焦炉煤气制甲醇毕业设计(共87页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业第一章 前 言1.1 焦炉煤气制甲醇工艺技术2004年底，世界上第一套8万t/ a焦炉煤气制甲醇项目在云南曲靖建成投产以来，目前国内已有近10套焦炉煤气制甲醇装置已投入商业运行，单套装置设计规模多为1020万t/a。首先，将来自焦化厂经过预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压，接着进行加氢转化精脱硫，使其总硫体积分数0. 1106，此即焦炉煤气的净化；然后通过催化或非催化方法将焦炉煤气中的CH4、CmHn转化为合成甲醇的有效气体组分(H2 + CO)，再通过补碳（即用煤炭制气、压缩、脱硫、脱碳，制成碳多氢少的水煤气加进原料气中）调整原料气的

2、氢碳比，就制成了氢碳比符合甲醇合成所需的合成气；将合成气压缩增压后送入甲醇合成塔进行合成反应，生成粗甲醇，然后对粗甲醇进行精馏，就制成了煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精甲醇。净化与转化是整个焦炉煤气制甲醇的关键技术。据粗略统计，随着我国焦化工业的飞速发展，每年焦炉煤气的放散量已超过250亿m3。这个惊人的数据，不仅是能源的浪费，而且对环境也造成极大的污染。随着当前国内甲醇热的升温，有富裕焦炉煤气的企业正在考虑用焦炉煤气生产甲醇。焦炉煤气制取甲醇的流程要比制取合成氨短得多。其中的脱硫、压缩、甲醇合成、精馏等工艺相对成熟。而焦炉煤气制取甲醇合成气的方法却处于发展初期。在甲醇热的今天，利用焦炉

3、煤气制甲醇，不仅开拓了合成甲醇的工艺路线，同时充分利用了焦炉煤气。有焦炉煤气资源的生产企业，可根据企业自身的情况，选择适宜的工艺路线，以实现经济效益和社会效益的双赢。1.2甲醇合成工艺简介1.2.1合成工艺说明甲醇的合成工艺按合成压力主要分为高压、中压和低压法。早期的高压法合成使用活性较低的锌铬催化剂，合成压力为30 MPa，合成温度为300400。高压法的缺点是能耗高、设备复杂、产品质量差，现已淘汰。1970年以后，各国新建与改造的甲醇装置几乎全部采用低压法。经典的低压法使用活性较高的铜锌基催化剂，合成压力为510MPa，合成温度为220280低压法相对于高压法设备简单、物料和动力消耗低、产

4、品质量好、节省造价，具有明显的优越性，是目前合成甲醇的主要方法。低压法合成甲醇技术主要有英国IC1技术和德国Lurgi技术，这两家占据着世界70以上的甲醇技术市场份额。其他还有德国的林德技术、丹麦的托普索技术、日本东洋公司的MRF技术等。各种低压法甲醇合成工艺大同小异，主要区别在于甲醇反应器的结构、反应热移走及回收利用方式和催化剂性能。甲醇合成反应是强放热反应，采用合适的甲醇反应器结构来保证催化剂床层温度相对恒定，是甲醇合成过程高效、稳定进行的关键。焦炉煤气制甲醇合成技术全部为低压法，其设计规模多为1020万t/a，甲醇合成反应器多为管壳式等温反应器。可采用合成塔双塔串联流程，其单程转化率高，

5、循环气量小，能耗低，造价低。合成气经合成气压缩机加压至5. 35. 5MPa后进入合成塔，在温度220260及铜基催化剂的作用下，合成气中的CO、CO2与H2反应合成甲醇，其主要反应为：CO2H2 CH3OH CO23H2 CH3OHH2O甲醇合成是体积缩小的强放热可逆反应，且低压甲醇合成催化剂在温度280时易过热失活，因此必须及时将反应热移走，使合成反应尽可能接近反应平衡曲线，同时避免因反应热的积累而烧坏催化剂。管壳式甲醇反应器利用管间沸腾水副产中压蒸汽及时移走反应热来保持催化剂床层温度的稳定，既有利于合成反应的进行，又保护了合成催化剂。副产的中压蒸汽与催化转化工段的副产蒸汽并网过热后，用于

