化工设计竞赛T0406 计算说明书

合集下载

化工设计大赛设计说明书

1020.1605
(kmol/h)
Est. Reflux rate
1703.6095
(kmol/h)
Est. T top C
154.9349
Est. T bottom C
191.9125
Est. T 2 C
154.5415
Calc Reflux ratio
1.6700
Calc Reflux mole
15—盘式液体分布器；
16—防涡流器
图4-2填料塔的总体结构
（2）总体结构：
①塔体：即塔外壳，包括筒节、封头、连接法兰等。除操作压力（内压或外压）、温度外，要考虑风载、地震载荷、偏心载荷及试压、运输吊装时的强度、刚度、稳定性等要求。
②内件：塔板或填料及支承装置等。
③支座：塔体与基础的连接结构，一般采用裙式支座。
表4-1板式塔和填料塔的主要特点比较
项目
板式塔
填料塔
备注
各块理论板压降
约1KPa
散装填料约0.3KPa
规整填料约0.15KPa
每块塔板的开孔率为5%-10%，又有25-50mm清液层，故压降大。压降小是填料塔的主要优点
分离效率（HETP）
分离效率比较稳定，大塔效率会更高些
规整填料的HETP值比板式塔小，丝网的效率更高，新型散装填料与板式塔相当
，
其中查得
查得：
③浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。同一横排的孔心距t=75mm=0.075m。排间距：
按t=75mm，t=104以等腰三角形叉排方式作图，排得阀数520，按N=520重新核算孔速及阀孔动能因数：
阀孔动能因数FO变化不大，仍在9~12范围内。塔 Nhomakorabea开孔率= 。

化工设备设计大赛说明书

化工设备设计大赛说明书12020年6月23日华东理工大学第一届化工设备计算机辅助概念设计比赛说明书设计者:高一聪( 过程012)杜鼎( 机设015)孙英策( 机设011)11月6日目录一.设计要求 (3)二.设计思路概述 (3)三.设计尺寸 (4)四.设计建模过程 (4)塔体 (4)裙座 (4)接管 (6)法兰 (6)人孔 (6)32020年6月23日吊柱 (7)操作平台 (7)梯子 (8)五.椭圆形封头钣金展开 (9)六．心得体会 (13)七．参考书目 (14)一．设计要求1 塔设备三维造型2设计平台、扶梯、并与塔组装。

