前言第1頁（共35頁）工廠廢液中含有的甲醇回收工藝設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u1289工廠廢液中含有的甲醇回收工藝設(shè)計(jì) 1317141前言 165482選題背景 2100402.1題目來源 216847題目類型：設(shè)計(jì) 21182.2研究目的和意義 2200772.3國內(nèi)外發(fā)展趨勢 2264173方案論證 3295983.1甲醇回收工藝 3281883.1.1雙塔精餾工藝 3295653.1.2三塔精餾工藝 4184933.1.3單塔精餾工藝 443603.2回收塔塔型的選取 4165014精餾塔內(nèi)的物料衡算 4143204.1全塔物料衡算 45800先對水-甲醇體系在塔內(nèi)進(jìn)行總的物料衡算 5265534.2求全塔的理論塔板數(shù) 585894.3求全塔的實(shí)際塔板數(shù) 6234614.4全塔物料性質(zhì)數(shù)據(jù)匯總計(jì)算 759104.5全塔的熱量衡算 880905塔設(shè)備設(shè)計(jì) 10123466工藝流程設(shè)計(jì) 17122326.1工藝路線 17197146.2廢料雜質(zhì)處理 17207556.2.1吸附法 17254246.2.2微生物處理法【15】 17318076.2.3膜處理法[16] 194307總結(jié) 191前言本設(shè)計(jì)是針對工廠廢液中含有的甲醇進(jìn)行回收而進(jìn)行設(shè)計(jì)的工藝裝置，不僅能有效保護(hù)環(huán)境，還能回收有用產(chǎn)品，節(jié)約能源，是一件大有裨益的事。甲醇回收存在三塔精餾，雙塔精餾和單塔精餾等不同工藝，本設(shè)計(jì)方案所采用的是單塔精餾的工藝，將在生產(chǎn)過程中，作為副產(chǎn)物或者中間產(chǎn)物的含量較高的甲醇水溶液通過泵輸入到回收塔中，經(jīng)塔內(nèi)精餾將甲醇與水還有少量其他雜質(zhì)較好的分離開來，然后將分離出的甲醇蒸汽通過冷凝器，冷凝為純度較高的甲醇溶液從而運(yùn)送到產(chǎn)品儲(chǔ)藏罐中，以備多次重復(fù)利用，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。因?yàn)榧状伎勺鳛榍鍧嵞茉?，又是眾多化工重要產(chǎn)品的原料，所以此舉也大大有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本次設(shè)計(jì)因處理量不算巨大，故采用的也是工藝裝置簡便，更好操作的單塔精餾工藝，比起其他工藝，單塔精餾突出了操作簡便，節(jié)約資源，節(jié)約成本，減少污染等優(yōu)點(diǎn)，此舉既達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的目的，也在實(shí)際中避免了資源浪費(fèi)，操作繁瑣，污染環(huán)境等不利因素，對于塔的選型則是選擇填料塔作為反應(yīng)裝置，比起傳統(tǒng)的板式塔，新興發(fā)展的填料塔也突出展現(xiàn)了其生產(chǎn)能力大；分離效率高；壓力降?。徊僮鲝椥源蟮葍?yōu)點(diǎn)，可很好的完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。2選題背景2.1題目來源題目來源：生產(chǎn)實(shí)踐題目類型：設(shè)計(jì)2.2研究目的和意義甲醇是日常生活生產(chǎn)中重要的基本有機(jī)化工原料之一。在化工生產(chǎn)制造等方面具有很多的用途。