全国化工大赛-恒逸石化杯-安徽皖维乙烯法与乙炔法联产50万吨每年醋酸乙烯酯项目3-1典型设备设计说明书 .doc

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章总述 1

1.1过程设备的选型目的和基本要求 1

1.2过程设备的分类 1

1.3过程设备设计与选型原则 1

第二章塔设备设计 2

2.1塔设备设计依据 2

2.2设计要求 2

2.3塔设备简介 3

2.3.1板式塔 5

2.4塔设备选型 6

2.4.1选型方法 6

2.4.2塔主要结构尺寸的确定 7

2.5典型塔设备计算 7

2.5.1乙烯法醋酸乙烯精馏塔T0602的设计 8

2.5.2塔机械工程设计（手算） 19

2.5.3乙烯法醋酸乙烯精馏塔T0602的校核（软件） 21

2.5.4乙炔法醋酸乙烯精馏塔T0104的设计 27

2.5.5塔机械工程设计（手算） 37

2.5.6乙炔法醋酸乙烯精制塔T0104的校核（软件） 39

第三章反应器设计 48

3.1反应器概述 48

3.2反应器类型 48

3.2.1釜式反应器（反应釜） 48

3.2.2管式反应器 49

3.2.3固定床反应器 49

3.2.4流化床反应器 50

3.3醋酸乙烯合成反应器（R0301） 50

3.3.1反应特点 50

3.3.2本厂反应器的选择 51

3.3.3工艺条件的确定 51

3.3.4反应器设计过程 53

3.3.5设备尺寸计算 56

3.3.6接管零部件尺寸计算 57

3.3.7反应器设计结果 58

3.3.8反应器结构设计校核 59

3.4乙醛生成反应器（R0102） 63

3.4.1反应特点 63

3.4.2流化床概述 63

3.4.3反应器选择 64

3.4.4催化剂的选择 65

3.4.5反应器设计过程 65

第四章换热器设计 80

4.1换热器设计依据 80

4.2换热器分类 80

4.2.1按工艺功能分类 80

4.2.2按传热方式分类 81

4.3换热器工艺方案的确定 82

4.3.1换热管规格选择 82

4.3.2壳程数和台数 82

4.3.3工艺条件选择 83

4.4换热器设计（E0301） 84

4.4.1换热要求 84

4.4.2换热器型式的选择 85

4.4.3换热器结构 91

4.4.4换热器的机械设计及校核 94

4.5换热器设计说明书 95

4.5.1数据输入 95

4.5.2计算结果 97

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过程设备的分类

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、反应器、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，如小的储罐、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