a除了图中已注尺寸, 其余部分形状大小由设计而定。

b塔筒体内零件忽略不作, 只作塔设备外形。

c接管、人孔、支座等方位由设计而定。

d平台与扶手形状、大小自行设计。

42020年6月23日e 支座数量为4个。

f 支座与法兰大小应由有关系列标准而定。

3 画出塔设备椭圆封头的展开图。

展开方法合理, 所用材料最省。

二．设计思路概述塔设备是化工, 炼油生产中最重要的设备之一。

它主要分为板式塔和填料塔两大类。

我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。

我们经过查看实物图片, 查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了一套较合理的方案。

我们的设计主要分为以下几部分:1、塔体: 塔设备的外壳。

它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。

2、塔体支座: 塔体安放在基础上的连接部分。

它用以确定塔体的位置。

本题中塔设备采用的是最常见的支座形式——裙座。

3、除沫器: 用于捕集夹带在气流中的液滴。

对于回收物料, 减少污染非常重要。

4、接管: 用以连接工艺管道, 把塔设备与其它设备连成系统。

安用途可分为进液管、除液管、进气管、出气管等。

5、人孔: 为安装、检修、检查的需要而设置的。

6、平台: 为安装、检修、检查的需要而设置的。

一般设在经常需要检修、拆装的地方。

52020年6月23日。

化工创业大赛主要设备设计计算说明书

“龙沙杯”华南地区第三届大学生化工设计创业大赛年产1000吨对苯二甲酸二辛酯项目主要设备设计计算说明书茂名学院DOTP项目设计策划团队指导老师：杨鑫莉汤一文二○○九年八月一搅拌反应釜 (3)1 搅拌反应釜尺寸设计 (3)1.1 反应釜体积 (3)1.2 反应釜直径和高度 (3)1.3 壁厚 (4)1.4 夹套 (4)2 搅拌器设计选型 (5)2.1 叶轮尺寸确定 (5)2.2 挡板 (5)2.3 搅拌器的转速 (6)2.4 搅拌器功率 (6)3 搅拌轴设计 (7)3.1 轴强度计算 (7)3.2 轴刚度计算 (8)4 传动装置 (9)4.1 电机 (9)4.2 减速器 (9)5 反应釜传热计算 (10)5.1 夹套内壁对釜液的传热系数 (10)5.2 釜壁及垢层传热系数 (10)5.3 夹套内联苯对釜壁给热系数 (11)5.4 夹套总传热系数 (12)6 夹套传热面积 (12)6.1 所需夹套传热面积 (12)6.2 夹套实际传热面积 (12)7 附件及开孔设计 (13)7.1 开孔及补强 (13)7.2 轴封 (13)7.3 底座 (14)7.4 支座 (15)二水洗釜 (16)1 水洗釜尺寸设计 (16)1.1 水洗釜体积 (16)1.2 水洗釜直径和高度 (17)1.3 壁厚 (17)2 搅拌器设计 (17)2.1 液层高度 (17)2.2 叶轮 (18)2.3 搅拌器的转速 (18)2.4 搅拌功率 (18)3 搅拌轴设计 (19)3.1 轴强度计算 (20)3.2 轴刚度计算 (20)4 传动装置 (21)4.1 电机 (21)4.2 减速器 (21)5 附件及开孔设计 (22)5.1 开孔 (22)5.2 轴封 (22)5.3 支座 (23)三乙二醇蒸发器 (24)1 主要参数 (24)2 蒸发器选型 (24)3 蒸发量、加热蒸汽消耗量及传热面积的计算 (24)3.1 蒸发量 (25)3.2 加热蒸汽消耗量 (25)3.3 蒸发器的传热面积 (26)4 蒸发器主要结构尺寸的计算 (26)4.1 加热管的选择和管数的初步估计 (26)4.2 循环管的选择 (26)4.3 加热室直径及加热管数目的确定 (27)4.4 分离室直径与高度的确定 (27)5 蒸发装置的辅助设备及开孔设计 (28)5.1 接管尺寸的确定 (28)5.2 气液分离器 (28)5.3 蒸汽冷凝器 (29)5.4 淋水板的设计 (29)5.5 封头的选择 (31)5.6 底座的选择 (31)5.7 法兰的选择 (32)6 计算结果汇总 (32)四过滤器 (33)五其它设备 (33)1 容器储罐类 (33)1.1 异辛醇原料储罐 (33)1.2 异辛醇计量罐 (33)1.3 搅拌配料罐 (34)1.4 分液罐 (34)2 换热类 (34)2.1 混合气体（乙二醇、异辛醇）冷凝器 (34)2.2 DOTP产品冷凝器 (35)2.3 乙二醇产品冷凝器 (35)3 机泵类 (35)3.1 异辛醇进料泵 (35)3.2 联苯输送泵 (36)3.3 料液输送泵 (36)一搅拌反应釜1 搅拌反应釜尺寸设计1.1 反应釜体积由物料衡算结果可知：生产每釜成品需要废涤纶的质量为：=1m 584.53 kg ；废涤纶密度38.11=ρ3/cm g ，需要异辛醇的质量为：=2m 1187.32 kg ；异辛醇密度832.02=ρ3/cm g 则废涤纶所占体积：=⨯==31111038.153.584ρm V 0.424 m 3，异辛醇所占体积： =⨯==322210832.032.1187ρm V 1.427 m 3 所以物料总体积为： =+=21'V V V 0.424 + 1.427 = 1.851 m 3由于还有催化剂的加入，故取 V = 1.860 m 3考虑到废涤纶较松散且呈沸腾状态及釜内安装的附件，参照《化工设备设计基础》，根据标准投料系数范围，取反应釜投料系数为0.7，则所需反应釜体积为：657.27.0860.1==V m 3 1.2 反应釜直径和高度参照《化工设备设计基础》，取反应釜的长径比H/D i ＝1.2，反应釜的内径D i 由下式估算：3244ππ+=i i D HVD由1.1的所得数据及长径比，代入以上公式可求得内径为：=i D 1.353 m ，取圆整值1400mm 。

