全国化工大赛-陕鼓杯-华晨化工11万吨每年MMA生产项目3-设备选型与典型设备设计文档.docx

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TOC\o1-3\h\z\u第一章总述 5

1.1过程设备的选型目的和基本要求 5

1.2过程设备类别 5

1.3过程设备设计与选型原则 5

1.4设计标准与依据 6

1.5全厂设备概况 6

第二章塔设备计算说明书 7

2.1分类与特性 7

2.1.1填料塔和板式塔的比较 7

2.1.2板式塔 9

2.1.3填料塔 10

2.1.4塔型的结构与选择 11

2.2MAL精制塔T-0404设计 12

2.2.1设计条件 12

2.2.2.结构参数设计（手算） 13

2.2.3塔机械工程设计 30

2.2.3强度校核 39

2.2.4设备条件图 42

第三章换热器设计结果表 44

3.1分类与特性 44

3.2换热器选型 44

3.2.1选型原则 44

3.2.2选型步骤 47

3.3MTBE预精馏塔塔顶冷凝器E-0103设计 48

3.3.1设计条件 48

3.3.2结构参数设计 49

3.3.3强度核算 53

3.3.4设备条件图 71

3.4双效换热器E-0305设计 73

3.4.1设计条件 73

3.4.2结构参数设计 73

3.4.3强度核算 78

（2）SW6-2011强度校核 78

第四章反应器设计说明书 95

4.1反应器选型 95

4.2异丁烯氧化反应器R0201设计 99

4.2.1反应原理 99

4.2.2反应设计条件 99

4.2.3催化剂 100

4.2.4结构参数设计 101

4.2.5MATLAB设计与计算 108

4.2.6COMSOL设计与计算 113

4.2.7反应器设计结果 113

4.2.8反应器强度校核 114

4.2.9设备条件图 122

第五章泵 123

5.1选用要求 123

5.2选型依据 126

5.3选型示例—MAL-MEOH混合液输送泵P0501 126

5.4选型结果 127

第六章压缩机 128

6.1选用要求 128

6.2选型示例——反应器进料压缩机C0401 129

6.3选型结果 129

第七章储罐 130

7.1分类 130

7.2选型示例——甲醇储罐V0602 130

7.3选型结果 130

第一章总述

1.1过程设备的选型目的和基本要求

化工设备的工艺设计与选型是在物料衡算和热量衡算的基础上进行的，其目的是决定工艺设备的类型、规格、主要尺寸和数量，为车间布置设计、施工图设计及非工艺设计项目提供足够的设计数据。

过程设备的第一个基本要求是能满足工艺要求。对于工艺上所要求的温度、压力、液位、流量等都需要过程设备来实现。在满足工艺要求的同时，过程设备也必须保证有足够的强度，不会在操作过程中遭到破坏。还有一个基本要求，经济上要合理。在满足前一个基本要求之后，要考虑尽量降低设备的生产费用和操作费用，这样才能使企业获得更大的利益。

1.2过程设备类别

化工设备从总体上分为两类，一类称定型设备或标准设备，这是由一些加工厂成批成系列生产的设备，通俗地说，就是可以买到的现成的设备，如泵、反应釜、换热器、大型储罐等；另一类称非定型设备或非标准设备，是指规格和材料都是不定型的、需要专门设计的特殊设备，如反应器、塔器等。

1.3过程设备设计与选型原则

（1）合理性

即设备必须满足工艺需求，与工艺流程、生产规模、工艺条件及工艺控制水平相适应，在设备的许可范围内，能够最大限度地保证工艺的合理和优化并运转可靠。

（2）可靠性和先进性

工艺设备的型式、牌号多种多样，实现某一化工单元过程，可能有多种设备，要求设备运行可靠。在可靠的基础上考虑先进性，便于连续化和自动化生产，转化率、收率、效率要尽可能达到高的先进水平，在运转的过程中，波动范围小，保证运行质量可靠，操作上方便易行，有一定的弹性，维修容易，备件易于加工等。

（3）安全性

设备的选型和工艺设计要求安全可靠、操作稳定、无事故隐患，对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求，工人在操作时劳动强度小，尽量避免高温高压高空作业，尽量不用有毒有害的设备附件、附材，创造良好的工作环境和无污染。

（4）经济性

设备的选择力求做到技术上先进，经济上合理。

1.4设计标准与依据

表1.1设计标准与依据

名称

标准