主要用途是在生產(chǎn)中作為致冷劑還有有機(jī)溶劑的作用，同時(shí)也用于制造甲醛、醋酸等許許多多的多種有機(jī)產(chǎn)品，回收甲醇并將其繼續(xù)多次重復(fù)利用，不僅可以節(jié)約資源，節(jié)約經(jīng)濟(jì)支出，而且也避免了隨意排放所造成的環(huán)境污染，綠水青山就是金山銀山，無論從哪個(gè)方面，對于甲醇的回收與利用都是益處多多，必須進(jìn)行的好事第2頁（共35頁）2.3國內(nèi)外發(fā)展趨勢據(jù)最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)2020年國內(nèi)全年甲醇生產(chǎn)總量達(dá)到了1300萬噸，同比2019第2頁（共35頁）年增加了210萬噸，增幅達(dá)到了19%。對于2020年中國甲醇進(jìn)口分析：一方面受國內(nèi)外肆虐的疫情影響，導(dǎo)致國際供需發(fā)展嚴(yán)重的不均衡，也使得更多進(jìn)口貨源流入中國市場，目前中國市場以新型下游需求如甲醇制烯烴以及甲醇醇基燃料需求為主，而國際需求仍以甲醛、醋酸、MTBE等傳統(tǒng)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)為主，其中甲醇也扮演了不可或缺的重要角色。另一方面伊朗受西方制裁，對外貿(mào)易受阻導(dǎo)致伊朗甲醇更多地流入中國市場。放眼世界，現(xiàn)在人們把目光投向了可再生能源以及清潔能源的利用這方面。不光在我國，在其他國家對于這些可再生能源都是十分渴求的。新時(shí)代科學(xué)發(fā)展的快速讓人看到了更好地利用甲醇作為潔凈能源并逐步替代其他燃料的曙光。甲醇在化工行業(yè)生產(chǎn)中同時(shí)也是其他化工產(chǎn)品不可替代的原料之一。在甲醇的需求量日益增大的同時(shí)，甲醇市場的良性運(yùn)轉(zhuǎn)對我們國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的穩(wěn)固前進(jìn)起到積極的推動(dòng)作用。但是由于甲醇本身的價(jià)格具有波動(dòng)頻繁、波幅較大的特點(diǎn)，不僅不利于了我國甲醇生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營與發(fā)展，還嚴(yán)重影響了整個(gè)行業(yè)的可持續(xù)性。在此背景下，如何更好的利用好甲醇成了又一大難題，保證不浪費(fèi)，不揮霍，不污染，保證物盡其用也是需要考慮的[1]上個(gè)世紀(jì)在大型塔器中的板式塔仍是比較常見的，隨之而來爆發(fā)的能源危機(jī)更是突出了節(jié)能問題。隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，填料塔就登上了歷史舞臺慢慢走進(jìn)了人們的視野里，在這以后很長時(shí)間內(nèi)填料塔技術(shù)有了非常大的發(fā)展，出現(xiàn)了很多填料與新型塔內(nèi)件新方式如規(guī)整填料和散裝填料，而且在生產(chǎn)中填料塔也逐漸展現(xiàn)出了板式塔所不具備的種種優(yōu)點(diǎn)，隨之慢慢改變了蒸餾設(shè)備以板式塔為主的局面。這也在一定意義上標(biāo)志著填料塔的塔填料、塔內(nèi)件及填料塔本身的綜合設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。方案論證第3頁（共35頁）3方案論證3.1甲醇回收工藝方案論證第3頁（共35頁）3.1.1雙塔精餾工藝這一工藝技術(shù)是應(yīng)用兩個(gè)精餾塔進(jìn)行運(yùn)行和操作的。首先對含醇溶液進(jìn)行預(yù)處理，然后需要注意的是合理確定加料比，以保證達(dá)到最佳的溶液濃度。預(yù)處理是經(jīng)預(yù)熱器加熱后輸入到預(yù)精餾塔內(nèi)，通過預(yù)精餾塔出去甲醇溶液中包含的其他少量餾分，直接由泵輸入到主精餾塔，進(jìn)一步通過精餾把高沸點(diǎn)的餾分脫除[2]。