chǔ)存回流量及出料的儲(chǔ)罐。甲醇精餾過(guò)程為連續(xù)生產(chǎn)，中間槽的設(shè)計(jì)依據(jù)是中間槽裝液60％～80％能保持至少1～2個(gè)小時(shí)的流量，該設(shè)計(jì)任務(wù)中，槽裝液70％，即取安全系數(shù)為0.8，保持流量2小時(shí)。</p><

44、;p>　　取儲(chǔ)槽中的進(jìn)料液溫度為t=40℃，此時(shí)進(jìn)料液中各物料的物性是：</p><p>　　甲醇： 質(zhì)量濃度</p><p>　　水： 質(zhì)量濃度</p><p>　　∴ 進(jìn)料液體積流量為：</p><p>　　選用臥式無(wú)折邊球形封頭容器系列(JB1427-74),選公稱(chēng)容積。</p&g

45、t;<p>　　7.3塔底冷凝液儲(chǔ)槽</p><p>　　仍取儲(chǔ)槽中的料液溫度為t=40℃， </p><p><b>　　進(jìn)料液體積流量為：</b></p><p>　　選用立式平底平蓋容器系列（JB1421-74），選公稱(chēng)容積。</p><p>　　8.換熱器的選型計(jì)算</p><p

46、>　　在本設(shè)計(jì)任務(wù)中，甲醇濃度都比較高，在換熱時(shí)不能直接與冷流體混合，所以應(yīng)采用間壁式換熱器。在冷、熱流體的初、終溫度相同的條件下，逆流的平均溫差較并流的大。因此，在換熱器的傳熱量Q及總傳熱系數(shù)K值相同的條件下，采用逆流操作效果較好。若換熱介質(zhì)流量一定時(shí)，可以節(jié)省傳熱面積，減少設(shè)備費(fèi)；若傳熱面積一定時(shí)，可減少換熱介質(zhì)的流量，降低操作費(fèi)。因而，工業(yè)上多采用逆流操作。</p><p>　　同時(shí)，若換熱器兩端冷、

47、熱流體的溫差大，可使換熱器的傳熱面積小，節(jié)省設(shè)備投資。但要使冷、熱流體溫差大，冷卻劑用量就要大，增加了操作費(fèi)用，故溫差的取值應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)合理性，即要選擇適宜的換熱器兩端冷、熱流體溫差，使投資和操作費(fèi)用之和最小。</p><p><b>　　8.1原料液換熱器</b></p><p>　　根據(jù)《化工設(shè)計(jì)》書(shū)可知K的取值范圍一般在400，由于換熱器在使用過(guò)程中會(huì)形成污垢，

48、導(dǎo)致K的減小， 故取K=400</p><p>　　查《化學(xué)工程手冊(cè)》第1篇可得：</p><p><b>　　＝75.20</b></p><p><b>　　進(jìn)料溫度為25℃</b></p><p>　　逆流換熱，采用飽和蒸汽加熱：</p><p><b>　　

49、℃</b></p><p><b>　　℃</b></p><p>　　據(jù)熱量衡算可得： </p><p>　　查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取: 浮頭式換熱器（JB/T 4714-1992），公稱(chēng)直徑159mm，公稱(chēng)壓力2.5MPa，單管程，排管數(shù)15根，管子為，換熱管長(zhǎng)度1500mm,換熱面積為1.3,計(jì)算傳熱面積1.6。

50、</p><p><b>　　8.2塔頂冷凝器</b></p><p>　　假設(shè)冷流體從25℃升至40℃，熱流體從氣體冷凝為液體</p><p>　　66.37℃時(shí)，查得甲醇、水的汽化潛熱： </p><p>　　逆流換熱，采用水冷卻</p><p><b>　　℃</b>&

51、lt;/p><p>　　取 </p><p>　　據(jù)熱量衡算可得： </p><p>　　查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)（第一版）,浮頭式換熱器（JB/T 4714-1992），公稱(chēng)直徑325mm，公稱(chēng)壓力4.0MPa，2管程，排管數(shù)32根，管子為，換熱面積為5,計(jì)算傳熱面積7.4。</p><p><b>

52、;　　8.3塔底再沸器</b></p><p>　　103℃時(shí) 查得甲醇、水的汽化潛熱： </p><p>　　逆流換熱， 采用130℃的水蒸氣加熱</p><p><b>　　℃ </b></p><p>　　取 </p><p>　　查《化工工藝設(shè)計(jì)

53、手冊(cè)》上冊(cè)（第一版），選用立式虹吸式重沸器(JB/T 4716-1992),公稱(chēng)直徑400mm，公稱(chēng)壓力1.0MPa，單管程，管子數(shù)32根，管子為，計(jì)算傳熱面積10.8</p><p>　　9.液體分布器的簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)</p><p>　　該精餾塔塔徑較小，考慮選用管式液體分布器，且散裝金屬拉西環(huán)填料的比表面積較小，可以選用較小的分布點(diǎn)密度，設(shè)計(jì)去160點(diǎn)/。</p><p

