年产7200邻苯二甲酸二丁酯 毕业设计(9)

第六章 主要设备的相关计算及选型 釜内流体升温和维持平衡综合为 175 ℃

240?210?175?50 ℃ ?tm＝

2q＝10.97?3600?39492 kcal/h

故所需夹套传热面积为：

A?39492q＝＝5.29 m2 149.18?50Ki??tm（7）夹套实际传热面积

夹套面积高度为1.6 m，下封头高度为0.39 m，则：

A1??Dh＝3.14?1.4?（1.4-0.39）＝4.44 m2

下封头表面积：

A2?2.306 m2

故夹套实际面积为：

A0?A1?A2＝4.440+2.306 ＝6.746 m2 由于A0> A，所以不需要加盘管。

6.2 水洗釜

6.2.1 水洗釜体积

进料绝大部分是DBP、正丁醇和水，正丁醇密度?1?809.1kg/m3，密度

kg/m3，DBP密度?3?1053。 ?2?1000物料所占体积：V?8080.811773.852522.37???12.389m3 1053809.11000取投料系数为0.8,则水洗釜体积： 12.389V??14.49m3

0.86.2.2 水洗釜直径和高度

选取釜内径Dg?2400mm，筒体高度H=2400 mm，由内径选取壁厚??8mm的标准椭圆封头：曲边高度h1?600mm，直边高度h0?40mm，内表面积F?6.5453m2，内容积V1?1.9905m3，则该釜全容积与酯化反应釜相同：

?3.1416?2.42?2.4?14.838 m3 V=2Vf?Di2H?2?1.9905?44与所需体积相当，故所选合适。

釜的总高度：H0?H?2(h0?hi)＝2.4?2?(0.04?0.6)?3.68 m

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广东石油化工学院本科毕业设计：7200吨/年邻苯二甲酸二丁酯工艺设计

6.2.3 壁厚

水洗釜在常压下操作，设计压力为一个大气压，操作温度为60℃，选用0Cr18Ni9作为釜材料，在60℃许用应力为130 MPa。

采用双面焊，局部无损探伤，取焊缝系数?＝0.9； 一般钢板负偏差：C1?0.5mm； 单面腐蚀：C2?1mm，故

?c?0.1?2400?1.5?2.52 mm

2?130?0.9?0.1考虑容器在制造、运输及安装过程中的刚度强度要求，取标准壁厚8mm。 封头厚度与筒体厚度相同，亦满足设计要求。

6.2.4 传动装置

（1）电机

与主反应釜相同，除了考虑搅拌液体时克服流体摩擦阻力所消耗的功率Ps之外，还要考虑水洗釜空转时，克服机械摩擦阻力所需的功率P0。因此马达运转时的实际功率PW是两者之和。参照主反应釜，马达运转时实际功率PW＝2.51+1.5＝3.66 kW。

一般情况启动功率可达运转功率的1.5倍，3.66?1.5＝5.49 kW，所以实际选用5 kW

的马达。选用1500 r/min的Y系列三相异步电动机，安装形式为V1(直立)型，型号为Y 200 M-4，参数如下：

表6-3 电动机的选型及相关参数

项目 电动机类型 标定型号 功率 kW 频率 Hz 电压 V 转速 r/min

数值及说明 Y系列三相异步电动机

Y 200 M-4

5 50 380 1440

标准编号 GB 755-87

（2）减速器

与主反应釜相似，根据设计需要，选用立式摆线针齿行星减速机，型号为： BLD 5.5-4-17，参数如下：

表6-4 减速器的选型及相关参数

项目 数值及说明 减速机类型 摆线针齿行星减速机

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第六章 主要设备的相关计算及选型 标定符号 BLD 7.5-4-17 公称出轴转速 r/min85 公称减速比 17