通過精餾處理，獲得比較高純度的甲醇產(chǎn)品然后進(jìn)行回流，精餾后的甲醇進(jìn)入回流裝置，一部分回流繼續(xù)參加反應(yīng)，另一部分含醇溶液應(yīng)用泵輸入的方式，使其進(jìn)入儲(chǔ)藏罐中。3.1.2三塔精餾工藝這一工藝也在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中較為常見，其能有效利用流程中的潛熱，節(jié)約能源的同時(shí)也大大節(jié)省冷凝水的消耗。具體的三塔精餾主要原理與雙塔大致相同，不同之處在于在雙塔的基礎(chǔ)上，將雙塔中的主精餾塔拆成兩個(gè)塔，如預(yù)精餾塔，加壓塔和常壓塔的搭配組合，這樣便形成雙效精餾同時(shí)做到進(jìn)一步的熱集成，有效利用流程中的熱能，這樣就大大節(jié)約了成本，避免了能量的浪費(fèi)，形成了能量的循環(huán)利用，其回收的甲醇純度也會(huì)有效提高[2]3.1.3單塔精餾工藝本設(shè)計(jì)因處理量不是很大故采用單塔精餾的方式進(jìn)行甲醇的回收，比起雙塔可有效降低回收成本。單塔精餾是一種比較簡便，操作起來較容易的工藝。初始的粗甲醇由泵輸送進(jìn)入精餾塔，由于塔底再沸器的存在使得粗甲醇內(nèi)的少量沸點(diǎn)較低的雜質(zhì)較易除去，然后精餾塔塔頂設(shè)置回流冷凝器將塔頂出塔氣冷卻，這時(shí)一部分甲醇進(jìn)入甲醇回流罐，然后由回流泵送回到精餾塔進(jìn)行回流，一部分經(jīng)輸出的純度較高的甲醇進(jìn)入下一工段或儲(chǔ)罐以備重復(fù)利用，節(jié)約資源。第4頁（共35頁）3.2回收塔塔型的選取第4頁（共35頁）關(guān)于塔器按其結(jié)構(gòu)可分為兩大類：分別為板式塔和填料塔。填料塔在與板式塔的比較中具有如下特點(diǎn):生產(chǎn)能力大；分離效率高；壓力降?。徊僮鲝椥源?；持液量小等優(yōu)點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)選用填料塔作為回收塔且選擇泡點(diǎn)進(jìn)料。4精餾塔內(nèi)的物料衡算4.1全塔物料衡算先對水-甲醇體系在塔內(nèi)進(jìn)行總的物料衡算對于甲醇有：QUOTE對于水有：QUOTE本次設(shè)計(jì)初始進(jìn)料粗甲醇溶液中甲醇含量：50%設(shè)計(jì)要求最后塔頂冷凝后輸出溶液甲醇含量：99%廢液中甲醇的含量：2%QUOTEQUOTEXD=0.99032.04QUOTE QUOTE物料衡算第5頁（共35頁）QUOTEQUOTE第6頁（共34頁）又因?yàn)镼UOTE 所以便有： QUOTEQUOTEQUOTEQUOTE4.2求全塔的理論塔板數(shù)表1水-甲醇二元平衡數(shù)據(jù)mol分率(%)[4]t/℃xyt/℃xyt/℃xy100.00084.41551.769.37087.096.4213.481.72057.967.50.80091.593.5423.078.03066.566.00.90095.891.2630.475.34072.965.00.95097.989.3836.573.15077.964.510010087.71041.871.26082.5αm=QUOTE物料衡算第7頁（共35頁）QUOTE精餾操作中，回流比R=LD,當(dāng)回流比在一直減小過程中直至達(dá)到分離要求所需要的板數(shù)趨于無窮大時(shí)R為最小回流比由此便可知QUOTE令操作回流比為2RmQUOTEQUOTEQUOTEQUOTE已得操作回流比求精餾段與提餾段操作線方程：精餾段：QUOTE提餾段：QUOTE由QUOTE,得QUOTE由上文知α所以有QUOTE可由逐板法依次求理論板數(shù)QUOTE第6頁（共35頁）X1=第8頁（共34頁）當(dāng)x2=0.892yx4=0.560y4=0.842x6=0.269y6x7=0.159y7=0.443x9=0.032y9=0.122因?