6、合成气压缩机驱动透平的动力。合成甲醇是一个多相催化反应过程，受催化剂选择性的限制以及合成压力、合成温度、合成气组成等合成条件的影响，反应过程中CO、CO2与H2除生成甲醇外，还发生一系列副反应，生成烃、高碳醇、醛、酸、酯、醚及单质碳等逾40种副产品，合成产物是甲醇和水及多种有机杂质的混合物，即粗甲醇。粗甲醇经冷却降温至40，进入甲醇分离器，冷凝分离出的粗甲醇液体进入甲醇膨胀槽，减压闪蒸除去溶解在粗甲醇中的气体后送入甲醇精馏工段。分离和闪蒸出的气体大部分送合成气压缩工段与新鲜合成气混合加压后进入合成塔循环反应，小部分作为弛放气，主要用作转化加热炉的燃料。甲醇合成工艺的追求目标是：最高的反应物单程

7、转化率和最低的副产物产率，对于生成物体积缩小且强放热的甲醇合成反应，低压法合成甲醇的单程转化率主要取决于催化剂的活性和选择性及工艺操作水平。1.2.2工艺流程说明本工艺流程为焦炉气制甲醇生产工艺，是将来自焦化厂经过预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压，接着进行加氢转化精脱硫，即焦炉煤气的净化；然后通过催化或非催化方法将焦炉煤气中的CH4、CmHn转化为合成甲醇的有效气体组分(H2 + CO)，再通过补碳调整原料气的氢碳比，就制成了氢碳比符合甲醇合成所需的合成气；将合成气压缩增压后送入甲醇合成塔进行合成反应，生成粗甲醇，然后对粗甲醇进行精馏，就制成了煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精

8、甲醇。本设计项目为24万吨/年甲醇合成工段水洗塔的工艺和设备设计。1.3 水洗塔的作用在甲醇合成工段生产工艺中，水洗塔主要是利用来自甲醇精馏的甲醇洗涤液（精馏残液）来吸收经过甲醇分离器分离后尾气中残余的甲醇成分，从而提高甲醇的收率。甲醇水洗塔的循环气经循环机加压后，经塔外或塔内换热器后进入触媒层，循环气夹带水、氧分子、氯离子，水是甲醇合成过程中的副产物，若无水洗塔，则循环气中水蒸气含量也约为水的饱和蒸气压，其含量也约为015(不考虑过饱和状态和雾沫夹带)，它对活塞式和透平式循环机没有影响。理论和实践证明，少量水蒸气进入触媒层可以抑制副反应的发生。甲醇水洗塔需要加水而吸收甲醇，水中溶解一部分氧，

9、由低压到高压的过程中，水中溶解的氧一般不会解吸出来，即使有微量氧解吸出来，微量氧的存在可使甲醇合成的单程转化率大大提高。第二章 设计方案简介2.1 装置流程的确定该吸收过程可采用简单的一步吸收流程，同时考虑到资源的有效利用，应对吸收后的水进行再生处理。混合气体进入水洗塔与水逆流接触后，得到净化气排放，吸收甲醇后的水，经富液泵送入再生塔顶，用燃料气进行汽提解吸操作，解吸后的水经贫液泵送回吸收塔顶，循环使用，汽提气则进入燃料处理系统。2.2 吸收剂的选择吸收过程是依靠气体溶质在吸收剂中的溶解度来实现的，因此，吸收剂性能的优劣，是决定吸收操作效果的关键之一，选择吸收剂是应着重考虑以下几个方面。（1）

