河南郑州中铝1.17万吨含硫废气资源化利用项目4-1-设备设计说明书.docxVIP

设备设计说明书河南郑州中铝9万吨含硫废气资源化利用项目

三峡大学曾子云麒麟团队

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1 总述 1

2 反应器设计 2

2.1 反应器选型目标 2

2.1.1 固定床反应器 3

2.1.2 流化床反应器 4

2.2 甲醇脱水制二甲硫醚反应器 5

2.2.1 催化剂性质 5

2.2.2 反应器类型选择 5

2.2.3 反应器停留时间及模拟体积确定 6

2.2.4 二甲硫醚合成反应器设计过程 7

2.3 二甲硫醚氧化反应器 13

2.3.1 1反应方程式 13

2.3.2 反应器选择 14

2.3.3 ASPEN二甲硫醚氧化反应器模拟参数 15

2.3.4 设计过程 15

2.3.5 设计结果 20

2.3.6 软件强度校核 21

2.3.7 反应器选型结果一览表 67

3 塔设备设计 68

3.1 塔设备选型设计依据 68

3.2 塔设备选型 69

3.2.1 塔设备简介 69

3.2.2 塔型选择原则 72

3.3 塔结构设计（以T-0401为例进行设计） 75

3.3.1 塔体结构设计 75

3.3.2 塔体强度校核 77

3.3.3 塔设备选型结果 94

4 换热设备设计 95

4.1 换热器选型设计依据 95

4.2 换热器类型简介 95

4.3 换热器选型原则 97

4.3.1 换热器选型软件 100

4.4 选型范例 100

4.4.1 类型选择 101

4.4.2 管壳程选择 101

4.4.3 温度 101

4.4.4 压力 101

4.4.5 传热系数 102

4.4.6 尺寸 102

4.4.7 选型结果 102

4.4.8 详细尺寸 105

4.4.9 换热器强度校核 107

5 输送装置 140

5.1 泵 140

5.1.1 选型依据 140

5.1.2 化工装置对泵的要求 140

5.1.3 工业泵的特点和选用要求 141

5.1.4 选型原则 142

5.1.5 选型结果 143

5.2 压缩机 143

5.2.1 选型原则 143

5.2.2 工艺参数和选型结果 145

6 储罐 146

6.1 总述 146

6.1.1 选型依据 146

6.1.2 选型简述 146

6.1.3 选型原则 146

6.2 储罐设计 148

总述

(一)过程设备的基本要求

过程设备最基本的要求是满足安全性与经济性。经济性包括经济的制造过程，经济的安装、使用与维护，以及设备的长期安全运行。在满足工艺要求的前提下，为了确保安全与经济，过程设备应满足以下基本要求。首先，结构合理，安全可靠。过程设备所有部件都必须具有足够的强度、刚度和稳定性，可靠的密封性和一定的耐久性。其次，设备必须具有先进的技术经济指标，技术经济指标是衡量过程设备优劣的重要参数。再次，运转性能好，操作简单，运转方便；最后，还要具有优良的环境性能。上述要求很难全部满足，设计选用时应针对具体问题具体分析，满足主要要求，兼顾次要要求。

(二)过程设备设计的作用

设备工艺设计是工程设计的基础。化工设备从工艺设计的角度可以分为两类：一类是标准设备或定型设备，是成批、成系列生产的设备，可直接从设备生产厂家购买；另一类是非标设备或非定型设备，是根据工艺要求、通过工艺计算及设备专业设计人员设计的特殊设备，可由有资质的厂家制造。

(三)设计与选型的主要内容

1) 确定单元操作所用设备的类型。

这项工作应与工艺流程设计结合进行。

2) 确定设备的材质。

根据工艺操作条件（温度、压力、介质性质）和工艺要求确定符合要求的设备材质。

3) 确定设备的设计参数。

设备的设计参数是由工艺流程设计、物料衡算、热量衡算、设备的工艺计算多项工作得到的。对塔设备，需要确定进出口物料的流量、组成、温度、压力、塔径与塔的材质、填料类型与填料高度或塔板类型与塔板数等，对于精馏塔还要确定塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷、换热流体的种类等；对换热器，则需要知道热负荷、换热面积、冷热流体的种类及流量。

4) 确定定型设备（即标准设备）的型号或牌号以及数量。

对已有标准图纸的设备，确定标准图的图号和型号。对非标设备，向化工设备专业设计人员提出设计条件和设备草图，明确设备的型式、材质、基本设计参数、管口、维修安装要求、支承要求及其他要求（如防爆口、人孔、手孔、卸料口、液面计接口等）。

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