化工设计计算说明书

化工设计计算说明书
化工设计计算说明书是指针对化工生产过程中的设备、工艺参数、化学反应等环节进行设计和计算的一份详细文档。

它包括以下内容：
1. 设备设计：对所需要的设备进行设计和选择，包括设备类型、材料、尺寸、壁厚等参数。

2. 工艺设计：确定化工生产过程中的操作步骤、工艺条件、流程图等。

3. 化学反应设计：对化学反应进行研究、评估，确定反应方式、条件、反应物比例等。

4. 计算方法：针对所设计的设备、工艺和化学反应等，进行相关的物理、化学和数学计算，并给出详尽的计算公式和计算过程。

5. 安全设计：根据化工生产中可能存在的危险因素，确定安全措施、安全设备等，保障生产安全。

化工设计计算说明书是化工生产中非常重要的一份文档，它直接关系到生产效率和生产质量，尤其是化工安全问题。

因此，每一个化工生产单位都需要根据其生产过程的特点，制定符合自身实际的化工设计计算说明书，以确保生产的安全、高效和优质。

化工工艺计算说明书

学号:10401108 常州大学化工工艺设计题目10万吨/年重整抽提油分离碳六馏份工艺设计学生王惠茹学院石油化工学院专业班级化工101校内指导教师叶青专业技术职务副教授二零一四年一月目录文献综述.................................................................................................................................... .1 1.物料衡算. (2)1.1物料流程简图 (2)1.2物料衡算 (3)2.热量衡算 (3)2.1原料预热器(E-101)热量衡算 (4)2.2初馏塔塔顶冷凝器热量衡算 (4)2.3初馏塔塔釜再沸器热量衡算 (5)2.4初馏塔塔底冷却器热量衡算 (6)塔塔顶冷凝器热量衡算 (6)2.5脱C5塔塔釜再沸器热量衡算 (7)2.6脱C5塔塔顶冷却器热量衡算 (7)2.7脱C5塔塔顶冷凝器热量衡算 (7)2.8脱C6塔塔釜再沸器热量衡算 (8)2.9脱C6塔塔底冷却器热量衡算 (8)2.10脱C62.11异己烷塔塔顶冷凝器热量衡算 (9)2.12异己烷塔塔釜再沸器热量衡算 (9)2.13异己烷塔塔顶冷却器热量衡算 (9)2.14异己烷塔侧线冷凝器热量衡算 (10)2.15异己烷塔侧线冷却器热量衡算 (10)2.16正己烷塔塔顶冷凝器热量衡算 (10)2.17正己烷塔塔底再沸器热量衡算 (11)2.18正己烷塔塔顶冷却器热量衡算 (11)2.19正己烷塔塔底冷却器热量衡算 (11)2.20系统热量衡算 (12)3.精馏塔的设计 (12)3.1精馏塔的工艺计算 (12)3.2精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (13)3.3塔板主要工艺尺寸 (14)3.4筛板的流体力学验算 (16)3.5塔板负荷性能图 (17)4.设备选型 (19)4.1罐体选型 (19)4.2换热设备 (21)4.3泵的选型 (29)5.管径计算与选型（摘自GB8163-88） (32)5.1物料管道的计算和选型 (32)5.2换热器接管 (40)6.环境保护与安全管理 (44)6.1三废排放量及有害物质含量表 (44)6.2三废处理意见 (45)6.3安全技术 (45)6.4建筑措施及设备布置 (45)6.5工艺控制措施 (46)6.6其他管理措施及通风设施等 (47)7.投资估算及经济分析 (47)7.1工程费用 (47)7.1.1工艺设备费用 (47)7.1.2 电气仪表费用 (49)7.1.3 安装工程费 (49)7.1.4 建筑工程费 (49)7.1.5 给排水消防 (49)7.1.6 总图 (49)7.2其他费用 (49)7.2.1生产职工培训费 (49)7.2.2办公生活家居费 (50)7.2.3技术转让费 (50)7.2.4工程设计费 (50)7.3预备费用 (50)7.3.1基本预备费 (50)7.3.2涨价预备费 (50)7.4专项费用 (50)7.4.1建设期贷款利息 (50)7.4.2关于产品单位成本表 (50)7.4.3关于流动资金 (51)7.4.4关于所得税 (52)7.4.5关于投资回收期 (52)参考文献 (53)文献综述由于我国有生产环境友好的清洁燃料的要求，对车用汽油、柴油、煤油等的烯烃、芳烃、硫含量已经做出严格的规定，而且这些规格指标将继续提高，逐渐与世界先进国家的规格标准接轨。

道达尔杯首届全国大学生化工安全设计大赛

“道达尔杯”首届全国大学生化工安全设计大赛题目完成30万吨/年气体分离装置工艺设计及安全预评价。

作品应包括以下内容：1.工艺设计部分（1）30万吨/年气体分离装置带控制点的工艺流程图（Piping and Instrumentation Diagram，PID），给出详细的控制方案并以文字说明；（2）30万吨/年气体分离装置设备平面布置图（Equipment Floorplan）；（3）完成换热器、机泵、安全阀和容器的选型，以清单形式列出；（4）计算装置能耗。

2.安全预评价部分（1）概述①预评价的目的；②预评价范围；③预评价工作重点。

（2）危险有害因素分析①主要危险、有害物质分析；②工艺过程中的危险及有害因素分析；③生产过程危险及有害因素分析；④其他危险及有害因素分析。

（3）生产装置系统定性分析评价①采用预先危险分析法，对系统内设备进行定性安全分析评价，格式见下表（注：每台设备一表）；预先危险分析表注：a. 危险/意外事故——填写危险/意外事故或潜在意外事故的名称；b. 起因——填写危险/意外事故或潜在意外事故发生的原因；c. 影响/事故后果——填写危险/意外事故或潜在意外事故对人和设备的影响或事故后果；d. 危险分类——填写危险/意外事故或潜在意外事故的类别，见下表：危险严重度分类e. 对策——填写消除危险/意外事故或潜在意外事故的措施。

②安全设备清单。

（4）安全对策措施与建议①建筑场地及布置方面的对策措施；②工艺及设备等方面的对策措施；③管理方面的对策措施。

（5）结论作品以可工程实施为原则。

附录供选手参考，如给定的条件不足，可自行设定。

作品载体要求：（1）采用Microsoft Office进行文字、数据文本建档，以PDF格式提交。

（2）采用Auto CAD绘图，图幅根据需要自行选定。

（3）决赛作品纸质版以A4纸双面打印，图纸为蓝图。

首届全国大学生化工安全设计大赛评审委员会2013年7月20日附录130万吨/年气体分离装置一、装置概况装置原料系催化裂化装置所产的并经脱H2S、硫醇后的液化气，装置公称设计规模30万吨/年，年开工8400小时，操作弹性为60～120%，占地99×29= 2871m2（除管廊外），共用管廊占地99×10= 990m2。

化工设计竞赛T0406 校核结果

**************上封头计算结果 **********************内压椭圆封头校核**********计算条件:计算压力: 0.14 设计温度: 130.00 筒体内径: 1800.00腐蚀裕量: 2.00 负偏差: 0.30 焊接接头系数: 0.85曲面高度: 475.00 材料: S31603输入厚度: 8.00计算结果:应力校核: 合格许用压力: 0.68 水压试验值: 0.3438 椭圆封头应力: 59.61 0.9*ReL: 162.00 压力试验合格提示:参考厚度: 5.00**************第1段筒体计算结果 **********************内压圆筒校核**********计算条件:计算压力: 0.11 设计温度: 130.00 筒体内径: 1800.00腐蚀裕量: 2.00 负偏差: 0.30 焊接接头系数: 0.85材料: S31603输入厚度: 14.00计算结果:应力校核: 合格许用压力: 1.30 σt＝ 8.52 [σ]t*Φ= 100.47水压试验值: 0.3438 圆筒应力: 31.32 0.9*ReL: 162.00 压力试验合格提示:参考厚度: 4.50**************地震载荷，风载, 计算结果 *****************************等直径，等壁厚塔器校核结果******************校核参数：基本自振周期 T1: 0.277344(秒)塔器总高度 H： 15623(mm) ; 裙座高度：3500(mm) ;整个塔器的操作质量 m0：25771.8(kg)*******************************************************************************************************************************************************************************************圆筒应力校核*************************************－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－塔器分段类型：第 1 个圆筒段的底部截面。