10、溶解度 （2）选择性 （3）挥发度要低 （4）粘度 （5）所选用的吸收剂应尽可能满足无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉易得以及化学性质稳定等要求。根据所需处理的混合气体，可采用甲醇洗涤液（精馏残液）为吸收剂，其中含甲醇0.04，水0.96（均为摩尔分数），其廉价易得，物理化学稳定，选择性好，符合吸收过程对吸收剂的基本要求。驰放气组成：甲醇9.91%,一氧化碳10.53%,二氧化碳3.16%,氢气76.40% 其他组分含量很少，忽略不计第三章 水洗塔的化工工艺设计3.1塔填料的选择以及特性数据填料是填料塔的核心构件，它提供了塔内气液两相接触而进行传质或传热的表面，与塔的结构一起决

11、定了填料塔的性能。对塔内填料的一般要求是：具有较大的比面积和较高的空隙率，较低的压降，较高的传质效率；操作弹性大、性能稳定，能满足物系的腐蚀性、污堵性、热敏性等特殊要求；填料强度高，便于塔的检修，经济合理。阶梯环是对鲍尔环的改进后发展起来的新型环形填料。环壁上开有窗口，环内有一层互相交错的十字形翅片，翅片的角度是45度角。圆筒一端为向外翻卷的喇叭口，其高度约为全高的1/5，而直筒的高度为填料直径的一半。由于两端形状不对称，在填料中各环相互呈点接触，增大了填料的空隙率，使填料的表面积得以充分利用，因此可使压降降低，传质效果提高。该吸收过程处理量不大，所用的塔径不会太大，以采用填料塔较为适宜，并选

12、用公称直径为50mm的钢质阶梯环塔填料，填料方式选为散装填料，其主要性能参数如下：表3-1 选用50mm的钢质阶梯环填料公称直径/mm外径高厚（mmmmmm）比表面积at/（）孔隙率/（）个数n/1/m3堆积密度p/填料因子5050301.5109.20.9511600400127.4以上数据参考文献13.2 吸收剂用量的确定吸收剂用量可以根据过程的物料衡算，依据最小液气比确定，依据混合气组成情况可知: 吸收塔的进出口气相组成如下： y1=0.0991吸收塔液相进口的组成应低于其平衡浓度，该系统的相平衡关系可以表示为：y=mx由甲醇水气液平衡组成与温度的关系表查得：(参考文献2)当温度为70时

13、，甲醇液相组成为68.49%,气相组成为84.92%则 甲醇在该温度下的相平衡常数为： 则系统相平衡关系可以近似表示为：于是可得吸收塔进口液相的平衡浓度为 吸收剂入口浓度应低于 ,其值的确定应同时考虑其吸收和解吸的操作，兼顾两者，经优化计算后方能确定，这里取： 气体混合物的平均分子量为： 依据文献1式（65），得 取实际液气比为最小液气比的1.5倍，则可以得到吸收剂用量为摩尔流量： 吸收剂平均分子量为： 则质量流量为： 吸收剂平均密度为： 则体积流量为： 3.3 塔径的计算塔底的气相负荷和液相负荷均较塔顶大，为此，以塔底的气、液参数计算塔径。考虑到填料塔的压力降，可以取塔的操作压力为4.9MP

14、a，依此可以计算出混合气体的密度为： 液相密度为： 液相粘度可由文献2式（35）和式（36）计算计算如下：查文献得 30时水的粘度为：0.8007 mPas 40时水的粘度为：0.6560 mPas则由文献2式（35），得 （31） 式中，L液体温度为T时的粘度，mPas T温度，K A,B液体粘度常数则 水的粘度常数为 A=822.11 B=292.73所以，70时水的粘度为： 查文献2表（314），得甲醇的液体粘度常数为：A=555.30，B=260.64则， 70时甲醇的粘度为： 则由文献2式（36），得 液相混合物粘度为： （32）式中，m混合液的粘度，mPas ii组分的液体粘度，m

