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机械与动力工程学院
过程装备与控制工程专业课程设计
设计题目:生产能力为4200m3/h甲醇制氢生产装置设计
设计人:邱宏伟
指导教师:
班级:过程装备与控制工程07班
组号:7〔21〕
设计时间:2016年12月20日—2017年1月14日
前言
氢气是一种重要的工业用品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和效劳部门,由于使用要求的不同,这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。近年来随着中国改革开放的进程,随着大量高精产品的投产,对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
℃的石脑油。近年来,由于转化制氢炉型的不断改良。转化气提纯工艺的不断更新,烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标,受到许多国家的重视。它具有以下的特点:
1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比拟,投资省,能耗低。
2、与电解水制氢相比,单位氢气本钱较低。
3、所用原料甲醇易得,运输储存方便。而且由于所用的原料甲醇纯度高,不需要在净化处理,反响条件温和,流程简单,故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。
摘要
本次课程设计是设计生产能力为4200m3/h甲醇制氢生产装置。在设计中要经过工艺设计计算,典型设备的工艺计算和结构设计,管道设计,单参数单回路的自动控制设计,机器选型和技术经济评价等各个环节的根本训练。
在设计过程中综合应用所学的多种专业知识和专业根底知识,同时获得一次工程设计时间的实际训练。课程设计的知识领域包括化工原理、过程装备设计、过程机械、过程装备控制技术及应用、过程装备成套技术等课程。本课程设计是以甲醇制氢装置为模拟设计对象,进行过程装备成套技术的全面训练。
设计包括以下内容和步骤:
1、工艺计算。
2、生产装置工艺设计。
3、设备设计。分组进行。
4、机器选型。
5、设备布置设计。
6、管道布置设计。
7、绘制管道空视图。
8、设计一个单参数、单回路的自动控制方案。
9、对该装置进行技术经济评价。
10、整理设计计算说明书。
设计任务书
一、题目:生产能力为4200Nm3/h甲醇制氢生产装置。
二、设计参数:生产能为4200Nm3/h。
三、计算内容:
1、工艺计算:物料衡算和能量衡算。
2、机器选型计算。
3、设备布置设计计算。
4、管道布置设计计算。
四、图纸清单:
1、物料流程图
2、工艺流程图
3、换热器总装图
4、换热器零件图
5、管道布置图
6、管道空视图
TOC\o1-3\h\u目录
344第一章工艺设计1
290441.1.甲醇制氢物料衡算.1
49501
73591
87761.1.3原料储液槽(V0101)1
80831.1.4换热器(E0101),汽化塔(T0101)、过热器(E0102)1
257091.1.5转化器(R0101)1
277421
273942
76482
251721.2.2转化器(R0101)2
3841.2.3过热器(E0102)3
49471.2.4汽化塔(T0101)3
125511.2.5换热器(E0101)3
150621.2.6冷凝器(E0103)4
80245
112515
225092.1.2.总体设计5
76992.1.3.热工计算5
2843511
196282.2结构设计11
2080312
3220012
210032.2.3管程接管补强计算〔按照GB150-1998等面积补强法〕13
280942.2.4壳程接管补强计算〔按照GB150-1998等面积补强法〕13
80282.2.5换热管〔GB151-1999〕14
209442.2.6折流板〔GB151-1999〕14
92782.2.7拉杆〔GB151-1999〕15
2880315
323152.3.1固定管板换热器设计计算15
151515
7662.3.3前端管箱封头计算15
699115
32753后端管箱封头计算15
2988715
2762615
3226第三章机器选型及管道设计37
171903.1计量泵的选型37
51483纯水计量泵P0101
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