化工设计大赛项目初步说明书

目录1 总论 (1)1.1项目综述 (1)1.2设计依据 (1)1.3设计思想及原则 (1)1.4工艺特点 (2)1.5产品及原料方案 (2)1.6辅助设计软件的应用 (2)2 厂址选择 (3)2.1选择原则 (3)2.2厂址选定 (3)2.3地理位置 (4)2.4原料和市场 (4)2.5自然状况 (4)3 工艺流程设计及优化 (6)3.1设计目标 (6)3.1.1概述 (6)3.1.2生产规模 (6)3.2 合成异丙苯基本工艺流程 (6)3.3 二异丙苯的优化 (7)3.3.1 优化流程 (7)3.3.2优化流程分析 (8)3.4泡点反应器合成异丙苯 (11)3.4.1优化流程 (11)3.4.2分离过程节能降耗分析 (12)3.4.3同时采用泡点反应器和新增二异丙苯塔新增侧线采出 (13)3.5 催化精馏合成异丙苯 (14)3.5.1 催化精馏合成异丙苯的操作特性 (14)3.5.2 固定床催化精馏塔合成异丙苯工艺流程 (15)3.6 烷基化和烷基转移反应同时进行的固定床催化精馏 (16)3.6.1 优化流程 (16)3.6.2 优化固定床催化精馏塔的操作特点 (17)3.6.3不同苯烯比时对优化固定床催化精馏塔的操作特点 (18)3.7 小结 (18)4主设备选型设计及ASPEN PLUS7.1模拟 (19)4.1主设备设计原则 (19)4.2 用aspen plus7.1对主设备的初步模拟 (20)4.3 用aspen plus7.1对分离精馏塔进行了第一次模拟优化 (29)4.4用aspen plus7.1对分离精馏塔进行了第二次模拟优化 (33)5 换热网络优化 (38)5.1概述 (38)5.2夹点的确定 (38)6 自动控制及仪表 (40)6.1 设计依据 (40)6.2 自动控制方案概述 (40)6.3主要现场仪表选型原则 (42)7 供电与通信 (45)7.1 设计说明 (45)7.1.1 设计范围 (45)7.1.2 设计标准、规范 (45)7.2 供电电源 (46)7.3 变电所和配电间 (46)7.4 照明系统 (47)7.5 接地防雷系统 (48)7.6 电信工程 (51)8 供热供暖 (52)8.1 概述 (52)8.2 标准与规范 (52)8.3 供热方案 (53)8.4 锅炉给水系统 (55)8.5 供热系统配套设施 (56)9 环境保护 (57)9.1 设计依据 (57)9.2 环保治理措施 (58)9.2.1 废气 (58)9.2.2 废水 (58)9.2.3 废渣 (58)9.2.4 噪声 (58)9.3 场内绿化 (59)9.3.1厂区绿化的作用 (59)9.3.2场内绿化选择原则 (60)10 土建 (62)10.1 设计编制依据 (62)10.2建筑、结构设计原则 (63)10.3建筑、结构设计方案 (63)10.4防火、防水防腐、防噪、防尘及建筑物内外装修等 (64)11 给水排水 (66)11.1 编制依据 (66)11.2 设计范围 (66)11.3 给水工程 (67)11.4排水工程 (68)11.4.1污水处理工程 (68)11.4.2雨水工程设计 (69)12 总图运输 (72)12.1 设计依据 (72)12.2 设计范围 (72)12.3 总平面布置 (73)12.3.1 厂区总体布局概述 (73)12.3.2 厂区各处面积指标 (73)12.3.3 厂前区 (75)12.3.4 储运区 (75)12.3.5 生产区 (76)12.3.6 辅助生产区 (76)12.3.7 厂区出入口的布置 (77)12.3.8 围墙的设置 (77)12.4 厂内运输设计 (78)12.4.1 厂内运输设计要求 (78)12.4.2 本厂运输设计 (78)参考文献 (79)1 总论1.1项目综述丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料，全球丙烯的产能已超1亿吨/年，随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展成为重要课题。

化工设计竞赛3-典型设备(标准设备和非标设备)工艺设计计算说明书(0001)