15、Pas则 m =0.384 mPas 即为液相粘度3.3.1 塔底液泛气速计算利用文献1式（611）贝因霍根关联式计算液泛气速，计算公式如下： （33）式中，uF泛点气速，m/s； g重力加速度，取9.81m/s2; at填料总比表面积，m2/m3; 填料层空隙率，m3/m3； 气相，液相密度，kg/m3； L液体粘度，mPas 气相，液相的质量流量，kg/h； A ，K 关联常数因选择散装填料，金属阶梯环，故由文献3表（510）查得 A=0.106, K=1.75又L=2311.57kg/h V=605.22kg/h则 即，泛点气速为0.52m/s取空塔气速3.3.2 塔径计算塔径的计算公式

16、为 ，m （34） 式中，气体的体积流量， 适宜的空塔气速，其中取则 根据JB1153-71圆整为所以，塔的总截面积为：3.3.3 塔径校核1.实际操作气速和泛点率校核气速 满足m/s泛点率（在允许范围内）2.液体喷淋密度校核取最小润湿速率为：(LW)min=0.08查表，得 查文献3，得 对于散装填料，其最小喷淋密度采用式（540）计算，即 （35）式中 填料的比表面积，； 最小喷淋密度，； 最小润湿率， 。代入得实际液体喷淋密度由文献3式（539），得 （36） 式中， U液体喷淋密度，； Lh液体喷淋量，；本设计Lh=23.315 D填料塔直径，m。则， 实际 ，满足要求3.核算径比 查

17、文献3表（59），得 满足要求经以上校核可知，填料塔直径选用D=1200mm合理。3.4 填料层高度计算3.4.1传质单元高度计算塔内的液相及气相物性参数如下： 液相的表面张力为：计算如下：（参考文献2）按表315，得，q=1 则 则由文献2式（310）得：液相表面张力为： 气相扩散系数为： 液相扩散系数计算如下：依文献4式（825），得甲醇的摩尔体积为： 缔合因子 水=2.6按式（825）计算液相扩散系数为： 气相及液相流速为： 依文献1式（645）得气相传质系数为： 式中，为填料的形状修正系数，本设计中取1.45则 液相传质系数可依文献1式（646）和式（640）计算，其中，查文献1表（6

18、11），得临界表面张力 则 由文献1式（640），得 （37） 填料润湿表面积： 由此可以由文献1式（646）计算液相传质系数则，液相传质系数为： 将得到的传质系数换算成以摩尔分数差为推动力的传质系数 其中，C为液相总浓度 于是，由文献1式（636），得 气相总传质单元高度为： （38）其中，气相流率为： 则 考虑到计算偏差，实际上取 3.4.2传质单元数计算全塔的物料衡算方程为： （39）依据该方程可以确定吸收塔底水中甲醇的组成为： 于是，可以计算该塔的塔底、塔顶以及平均传质推动力分别为： 根据文献1式（655）求得吸收过程的传质单元数为： 3.4.3填料层高度确定依据文献1式（634）可以

19、计算填料层高度则 考虑到恩田公式最大偏差为，为安全计取设计填料层高度为： h设计=则 h设计= 故本设计中填料层高度取为4m查文献3表（516），对于阶梯环填料，本设计 取则 计算得填料层高度为4000mm，故不需要分段。3.4.4填料层压降计算采用Ecket通用关联图计算填料层压降横坐标为：其中，气相质量流量 液相质量流量则，横坐标为： 查文献3表（518），得 则 纵坐标为： 查文献3图（521），得 填料层压降为： 3.5 塔附属高度估算塔的上部空间高度可以取为2000mm，塔底液相停留时间按5min考虑，则塔底所占空间高度为： 考虑到气相接管所占空间高度，塔底空间高度可取为2000mm

20、。因本设计中填料不需要分段，故只设计液体分布器，安装液体分布器的空间高度取为1000mm，塔裙座高度高度取为2000mm，所以塔的附属高度可以取为7000mm。第四章 筒体、封头、裙座的设计4.1筒体设计4.1.1 筒体厚度计算根据文献5式4-13 （41）式中 ，选用双面焊，100%检测对接头，=1.00，筒体选用16MnR 根据文献8，根据文献8，70下材料的有关性能参数如下：选取厚度大于1636mm,则=325Mpa,=163MPa又P=5.0MPa, Di=1.2m,液体静压力 P5% P=0.25MPa 可忽略不计代入数据mm查文献5表4-2知钢板负负偏差C=0.9mm,腐蚀裕量C=