54、><b>　　布液點(diǎn)數(shù)為 n=點(diǎn)</b></p><p>　　按分布點(diǎn)幾何均勻與流量均勻的原則，進(jìn)行布點(diǎn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)結(jié)果：主管直徑為，支管直徑為，采用5根支管，支管中心距為65mm，采用正方形排列，實(shí)際布點(diǎn)數(shù)為n=21,布液點(diǎn)示意如圖所示</p><p><b>　　布液計(jì)算：</b></p><p><b>

55、;　　，</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則 </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)取</b></p><p>　　10.主要接管尺寸的計(jì)算及選型</p><p>　　管徑設(shè)計(jì)是根據(jù)流體的特性、

56、工藝要求及基建費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)、維修費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)比較確定。管徑大，則壁厚，基建費(fèi)用增加；管徑小，流動(dòng)阻力大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用增加。初步選定流體流速后，通過(guò)計(jì)算確定管徑，最后圓整到符合公稱(chēng)直徑的要求。</p><p><b>　　10.1進(jìn)料管</b></p><p>　　原料液密度 ， </p><p><b>　　原料液體積流率

57、</b></p><p>　　取管內(nèi)流速 </p><p><b>　　則進(jìn)料管直徑 </b></p><p>　　查《化工原理》上冊(cè)，取進(jìn)料管尺寸為，熱軋無(wú)縫鋼管 </p><p>　　10.2塔頂氣體出口管</p><p>　　近似取精餾段體積為塔頂蒸汽體積流率<

58、;/p><p>　　, </p><p>　　取管內(nèi)蒸汽流速 </p><p>　　則塔頂蒸汽出口管直徑 </p><p>　　查《化工原理》上冊(cè) 取釜液出口管尺寸為，熱軋無(wú)縫鋼管 </p><p><b>　　10.3回流進(jìn)口管</b>

59、;</p><p>　　回流液密度 kg/m3， </p><p>　　回流液體積流率 </p><p>　　取管內(nèi)流速 </p><p><b>　　則回流進(jìn)口管直徑 </b></p><p>　　查《化工原理》上冊(cè) 取回流管尺寸為，熱軋無(wú)縫鋼管 &l

60、t;/p><p><b>　　10.4釜液出口管</b></p><p>　　釜液流率 W=3.225 釜液密度＝950.96kg/m3 </p><p>　　體積流率 ＝</p><p>　　取管內(nèi)流速 ，</p><p><b>　

61、　則釜液出口管直徑 </b></p><p>　　查《化工原理》上冊(cè) 取釜液出口管尺寸為，熱軋無(wú)縫鋼管</p><p>　　10.5再沸器進(jìn)口管</p><p><b>　　取管內(nèi)蒸汽流速， </b></p><p>　　則再沸器進(jìn)口管直徑 </p><p>　　查《化工原理》上冊(cè)

62、 取再沸器進(jìn)口管尺寸為，熱軋無(wú)縫鋼管 </p><p>　　11. 泵的選型計(jì)算</p><p><b>　　11.1進(jìn)料液泵</b></p><p>　　該工藝流程具有兩個(gè)主要的泵裝置，一個(gè)為進(jìn)料泵，負(fù)責(zé)把液體打進(jìn)填料塔；另一個(gè)為回流泵，負(fù)責(zé)把回流液打回塔內(nèi)重新進(jìn)行精餾。由于所設(shè)計(jì)的泵用于輸送化工液體，與一般泵不同，它要求泵操作方便，運(yùn)行可靠

63、，性能良好和維修方便。</p><p>　　泵的選型首先要根據(jù)被輸送物料的基本性質(zhì)，包括相態(tài)、溫度、粘度、密度、揮發(fā)性和毒性等，還要考慮生產(chǎn)的工藝過(guò)程、動(dòng)力、環(huán)境和安全要求等條件。因?yàn)榱弦焊g性較小，粘度小，溫度不高，流量小，揚(yáng)程高，故可采用旋渦泵。</p><p>　　進(jìn)料泵最小揚(yáng)程=提餾段填料層高度+塔底預(yù)留空間及裙座高</p><p><b>　　揚(yáng)

64、程 </b></p><p><b>　　揚(yáng)程 </b></p><p>　　時(shí)， 質(zhì)量濃度 </p><p><b>　　質(zhì)量濃度</b></p><p><b>　　得： </b></p><p>　　流

65、量 </p><p><b>　　取安全系數(shù)1.3</b></p><p>　　查《化工工原理》上冊(cè)，選擇AY型離心油泵， 流量為，揚(yáng)程40m,轉(zhuǎn)速2950r/min,軸功率1.63KW，電機(jī)功率2.2KW.</p><p><b>　　11.2回流泵</b></p><p>　　同