目录第一章设备设计总述 (5)1.1过程设备类别 (5)1.2过程设备设计与选型原则 (5)1.3过程设备设计与选型的主要内容 (5)第二章反应器设计 (7)2.1工艺参数 (7)2.1.1催化剂 (7)2.1.2反应机理 (8)2.1.3工艺参数 (10)2.2反应器设计 (14)2.2.1设计选材 (14)2.2.2反应器选型 (14)2.2.3催化剂计算 (17)2.2.4反应管设计 (19)2.2.5反应筒体设计 (21)2.2.6管板设计 (23)2.2.7气体分布板设计 (36)2.2.8封头设计 (39)2.2.9支座及拉杆设计 (39)2.2.10接管设计 (40)2.2.11连接设计 (41)2.2.12强度校核 (42)2.2.13热量衡算 (77)2.3反应器设计结果一览表 (80)2.4设备条件图 (82)第三章塔设备设计 (83)3.1塔设备设计规范 (83)3.2塔设备选型 (83)3.2.1塔设备简介 (83)3.2.2塔型选择原则 (83)3.2.3塔型选择方法 (84)3.3设计条件 (86)3.3.1工作介质 (86)3.3.2设计温度与设计压力 (86)3.3.3设计条件与工艺参数汇总 (86)3.4塔内部结构设计及校核（T0206） (88)3.4.1塔型和塔径 (88)3.4.2塔内构件设计 (90)3.4.3水力学校核 (91)3.5 塔总体结构设计及校核（T0206） (98)3.5.1塔高计算 (98)3.5.2管口设计 (99)3.5.3筒体壁厚计算 (101)3.5.4封头尺寸计算 (101)3.5.5裙座尺寸及开孔 (101)3.5.6地脚螺栓 (101)3.5.7机械强度校核 (102)3.6塔设备装配图（T0206） (125)3.7塔设备设计一览表 (125)第四章换热器选型设计 (127)4.1换热器选型设计依据 (127)4.2换热器简介 (127)4.3换热器选型原则 (128)4.3.1基本要求 (128)4.3.2介质流程 (129)4.3.3终端温差 (129)4.3.4流速选择 (130)4.3.5压力降 (130)4.3.6传热膜系数 (130)4.3.7污垢系数 (131)4.3.8换热管 (131)4.4换热器型号的表示方法 (131)4.5换热器类型选择 (132)4.5.1壳型及封头选择 (132)4.5.2换热管规格选择 (133)4.5.3壳程 (135)4.6换热器的选型软件 (135)4.7选型范例（以E0202为例） (136)4.7.1工艺参数确定 (136)4.7.2EDR数据输入 (136)4.7.3换热器结构参数确定 (137)4.7.4详细尺寸 (139)4.7.5换热器机械强度校核 (140)4.7.6 换热器设计和校验小结 (155)4.8换热器设备选型一览表 (156)第五章容器选型 (159)5.1储罐、回流罐 (159)5.1.1概述 (159)5.1.2设计原则 (159)5.1.3设计参数 (159)5.1.4储罐形式 (160)5.1.5储罐材料 (161)5.1.6储罐容积 (161)5.1.7原料储罐 (162)5.1.8产品储罐 (164)5.1.9回流和缓冲罐 (164)5.1.10选型结果一览表 (165)5.2气液分离器 (167)5.2.1设计原则 (167)5.2.2设计目标 (167)5.2.3气液分离器类型 (167)5.2.4设计过程 (167)5.2.5分离器设计结果 (189)5.3油水分离器 (190)5.3.1 D0202油水分离器 (190)5.3.2 油水分离器选型一览表 (190)第六章泵设备选型 (191)6.1泵 (191)6.1.1选型依据 (191)6.1.2化工装置对泵的要求 (191)6.1.3工业泵的特点和选用要求 (191)6.1.4选型原则 (192)6.1.5工作参数 (193)6.1.6选型示例与结果 (193)6.1.7泵选型一览表 (195)第七章压缩机选型 (198)7.1压缩机设备概述 (198)7.2压缩机使用范围 (198)7.3选型依据 (198)7.4选型原则 (199)7.5压缩机选型 (199)7.5.1 C0201选型 (199)7.5.2 C0202选型 (200)7.5.3 C0203选型 (201)7.5.4 C0301选型 (202)7.5.5 C0302选型 (203)7.5.6 C0401选型 (204)7.6压缩机选型一览表 (205)第八章汽轮机选型 (206)8.1汽轮机设备概述 (206)8.2汽轮机选型 (206)8.2.1 C0101选型 (206)8.3汽轮机选型一览表 (207)第九章汽包设计说明 (208)9.1汽包设计概述 (208)9.2汽包设计 (209)9.2.1汽包安装高度计算 (209)9.2.2汽包尺寸计算 (211)9.3汽包设计参数一览表 (212)第一章设备设计总述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。

化工设计竞赛11-能量衡算计算书(0001)

目录1能量衡算 (3)1.1 概述 (3)1.2 热量衡算原理 (3)1.3 热量衡算任务 (3)1.4 热量衡算 (4)1.4.1 醋酸乙烯反应工段热量衡算 (4)1.4.2 精馏工段热量衡算 (5)1.4.3 吸收工段热量衡算 (9)1.4.4 污水处理工段热量衡算 (11)1.5 总结 (12)1能量衡算1.1 概述拟建一套年产11万吨的醋酸乙烯装置，在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。

其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，对于新设计的车间，可以由此确定设备的热负荷。

再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。

下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据。

1.2 热量衡算原理工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。

其中一个主要依据是能量平衡方程：∑∑∑+=loutinQ QQ其中，∑inQ——表示输入设备热量的总和； ∑outQ——表示输出设备热量的总和；∑lQ ——表示损失热量的总和。