21、2mm则 设计厚度：mm名义厚度：有效厚度：mm4.1.2 筒体厚度验算1.名义厚度为22mm在假设的厚度大于1636mm范围内，故假设合理；2.强度校核3.水压试验校核常温下=170，设计温度下=163 根据文献5有 所以 则满足要求。4.2 封头设计4.2.1 封头厚度计算选用标准椭圆型封头，即压力增强系数K=1根据文献5（4-46）式有 （42）式中 ，焊缝也选用双面焊，100%检测对接头，=1.00，封头选用16MnR 根据文献8，70下材料的有关性能参数如下：选取厚度大于1636mm,则=325Mpa,=163MPa则mm 查文献5表4-2知钢板负负偏差C=0.9mm,腐蚀裕量C=2

22、mm所以 设计厚度：mm名义厚度：有效厚度：mm4.2.2 封头厚度校核1.压力校核最大允许压力 P,满足要求。2.厚度核算根据GB150规定标准椭圆型封头的有效厚度应小于封头内直径的就可以，故满足要求。3.封头选型查标准JB4746-2002，选用EHA-16MnR JB/T4746 参数如下：表4-1总深度 H，mm内表面 A，m2容积 V m3质量 Kg3501.65520.2545154.6筒体与封头连接采用焊接结构，不设置容器法兰。4.3 裙座设计裙座材料选用Q235-A,材料有关性能参数如下：=235Mpa, =113MPa， 裙座厚度取为与筒体厚度相等即 设计厚度：mm名义厚度：

23、有效厚度：m第五章 填料塔主要附件结构设计填料塔主要附件包括：液体分布装置、填料支承装置、填料压紧装置、除沫装置、液体再分布装置、气体分布装置、裙座、吊住。5.1 液体分布装置填料塔操作时，在任一横截面上，保证气液的均匀分布都是十分重要的。对于任一装填完毕的填料塔，气速的分布是否均匀，主要取决于液体分布的均匀程度。因此，液体在塔顶的初始均匀喷淋，是保证填料塔达到预期分离效果的重要条件。液体分布装置的作用是使液体的初始分布尽可能地均匀，设计液体分布装置的原则应该是能均匀分散液体，通道不易堵塞，结构简单，制造检修方便等。实际上，液体初始不良分布，相当于损失了一段填料高度。因此，正确设计液体分布装置

24、是十分重要的。考虑到塔内物料的一些性质，此处选用溢流槽式液体分布器。溢流槽式液体分布器是适应性较好的分布器。有关其具体尺寸见装配图和零件图。5.2 填料支承装置填料支承结构应满足3个条件：（1）要有有足够的强度和刚度，能承受填料的质量，并考虑填料孔隙中的持液重量以及可能加于系统的压力波动、机械振动、温度波动等因素；（2）使气液能顺利通过，对于普通填料塔，支承件上的流体通过的自由截面应为塔截面的50%以上，且应大于填料空隙率；此外，应考虑到装上填料后会将支承板的自由截面堵去一些，所以设计时应取尽可能大的自由截面，自由截面太小，在操作中会产生拦液现象，增加压降，降低效率，甚至形成液泛。（3）要有一

25、定的耐腐蚀性能。填料支承装置对保证填料塔的操作性能具有重大作用。纵使填料本身的通过能力很大，如果支承装置设计不当，液泛仍将提前到来，使塔的生产能力降低，选用梁型气喷射式支承板。它的特点是：气体通道大，可提供大于100%的自由截面。它是目前性能最优的大塔支承板，使用塔径最大达12m，波形尺寸bH为，数量6块，数据如下表： 表5-1 塔径DN支承板外径支承板分块数支承圈宽度支承圈厚度自由截面%允许载荷，N碳钢不绣钢12001260650147107905955.3 液体再分布装置及填料压板1.液体再分布装置因本设计填料层高度为4m，小于需要分段的要求（6m），所以本设计不需要分段，故不需要设计液体