yàn)榇藭r(shí)xw=0.011所以由此得理論塔板數(shù)N=94.3求全塔的實(shí)際塔板數(shù)查化工手冊可知進(jìn)料時(shí)組分[4]：QUOTEQUOTEQUOTEQUOTE同理查化工手冊可知塔頂組分[4]：QUOTEQUOTEQUOTEQUOTE同理得μ釜，A=0.233mpa?sQUOTE物料衡算第9頁（共35頁）QUOTEQUOTEQUOTE查化工手冊可知[4]：QUOTEQUOTEQUOTEQUOTE由此可求得精餾段和提餾段各自實(shí)際塔板數(shù)E精=QUOTEE提=QUOTE所以由此得實(shí)際塔板數(shù)QUOTEQUOTE4.4全塔物料性質(zhì)數(shù)據(jù)匯總計(jì)算QUOTE第8頁（共34頁）QUOTE塔頂輸出甲醇組分：第10頁（共34頁）QUOTEQUOTEQUOTE進(jìn)料物料組分：QUOTEQUOTEQUOTE塔底組分：由上文QUOTE得QUOTEQUOTEQUOTEQUOTEM精：QUOTEQUOTE流量：L精=QUOTEQUOTEM提：同理得QUOTEQUOTE流量L提QUOTE第13頁（共34頁）Y提，汽=：QUOTEYT=YQUOTEL提，汽=QUOTE當(dāng)溫度為QUOTEQUOTE，各段蒸汽密度：ρ精：QUOTEρ提：QUOTE4.5全塔的熱量衡算一般在日常生產(chǎn)中常使用的加熱介質(zhì)是飽和水蒸氣，飽和水蒸氣冷凝具有一些優(yōu)點(diǎn)如飽和水蒸氣壓力有明顯的均衡傳導(dǎo)特性，加熱的熱源是相變釋放的熱量，更使得溫度在加熱過程中保持一致，反應(yīng)所獲得的能量也比較穩(wěn)定，所以本次設(shè)計(jì)采用飽和水蒸氣。Q冷凝=QUOTE，QUOTE第14頁（共34頁）查表得?HV甲=8430kcal/kmol因?yàn)橛校篞UOTE計(jì)算塔頂潛熱[5]QUOTE時(shí)有QUOTETr2=T2TC=273.15+64.6512.6=0.6589QUOTETr1=T1TCQUOTE同理：QUOTE，QUOTE，QUOTEQUOTE所以也就得：QUOTEWC=QC(熱量衡算：甲醇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：QUOTE,QUOTE，QUOTE時(shí)，Cp=0.768，QUOTE，QUOTE時(shí),QUOTE物料衡算第15頁（共35頁）QUOTE，QUOTE水：QUOTE，QUOTE，QUOTE時(shí)，QUOTEQUOTE第16頁（共35頁）QUOTE綜上所述可知：QUOTE,QUOTEQQQUOTE理想：Q實(shí)際：QS丶=查表得QUOTE 蒸汽消耗：QUOTE塔設(shè)備設(shè)計(jì)第15頁（共34頁）5塔設(shè)備設(shè)計(jì)5.1塔的選型本設(shè)計(jì)甲醇回收塔采用填料塔進(jìn)行設(shè)計(jì)，與板式塔相比，新型填料塔性能具有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大；分離效率高；壓力降?。徊僮鲝椥源?；持液量小等優(yōu)點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)選用填料塔。塔設(shè)備設(shè)計(jì)第17頁（共35頁）5.2塔徑的計(jì)算5.2.1填料填料是填料塔的一大重點(diǎn)，它增大了氣-液兩相的接觸面，能夠保證二者相互之間強(qiáng)烈的混合，一般是填充于塔內(nèi)的惰性固體物料。目前，填料一般最常見同時(shí)也是發(fā)展最快速的是散裝填料和規(guī)整填料。本次設(shè)計(jì)選用規(guī)整填料，在塔內(nèi)按照均勻幾何圖形排布，整齊堆砌的填料。