对于连续系统：Q + W =∑H out - ∑H in其中，Q ——设备的热负荷。

W ——输入系统的机械能。

∑H out ——离开设备的各物料焓之和。

∑H in ——进入设备的各物料焓之和。

在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。

最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。

1.3 热量衡算任务在进行醋酸乙烯装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务： ①确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；②确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；③确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；④提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；⑤最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。

化工设计竞赛Hydraulic Analysis Report - T0402_INT-1

Hydraulic Analysis Report - T0402 :INT-1Generated by Aspen Plus V9Simulation case: G:\新建文件夹\第四工段\T0402\T0402.bkp2019/6/26Contents1. Column Internals Summary----------------------------------------------------------------------------------------------------------------32. Feed/Dra w Summary------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43. CS-1---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 3.1. Tray Geometry-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 3.2. Desi g n Parameters------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 3.3. Results Summary--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3.4. B y Tray Results----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 3.4.1. Hydraulic Results-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 3.4.2. State Conditions-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 3.4.3. P h ysical Properties---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------123.5. Hydraulic Plots-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------134. CS-2---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 4.1. Tray Geometry-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 4.2. Desi g n Parameters------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------23 4.3. Results Summary--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------24 4.4. B y Tray Results----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 4.4.1. Hydraulic Results-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 4.4.2. State Conditions-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------28 4.4.3. P h ysical Properties---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------294.5. Hydraulic Plots-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------305. CS-3---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 5.1. Tray Geometry-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 5.2. Desi g n Parameters------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------45 5.3. Results Summary--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------46 5.4. B y Tray Results----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47 5.4.1. Hydraulic Results-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47 5.4.2. State Conditions-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49 5.4.3. P h ysical Properties---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------50 5.5. Hydraulic Plots-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------51Pro j ect:Description: 1. Column Internals SummarySummarySectionsPro j ect:Description: 2. Feed/Dra w SummaryFeed/Dra w SummaryPro j ect:Description: 3. CS-13.1. Tray GeometrySectionDo w ncomer g eometryW eir g eometryPro j ect:Description:PanelsPro j ect:Description: 3.2. Desi g n ParametersDesi g n ParametersPro j ect:Description: 3.3. Results SummarySummaryL imitin g conditionsPro j ect:Description: 3.4. B y Tray Results3.4.1. Hydraulic ResultsCS-1 Hydraulic results (1)CS-1 Hydraulic results (2)CS-1 Hydraulic results (3)Pro j ect:Description:CS-1 Hydraulic results (4)Pro j ect:Description: 3.4.2. State ConditionsCS-1 State conditionsPro j ect:Description: 3.4.3. P h ysical PropertiesCS-1 P h ysical propertiesPro j ect:Description: 3.5. Hydraulic PlotsPro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description: 4. CS-24.1. Tray GeometrySectionDo w ncomer g eometryW eir g eometryPanelsPro j ect:Description:Pro j ect:Description: 4.2. Desi g n ParametersDesi g n ParametersPro j ect:Description: 4.3. Results SummarySummaryL imitin g conditionsPro j ect:Description: 4.4. B y Tray Results4.4.1. Hydraulic ResultsCS-2 Hydraulic results (1)CS-2 Hydraulic results (2)Pro j ect:Description:CS-2 Hydraulic results (3)CS-2 Hydraulic results (4)Pro j ect:Description:Pro j ect:Description: 4.4.2. State ConditionsCS-2 State conditionsPro j ect:Description: 4.4.3. P h ysical PropertiesCS-2 P h ysical propertiesPro j ect:Description: 4.5. Hydraulic PlotsPro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description:Pro j ect:Description: 5. CS-35.1. Tray GeometrySectionDo w ncomer g eometryW eir g eometryPanelsPro j ect:Description:Pro j ect:Description: 5.2. Desi g n ParametersDesi g n ParametersPro j ect:Description: 5.3. Results SummarySummaryL imitin g conditionsPro j ect:Description: 5.4. B y Tray Results5.4.1. Hydraulic ResultsCS-3 Hydraulic results (1)CS-3 Hydraulic results (2)CS-3 Hydraulic results (3)Pro j ect:Description:CS-3 Hydraulic results (4)CS-3 Hydraulic results (5)Pro j ect:Description: 5.4.2. State ConditionsCS-3 State conditionsPro j ect:Description: 5.4.3. P h ysical PropertiesCS-3 P h ysical properties。

化工设计竞赛附录热量平衡计算书

化工设计竞赛附录热量平衡计算书化工设计竞赛附录：热量平衡计算书一、引言热量平衡计算是化工设计过程中的关键环节之一，它对于化工装置的设计和操作具有重要意义。

本文将介绍化工设计竞赛中的热量平衡计算书的编写方法和要点。

二、计算书的基本要素在编写热量平衡计算书时，需要包含以下基本要素：1. 系统描述：对所涉及的化工装置或流程进行详细的描述，包括输入和输出流体的性质、流量以及工艺条件等信息。