66、種條件下選取旋渦泵</p><p><b>　　揚(yáng)程 </b></p><p>　　料液經(jīng)冷凝后溫度為66.37℃，</p><p>　　查得66.37℃下 </p><p>　　甲醇 水</p><p>　　由 </p>

67、<p>　　得 </p><p><b>　　流量 </b></p><p><b>　　取安全系數(shù)1.3</b></p><p>　　查《化工工藝手冊(cè)》 選W型旋渦泵 25W－25 </p><p>　　流量為，揚(yáng)程,轉(zhuǎn)速2900r/min,軸功率0.378

68、KW，電機(jī)功率0.75KW.</p><p><b>　　12.流量計(jì)選取</b></p><p>　　化工過(guò)程中需經(jīng)常對(duì)物料進(jìn)行流量和總量的測(cè)量。流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的物料量。所選依據(jù)主要為介質(zhì)的性質(zhì)及流量測(cè)量范圍。</p><p>　　將料液由貯槽送往預(yù)熱器處需一個(gè)測(cè)量流量的流量計(jì)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、讀數(shù)方便、能量損失小，測(cè)量范圍寬。料

69、液在低壓及較低溫度下輸送，因此選用轉(zhuǎn)子流量計(jì)。料液流量0.410m3/h,查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用LZB型玻璃轉(zhuǎn)子, 型號(hào)LZB-50, 測(cè)量比1:10，液體測(cè)量范圍0.4－4m3/h.</p><p><b>　　13.溫度計(jì)選取</b></p><p>　　溫度計(jì)可采用雙金屬溫度計(jì)，該溫度計(jì)適用測(cè)量中、低溫，可直接測(cè)量氣體、液體的溫度，具有易讀數(shù)、堅(jiān)固耐用等特

70、點(diǎn)。查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，采用防護(hù)型號(hào)，選取WSS-401-F,公稱(chēng)直徑為1200mm，測(cè)量范圍為0℃－300℃。</p><p>　　或根據(jù)該設(shè)計(jì)任務(wù)，溫度范圍在150℃內(nèi)。根據(jù)文獻(xiàn)，可選用鎳鉻－銅鎳(WRKK)型熱電偶,分度號(hào)為E,套管材料1Cr18Ni9Ti,外徑d=2mm,測(cè)量范圍0~300℃,允差值3℃.最高使用溫度700℃,公稱(chēng)壓力P≤500kgf/cm2。也可選用WRK－240型隔爆鎳鉻－銅鎳熱電

71、偶,分度號(hào)E,結(jié)構(gòu)特征:固定螺紋安裝，測(cè)溫范圍0~600℃,公稱(chēng)壓力P≤100kgf/cm2。</p><p><b>　　14.壓力計(jì)選取</b></p><p>　　壓力計(jì)選取，需考慮量程、精度、介質(zhì)性質(zhì)及使用條件等因素。安裝時(shí)，應(yīng)力求避免振動(dòng)和高溫的影響。量程為穩(wěn)定壓力（1/3－3/4）的量程上限。精度工業(yè)用在1.5級(jí)及2.5級(jí)。介質(zhì)無(wú)腐蝕性不易堵塞。壓力表安裝

72、的地方，取壓管的內(nèi)墻面與設(shè)備或管道的內(nèi)壁應(yīng)平整。無(wú)凸出物或毛刺以保證正確取得靜壓力。被測(cè)介質(zhì)溫度超過(guò)60℃時(shí)，取壓口至閥門(mén)見(jiàn)或閥門(mén)至壓力表間應(yīng)有冷凝管?，F(xiàn)選用TG－1200，測(cè)量范圍為0－1200mmH2O.精度等級(jí)1.5，最大工作壓力 6MPa。</p><p><b>　　設(shè)備一覽表</b></p><p><b>　　選用符號(hào)說(shuō)明</b>&

73、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．《甲醇工學(xué)》房鼎立，宋維端，肖任堅(jiān)合編，朱炳辰審定，化學(xué)工業(yè)出版社 </p><p>　　2．《化工傳質(zhì)與分離過(guò)程》 賈紹義，柴誠(chéng)敬 主編，化學(xué)工業(yè)出版社 </p><p>　　3．《化工流體流動(dòng)與傳熱》 柴誠(chéng)敬，張國(guó)亮 主編，化學(xué)工業(yè)出版社<

74、/p><p>　　4．《化工熱力學(xué)》陳鐘秀，顧飛燕，胡望明 編著 化學(xué)工業(yè)出版社 </p><p>　　5．《化工設(shè)計(jì)》黃璐，王保國(guó) 化學(xué)工業(yè)出版社，255頁(yè)</p><p>　　6．《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》 國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編 化學(xué)工業(yè)出版社 </p><p>　　7.《中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備大全》 蔡源眾 主編，成都科技大