因?yàn)榫哂幸恍﹥?yōu)點(diǎn)如比表面積大，壓降小，流體分布均勻，傳熱和傳質(zhì)效果好，效率高等也有著比較廣泛的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)選用金屬板波紋填料，其比表面積與通常散裝填料相比，可提高接近一倍，而且它的填料壓降也較低，更好的在于它的能量和傳質(zhì)效率均有大幅度提高，同時(shí)他還有良好的抗堵性能，能在某些散裝填料塔或板式塔不適宜的賣命使用[6]。第18頁（共35頁）5.2.2泛點(diǎn)與空塔的計(jì)算當(dāng)填料層內(nèi)液持量的不斷增多將使液體充滿整個(gè)填料層的空間，這時(shí)會(huì)使壓降急劇升高，進(jìn)而發(fā)生液泛現(xiàn)象，此時(shí)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為泛點(diǎn)。填料塔影響范點(diǎn)的因素主要有填料特性如比表面積，空隙率等。實(shí)際操作氣速通常取范點(diǎn)氣速的50%～85%。,泛點(diǎn)氣速由QUOTE得出查手冊知：A=0.291，K=1.75，QUOTEm2/m3，QUOTEQUOTEQUOTE,QUOTEQUOTEQUOTE,代入上式，得泛點(diǎn)氣速Q(mào)UOTE=3.86m/s，這也就得出了空塔氣速：QUOTE5.2.3塔徑及填料高度的計(jì)算[7]精餾段：由物料衡算知，進(jìn)料氣相流量為966.81kg/h，約合938.65QUOTE，氣塔設(shè)備設(shè)計(jì)第17頁（共35頁）體的體積流量：QUOTE則塔徑QUOTE，考慮到氣體入塔后溫度會(huì)快速下降，且伴有大量水氣凝結(jié)，故可取D=500mm=0.5m氣相動(dòng)能因子QUOTEQUOTE,又因?yàn)镹TSM=2.5所以QUOTE壓降QUOTE同理提餾段：QUOTE,QUOTE第17頁（共34頁）QUOTE,QUOTE,QUOTE代入上式，得泛點(diǎn)氣速：QUOTE，空塔氣速:QUOTE塔設(shè)備設(shè)計(jì)第19頁（共35頁）?pz=1.3×QUOTEQUOTE所以全塔總壓降：，QUOTE設(shè)計(jì)高度：4.5m第18頁（共35頁）5.3附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)5.3.1再沸器的設(shè)計(jì)再沸器是安裝在精餾塔底或側(cè)線的熱交換器，它的主要作用就是汽化一部分液相產(chǎn)物返回塔內(nèi)形成氣相回流，這樣做既使氣液相間反應(yīng)繼續(xù)高效進(jìn)行，也提供精餾過程中所需的熱量。一般生產(chǎn)中常見的再沸器有釜式，虹吸式，內(nèi)置式等類型。本次設(shè)計(jì)選用立式虹吸式再沸器，它有循環(huán)推動(dòng)力，結(jié)構(gòu)較為緊湊，占地面積小，傳熱系數(shù)高等特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選取D=800mm，p=0.6MPa，第頁（共35頁）5.3.2液體分布器的設(shè)計(jì)為了減少由于液體在填料塔內(nèi)的不均勻分布而引起的放大效應(yīng)，同時(shí)也可以最大化地加大填料的效率，此時(shí)必須要有裝置可以把液體均勻地分布于填料層的頂部。液體分布器種類較多，可根據(jù)不同地設(shè)計(jì)要求和操作條件靈活地選擇應(yīng)用。對本次所設(shè)計(jì)的填料塔采用雙層管式液體分布器。這種分布器最大操作彈性可達(dá)8：1，而且結(jié)構(gòu)簡單，占空間小，安裝方便，操作彈性大且價(jià)格適中，性價(jià)比高[8]。5.3.3其他設(shè)備填料支撐裝置的主要作用是支撐床層中填料的重量，同時(shí)也得保證使得氣液兩相可順利地通過，它必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。在生產(chǎn)中常見地類型有柵板型，孔管型等。