2. 热量平衡方程：根据能量守恒定律，建立热量平衡方程，确定各种热量的输入和输出。

3. 热量转移：考虑传热方式和机制，计算不同部分之间的热量传递。

4. 热量计算：根据热量平衡方程和热量转移的计算结果，计算各个部分的热量，包括输入热量、输出热量以及内部热量转移等。

5. 计算结果分析：对计算结果进行分析，并给出合理的解释。

例如，对热量利用率、热平衡度等指标进行评价。

三、计算书的编写步骤和注意事项1. 确定系统边界：在编写热量平衡计算书之前，需要明确所研究的系统的边界。

边界的选择应考虑实际情况和目标，并尽可能准确地描述系统的输入和输出。

2. 建立热量平衡方程：根据能量守恒定律，建立系统的热量平衡方程。

方程中应包括输入和输出的热量项，以及系统内部的热量转移项。

3. 考虑热量传递机制：根据具体的系统特点，确定热量传递的方式和机制。

常见的传热方式包括传导、对流和辐射等。

在计算中要考虑这些传热方式的影响，并进行相应的计算。

4. 进行热量计算：根据热量平衡方程和热量传递的计算结果，分别计算各个部分的热量。

需要注意的是，计算过程中要进行单位的换算，并保持精度适当。

5. 分析计算结果：根据计算结果进行分析，并给出合理的解释。

可以比较不同部分的热量大小以及热量利用率等指标，评估系统的热量平衡程度。

6. 检查和修正：在编写计算书的过程中，需要不断检查计算结果的合理性和准确性。

如果发现错误或不合理之处，应进行修正和调整。

四、示例计算为了更好地理解热量平衡计算书的编写过程，我们以某化工装置为例进行计算。

化工设计竞赛5-设备计算选型说明书(0002)

2019 年“东华科技-恒逸杯”
第十三届全国大学生化工设计竞赛
南京扬子石化分公司
年产 20 万吨醋酸乙烯酯的项目
设备计算选型说明书
Hots 团队
任珈萱杨钰芬王凯吴培丽孙旺
指导老师：常西亮邵圣娟李晓红张云凤
2019“东华科技—恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛
目录
1 精馏塔设备设计 .......................................................................................................................... 1
2.2.6 二氧化碳吸收塔结构设计 ............................................................................................ 57
2.2.7 塔设计小结表................................................................................................................ 61
2 填料塔设备设计 ........................................................................................................................ 38
2.1 塔设备设计概述................................................................................................................... 38

化工设计竞赛3-创新说明书(0001)

创新说明书2019年“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛天津大学仁爱学院Green Chem 团队鄂尔多斯中天合创醋酸乙烯分厂年产20万吨VAC 项目目录第一章原料方案及其体系创新 (1)第二章清洁生产技术创新 (3)第三章反应技术及分离技术创新 (6)第四章过程节能技术创新 (10)第五章新型过程设备应用创新 (14)第一章原料方案及其体系创新1.1原料方案本项目为中天合创年产20万吨醋酸乙烯新建项目，主要原料来自中天合创煤炭分公司。

经过对原料方案的性能经济指标对比和总厂生产装置目前生产能力，本项目采用总厂的甲醇、一氧化碳制醋酸与来自总厂的乙炔进行醋酸乙烯合成反应。

本方案即最大化的利用了总厂的资源，又能保证本项目的产量达标。

原料结构见表1-1。

表1-1 原料结构方案原料名称用量（吨/年）来源甲醇160804.8中天合创能源有限公司乙炔153669.6煤炭分公司一氧化碳146400本工艺流程以此实现了煤炭的资源化利用，增长了煤化工的产业链，符合中国制造2025的绿色发展的理念，并为国内炼化行业开启了一条低碳生产、高效创收的新方法。

工艺流程图1-1如下：图1-1 资源循环示意图1.2产品结构方案创新图1-2 全厂产品结构本项目秉持着总厂的资源化利用和中国制造2025的发展理念并与总厂乃至园区产品体系有效融合的理念，为了增长煤化工的产业链，故本项目在产品结构方案上进行了调整与创新，详情见表1-2。

表1-2 主产品结构方案产品名称产量（万吨/年）利用去向醋酸35去往醋酸乙烯产业链及销售醋酸乙烯20主产品销售本项目的产品结构多样，提高了原子利用率，实现充分资源化；同时产品体系与总厂乃至园区集成，形成有效融合体系，即从醋酸到醋酸乙烯产业链的一体化。

第二章清洁生产技术创新2.1三废资源化利用本项目过程中会产生六种废水、三种废气，其中可利用的可燃气体可循环至总厂再利用，甲醇废液可送至燃烧管网利用，充分实现三废资源化利用，其具体利用如表2-1和2-2所示。

化工设计竞赛T0404优化过程说明(0002)

T0404乙醛精制塔
进料物流中的轻组分杂质，主要含有乙醛，醋酸甲酯和丙烯醛的物流进入该塔，精制出乙醛副产品。

轻重关键组分间相对挥发度较大，据此结合查阅文献可知常压操作即可，物性方法选择处理全局物性中的NRTL-HOC，其中的NRTL为非随机双液体模型，可很好描述以上物系的非理想性。

1 理论塔板数的优化
由于该塔为一简单分离塔设备，且位于工段的末尾，要求精制的乙醛质量分数为0.999,塔顶回收率为0.999。

首先利用DSTWU模块做初步设计规定，作出理论板数vs.回流比的示意图如下：
导入EXCEL表作出理论板*回流比vs.理论板图选定最低点为合理塔板数
可明显看到一最低点，该点为理论塔板数26块。

将DSTWU模拟的数据作为Radfrac模块的初始值模拟该塔
2 馏出比与回流比优化
利用设计规定规定乙醛塔顶回收率为0.999，乙醛产品质量纯度为0.999。

同时优化两个变量——馏出比和回流比如下图所示：
3 进料位置优化
精馏塔的最佳进料位置满足进料组成与该塔板处的组成最为相近，最佳的进料位置在达到分离条件的情况下能耗最小，不适当的进料位置则需要更大的回流量来达到分离要求。