6.3 过滤器

该设计反应流程为间歇操作，采用工业上应用较为广泛的板框压滤机。 板框压滤机结构简单、制造方便、占地面积较小而过滤面积较大，适应能力。 按国家编制的压滤机系列标准及规定代号，根据生产任务需要，选用板框压滤机型号为：BAS 20/635-25，具体参数如下：

表6-5 压滤机的选型及相关参数

项目 数值及说明

种类 型号 板框压滤机 BAS 20/635-25 排出方式 暗流式 压紧方式 手动压紧 操作压力/MPa 0.3 框内每边长/mm 635 框厚/mm 25 过滤面积/m2 20 滤框总容积/m3 0.262 生产能力m/h 8

3

6.4 其它设备

容器储罐类

6.4.1 正丁醇原料储罐

备用原料一周，每天需要正丁醇6861.26×3＝20583 .78kg（数据来自物料衡算，下

20583.78同），考虑装料系数，即体积为＝3.18 m3，则一周所需正丁醇体积为3.18

809.8?0.8×7＝222m3，故选用一个容积为250 m3的原料储罐。

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6.4.2 正丁醇计量罐

每釜反应所需正丁醇的质量为6861.26 kg，其体积为所以选用一个容积为2.50 m3的计量罐。

6861.26＝2.34 m3（同上），

809.8?0.656.4.3 搅拌配料罐

搅拌罐中添加了催化剂，需要搅拌溶解混合，由上计算可知，正丁醇体积为8.47 m3，

1.45考虑催化剂的加入，则体积约为8.50 m3，取装料系数为0.8,即所需体积为＝1.8

0.833m，所以选用容积为2.0 m的立式搅拌配料罐（配有专用电机搅拌器）。

6.4.4 分液罐

从水洗釜输出的料液含正丁醇6861.26kg，水1431.67 kg。料液温度约为50℃,该温

6861.261431.67?度下各液体密度分别为：819kg/m3、988kg/m3，则总体积为＝8199882.13m3，故选用一个容积为2.5m3的罐体，在罐体上安装有一视镜，可观察罐内分层情况。

表6-6 储罐设备

序号

流程编号

设备名称 正丁醇 储罐 计量罐

设计条件

介质 正丁醇 正丁醇 催化剂 正丁醇 催化剂 正丁醇 水

温度 常温

压力 常压

材质

备注 备用原料一

周

1 Q235-A

2 V-0201 常温 常压 Q235-A

3 V-0202 配料罐 常温 常压 Q235-A

4 V-0205 分液罐 常温 常压 Q235-A

换热类

6.4.5 混合气体（水、正丁醇）冷凝器

根据生产任务及同类生产装置资料，参考《流体力学与传热》，选用SC 600Ⅱ-0.6-72.0型换热器，换热管为?19mm，管心距为25mm，具体参数如下：

表6-7 冷凝器相关参数

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第六章 主要设备的相关计算及选型 公称直径DN/mm 600

公称压力 管程数 PN/MPa 0.6

N 2

管子根 数n 416

中心排 管数 23

管程流通面积/m 0.0368

2

换热管长度L/mm 3000

计算换热面积/m 72.0

2

6.5.6 DBP产品冷凝器

选用SC 800Ⅱ-0.6-203.8型换热器，具体参数如下：

表6-7 SC 800Ⅱ-0.6-203.8型换热器相关参数

公称直径DN/mm 800

公称压力 管程数 管子根 PN/MPa 0.6

N 2

数n 776

中心排 管数 31

管程流通面积/m 0.0686

2

换热管长度L/mm 4500

计算换热面积

/m 203.8

2

机泵类

6.4.7 正丁醇进料泵

釜高3.68 m，架在钢平台上，以5.0m计算，在原料液与进料口间列伯努利方程得：

2P1u12P2u2Z1???H?Z2???Hf,1?2

?g2g?g2g其中Z2?Z1＝3.00 m，P1?P2，u1＝0，u2＝1m/s，大约估算Hf＝1.5 m 则所需泵 …… 此处隐藏：1843字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……