本次設(shè)計(jì)選用格柵板支撐填料，其結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度也較高，當(dāng)DN絲網(wǎng)除沫器是目前生產(chǎn)中使用范圍最廣泛地。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)較為簡單，占空間體積不大，更重要地是這款除沫器地除沫效率高，受阻力也小，安裝和操作起來也是非常簡便的。用于分離塔中氣體夾帶的液滴，降低有價(jià)值的物料的損失是很有幫助的[9]。查閱中華人民共和國絲網(wǎng)除沫器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由DN=500mm選用上裝式的絲網(wǎng)除沫器HP型，空隙率達(dá)到了98.39%冷凝器在工藝流程里扮演了非常重要的角色，它將塔頂輸出的甲醇蒸汽冷凝使之變?yōu)榧状既芤狠斔偷絻?chǔ)罐中。冷凝器也是屬于換熱器的一種，負(fù)責(zé)把氣體或者高溫的蒸汽轉(zhuǎn)變成液體，因?yàn)槭莻€(gè)放熱過程，所以冷凝器的溫度也是非常的高。一般生產(chǎn)中較為常見和常用的有水冷式，風(fēng)冷式等冷凝器。本次設(shè)計(jì)選擇用水冷式冷凝器。5.3.4法蘭的選取精餾筒體與封頭連接法蘭第24頁（共35頁）因?yàn)橛缮衔挠?jì)算知塔徑D查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4701-2000查閱并結(jié)合本次設(shè)計(jì)，法蘭尺寸數(shù)據(jù)：材質(zhì)316L【11】D螺柱選取也是類似，查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]，查閱并結(jié)合本次設(shè)計(jì)選取M20型d=6mm再沸器與封頭連接法蘭與上文同理知法蘭尺寸數(shù)據(jù)：材質(zhì)316LD螺柱選取同為M20型d=6mm5.4管路及管徑的設(shè)計(jì)5.4.1進(jìn)料管計(jì)算與設(shè)計(jì)計(jì)算得QUOTE所以進(jìn)料管的直徑：QUOTE法蘭選取:由中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG20592-2009[13]，查閱并結(jié)合本次設(shè)計(jì)選用法蘭為板式平焊鋼制管法蘭PL，材質(zhì)為16Mn,p=1.0Mpa內(nèi)管：D內(nèi)=20mmp=10barB=25mmD法蘭外徑同理外管：D法蘭墊片選取參照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于公稱直徑D=20mm選取D內(nèi)=27mmD外=61mmD內(nèi)5.4.2回流管計(jì)算與設(shè)計(jì)QUOTE回流管直徑取QUOTE法蘭選取第24頁（共35頁）參照查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG20592-2009本次設(shè)計(jì)選取法蘭為板式平焊鋼制管法蘭PL型內(nèi)管：p=10barB=32mmC=16mm選取4個(gè)M12型的螺栓其D外管：B=108mmD=165mmK=125mmC=20mm塔設(shè)備設(shè)計(jì)第25頁（共35頁）選取4個(gè)M18型的螺栓其D法蘭墊片的選取參照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T20606，本次設(shè)計(jì)選擇石棉橡膠板RF型，對于公稱直徑25mmD內(nèi)=34mm螺栓選擇4個(gè)尺寸型號分別為M10×45和M12×505.4.3塔頂蒸汽接管與再沸器出料管計(jì)算QUOTEd得蒸汽接管的直徑QUOTE=125mm法蘭的選擇：由中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG20592-2009本次選取鋼制管法蘭PLB=137mmDC=22mmB選取8個(gè)M16L=18mm的螺栓第26頁（共35頁）法蘭墊片：同理查閱標(biāo)準(zhǔn)選擇石棉橡膠板D螺栓選取8個(gè)尺寸型號為M16×65的螺栓再沸器出料接管計(jì)算: QUOTE,QUOTE由此可得出料管的直徑：QUOTE 選取法蘭：由中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)同上，本次選取法蘭為板式平焊鋼制管法蘭PLBK=75mm，其中螺栓選擇4個(gè)型號為M12的。法蘭墊片：由查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T20606，選擇石棉橡膠板具體參數(shù)數(shù)據(jù)：D5.5手孔塔設(shè)備設(shè)計(jì)第27頁（共35頁）手孔一般是用于人的手或工具，方便于伸入設(shè)備中進(jìn)行一系列安裝或者操作或者檢修，相比于整個(gè)人進(jìn)入塔設(shè)備，肯定只伸入手來代替完成工作會(huì)更加安全和方便。所以一般在精餾塔筒體都會(huì)安裝有手孔。日常生產(chǎn)中常用和常見的手孔一般是150mm～250mm的，材料大多數(shù)都是碳鋼和不銹鋼的。本次設(shè)計(jì)查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)【13】選擇316不銹鋼常壓手孔，焊接方式帶頸平焊，其D=250mm具體參數(shù)：d本次設(shè)計(jì)此處選取8個(gè)規(guī)格為M20×85mm的螺栓手孔法蘭選取遵照上文查閱標(biāo)準(zhǔn)：D法蘭外徑第26頁（共35頁）法蘭墊片同理上文墊片標(biāo)準(zhǔn)查閱得：D塔設(shè)備設(shè)計(jì)第29頁（共35頁）本次設(shè)計(jì)此處選取8個(gè)規(guī)格為M20×85mm的螺栓5.6裙座裙座也一般叫做裙式支座，它是我們通俗的常說的立式支座的一種，在生產(chǎn)中也是最為常見的一種用來支撐比較高大的直立設(shè)備。裙座結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜，主要是包含了基礎(chǔ)環(huán)，螺栓座以及裙座圈組成。裙座在支撐直立設(shè)備時(shí)只起到了簡單的輔助直立的作用，它和塔內(nèi)進(jìn)行的種種反應(yīng)其實(shí)并無多少關(guān)系，所以在設(shè)計(jì)時(shí)只需要滿足簡單的支撐要求就行。在強(qiáng)度和剛度滿足條件的同時(shí)，如何保證其物美價(jià)廉，節(jié)約成本也是要考慮的問題，一般選用比較常見的材料作裙座的材料就足以，比如常用的碳鋼和不銹鋼即可。為滿足設(shè)計(jì)條件并節(jié)約成本選擇Q345鋼H=1.5m。裙座是通過與上方設(shè)備封頭焊接的方式保證上下牢牢固定從而連接在一起的。一般最簡單的就是直接將二者對接進(jìn)行焊接，不過當(dāng)出現(xiàn)一些其他情況時(shí)，簡單的焊接不能滿足要求就得考慮其他巧妙地焊接方式了。當(dāng)高度和塔徑的比值滿足＞15時(shí)，或者裙座與下方封頭可能在焊接后形成的焊縫處經(jīng)過長時(shí)間的風(fēng)吹日曬產(chǎn)生了疲勞易損時(shí)，此時(shí)就要選用巧妙的焊接方法如將接觸處全焊透并采用圓滑過渡，這樣就能避免上述可能的不利情況。當(dāng)反應(yīng)設(shè)備是一個(gè)厚壁的容器時(shí)，如用前2種方法難免會(huì)焊接困難同時(shí)也不能保證后續(xù)使用的安全性。