因此在固定分离条件的基础上，利用灵敏度分析分析进料位值对热负荷的影响，选取使得塔釜热负荷最小的进料位置，分析结果如下图：
显而易见，第十六快板处进料塔底热负荷最小。

4 最终分离操作条件。

化工设计竞赛现代设计方法部分的说明

Aspen模拟说明1、综述尊敬的评委老师，您好！为了防止您在对我们小组的作品评分时出现失误，而导致我们小组作品不必要的失分，所以我们特意在此对我们小组的Aspen V9模拟源文件进行说明，希望您能够耐心的阅读完这个说明。

2、过程仿真设计模型对于全流程模拟方面的源文件，我们小组的作品主要分为三部分：（1）不包含热泵、双效的全流程模拟；（2）包含热泵、双效的全流程模拟；（3）包含换热网络的全流程模拟（优化后的全流程模拟）。

下面对各得分点进行说明：对于全流程模拟，以带换热网络的全流程模拟为例：整个工艺流程的模拟如上图所示，整个流程分为四个车间。

➢模拟精度（撕裂物流未更改精度）从图中可以看出全流程模拟的模拟精度为0.0001，符合要求。

➢公用工程设置对于使用公用工程在换热器中均正确设置。

根据换热网络的设计结果将其返回到Aspen全流程模拟中，从上图中红色圈出可知，整个工艺流程中存在三处工艺流股间的换热以及两处再沸器（冷凝器）与工艺流股间换热，与换热网络相对应，完整的包含了工艺流股间换热器。

包含了循环物流和工艺流股间换热器。

➢运行结果正确运行无错误和警告。

3、反应器设计模型➢速率模型反应器对于本流程中的两个反应器均采用速率模型反应器进行模拟。

对于本流程中的两个反应器主反应均采用动力学模拟。

➢速率模型来源合理本流程中的反应器速率模型均来源于正式发表的文献中，并且以正确的格式和单位应用。

4、分离过程设计➢用精确计算模型对于该流程中的精馏塔，水洗塔等塔均采用了平衡级模型或传质速率计算，并选用了合理的相平衡模型表达物系的非理想性。

➢进行参数优化对于精馏塔，我们通过灵敏度分析对塔板数，进料板位置，回流比进行优化：（1）本流程共涉及9座塔，涉及2座常规精馏塔，分别是T0202脱轻塔和T0301醋酸乙烯酯粗分塔，对其进行塔板数，进料板位置和回流比的优化。

（2）涉及1座半塔，对其进行塔板数，进料板位置和回流比的优化。

（3）涉及6座无再沸器，无冷凝器的塔，因为没有明确的采用萃取剂，所以将其当作吸收塔处理，进行气液比优化，部分进行第二液相（气相）进料板的优化。

(能源化工行业)化工设备设计大赛说明书

（能源化工行业）化工设备设计大赛说明书华东理工大学第壹届化工设备计算机辅助概念设计比赛说明书设计者:高壹聪（过程012）杜鼎（机设015）孙英策（机设011）2003年11月6日目录设计要求 (3)设计思路概述 (3)设计尺寸 (4)设计建模过程 (4)塔体 (4)裙座 (4)接管 (6)法兰 (6)人孔 (6)吊柱 (7)操作平台 (7)梯子 (8)椭圆形封头钣金展开 (9)六．心得体会 (13)七．参考书目 (14)壹．设计要求1塔设备三维造型2设计平台、扶梯、且和塔组装。

a除了图中已注尺寸，其余部分形状大小由设计而定。

b塔筒体内零件忽略不作，只作塔设备外形。

c接管、人孔、支座等方位由设计而定。

d平台和扶手形状、大小自行设计。

e支座数量为4个。

f支座和法兰大小应由有关系列标准而定。

3画出塔设备椭圆封头的展开图。

展开方法合理，所用材料最省。

二．设计思路概述塔设备是化工，炼油生产中最重要的设备之壹。

它主要分为板式塔和填料塔俩大类。

我们设计的塔设备就是以板式塔为模板的。

我们通过查见实物图片，查阅相关塔设备资料和设计标准手册研究除了壹套较合理的方案。

我们的设计主要分为以下几部分：1、塔体：塔设备的外壳。

它由等直径、等厚度的圆筒和作为头盖和低盖的椭圆形封头组成。

2、塔体支座：塔体安放在基础上的连接部分。

它用以确定塔体的位置。

本题中塔设备采用的是最常用的支座形式——裙座。

3、除沫器：用于捕集夹带在气流中的液滴。

对于回收物料，减少污染非常重要。

4、接管：用以连接工艺管道，把塔设备和其他设备连成系统。

安用途可分为进液管、除液管、进气管、出气管等。

5、人孔：为安装、检修、检查的需要而设置的。

6、平台：为安装、检修、检查的需要而设置的。

壹般设在经常需要检修、拆装的地方。

7、扶梯：为方便工人上下塔体检修、填料而设。

三．设计尺寸设计要求尺寸：全塔高：34525mm基础环板直径：2600mm裙座直径：2200mm塔体上半部直径：1800mm设计尺寸列表（详见附录设计图纸）四．设计建模过程壹）塔体：本设计以浮阀塔为蓝本。