此時(shí)就要先使裙座與筒體中徑對齊，使用一個(gè)托板，將托板點(diǎn)焊到裙座筒體和封頭上面，等待托板下部堆焊完成后鏟掉托板，再轉(zhuǎn)頭堆焊上部焊縫，這樣的焊接方式使整個(gè)結(jié)構(gòu)就變得穩(wěn)定[14]。在裙座上必不可少的也得設(shè)置手孔或者人孔，方便檢修人員對塔底進(jìn)行觀測和檢修。手孔規(guī)格可參照上文筒體的手孔進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝。與此同時(shí)，裙座還得為塔底的輸料管開口，一般情況下在反應(yīng)器底部（塔底）會(huì)堆砌殘留經(jīng)過反應(yīng)的一些廢料，如本次設(shè)計(jì)的塔底會(huì)殘留廢液，里邊含有極少量的甲醇，還有其他類似乙醇等有機(jī)物，金屬離子等有害物質(zhì)。需要從塔底引出排管將這些廢液輸入到廢液處理的裝置內(nèi)進(jìn)行廢料處理，有用的回收，無用的吸收除去然后經(jīng)過檢驗(yàn)保證其滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)，最后有序排放基于。本次設(shè)計(jì)選擇外徑?=40mm的排液管。第30頁（共35頁）5.7塔高計(jì)算對于筒體：低合金在100℃及以下時(shí)[σQUOTEδ=KPCD同上理,查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)筒體直徑D=500mm令δ=6mm,D封頭=500mm，查閱中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)知?1=150mm?再沸器：同理可知[σ]工藝流程設(shè)計(jì)第31頁（共35頁）δ=同上理，令QUOTE已知D=800mm令D封頭?將上文選件和計(jì)算整合知HHH裙座所以求得塔高：H=8.24m≈8.3m6工藝流程設(shè)計(jì)6.1工藝路線本次設(shè)計(jì)經(jīng)上游生產(chǎn)中的作為副產(chǎn)物或者中間產(chǎn)物的含量較高的甲醇水溶液通過泵輸入到回收塔中，泡點(diǎn)進(jìn)料并采用規(guī)整填料的方式進(jìn)行填料，經(jīng)塔內(nèi)精餾將甲醇工藝流程設(shè)計(jì)第31頁（共35頁）與水還有少量其他雜質(zhì)較好的分離開來，并回流以此保證反應(yīng)的順利和高效進(jìn)行，一部分回流繼續(xù)推動(dòng)反應(yīng)，另一部分分離出的甲醇蒸汽通過冷凝器，冷凝為純度較高的甲醇溶液從而運(yùn)送到產(chǎn)品儲(chǔ)藏罐中，以備多次重復(fù)利用，在整個(gè)裝置運(yùn)行中時(shí)刻注意反應(yīng)的溫度與壓力變化，保證其能夠正常運(yùn)作。最后塔底的含醇和其他少量的醇類有機(jī)物雜質(zhì)的廢水通過有效的處理方法進(jìn)行除去，待廢水經(jīng)處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)可予以排放。第30頁（共34頁）6.2廢料雜質(zhì)處理6.2.1吸附法對于塔底含有少量甲醇的廢水可以采用吸附法進(jìn)行物理吸附除去。其中還可能會(huì)含有少量的其他如乙醇，異丙醇，丁醇等有機(jī)物，用工業(yè)級的活性炭作為吸附劑，待排出的塔底廢水冷卻到20℃左右時(shí)，即可加入活性炭能夠有效除去少量甲醇等有機(jī)雜質(zhì)，等經(jīng)處理后的廢水檢驗(yàn)合格后可有序排放，此法節(jié)約排污成本，也降低了環(huán)第32頁（共35頁）境污染。6.2.2微生物處理法【15】一般的低分子有機(jī)醇溶液可被生物直接利用，對于好氧處理方法有活性污泥法，微生物通過水流的推動(dòng)攝取水中的有機(jī)物、營養(yǎng)物質(zhì)和溶解氧，從而達(dá)到分解污染物質(zhì)的目的。這一方法操作簡單、運(yùn)行方便但是另一方面