26、再分布装置。2.填料压板为了给填料一定压力，从而保持均匀一致的空隙结构。使操作正常，稳定，在填料安装后在其上方要安装填料压紧装置。这样可以防止在高压降，瞬时负荷波动等情况下填料床层发生剧烈跳动，形成流化态。填料压紧装置分为填料压板和床层限制板两大类，每类又有不同的形式。填料压板自由放置在填料床层上边，靠自身的重量将填料压紧。它适用于陶瓷，石墨制的散装填料。因其易碎，当填料层发生破碎时，填料层空隙率下降，此时填料压板可随填料层一起下落，紧紧压住填料，而不会形成填料的松动。床层限制板用于金属散装填料，塑料散装填料及所有规整填料。因金属和塑料填料不易破碎，且具有弹性，在装填正确时不会使填料下沉。床层

27、限制板要固定在塔壁上，为不影响液体分布器的安装和使用，不能采用连续的塔圈的固定，对于小塔可用螺钉固定于塔壁上。而大塔则用支耳固定。对任何一个填料塔，均需安装填料压板或床层限制板，本设计选丝网压板 它适用于直径小于等于1200的塔，它是用金属丝编织成的金属网与扁钢圈焊接而成。钢圈外缘的限制台肩与焊在塔壁上的限制板配合，以控制压板的上限位置。有关其具体尺寸见装配图和零件图。5.4 气体分布装置为使气相在塔内能够稳定均匀分布必须有合适的气体分布器。一般来说，实现气相均匀分布要比液相容易一些，故气体入塔的分布装置也相对简单一些。一般情况下，对于直径小于2.5m的小塔多采用简单的气体分布装置，进气口位置

28、应在填料层以下的一个塔径的距离，且高于塔釜液面300mm以上，也可以设置具有缓冲挡板的进气装置，由于挡板的作用使入塔气体分为两股，呈环流向上，使气体分布均匀。有关其具体尺寸见装配图5.5 除雾沫器在塔内操作气速较大时，会出现塔顶雾沫夹带，这不但造成物料的流失，也使塔的效率降低，同时还可能造成环境的污染。为了避免这种情况，需在塔顶设置除沫装置，从而减少液体的夹带损失，确保气体的纯度，保证后续设备的正常操作。根据文献1，本设计选用固定下装式丝网除沫器丝网直径为0.2mm。丝网厚度为150mm。丝网除沫器具有比表面积大，重量轻，空隙率大以及使用方便等优点。特别是它具有除沫效率高，压力降小的特点，因而

29、是应用最广泛的除沫装置。材料为Q235-A，代号为Q235，GB/T343具体结构见装配图。5.6 裙座塔体常采用裙座支撑。此处选用圆筒形裙座。为防止风载荷或地震引起的弯矩造成塔翻到，则需要配制较多的地角螺栓及具有足够大承载面积的基础环。裙座与塔底焊接于封头见的焊接接头可分为对接及塔接。此处采用对接接头，裙座筒体外与塔体下封头外径相等，焊缝必须采用全焊透的连续焊。裙座不直接与塔内介质接触，也不承受塔内介质的压力，因此不受压力容器用材的限制。可选用Q235-A。裙座各部分的具体尺寸见装配图。5.7 吊柱对于较高的室外无框架的整体塔，在塔顶设置吊柱，对补充和更换填料，安装和拆卸内件，是既方便有经济

30、的一项设施。吊柱的方位应使吊柱中心线与人孔中心线间有合适的夹角，使人能在平台上操纵手柄，使吊柱的垂直线可以转到人孔附近，以便从人孔装入或取出塔内件。吊杆选用正火状态的10号无缝钢管，支座的垫板选用同塔体材料20R。查吊柱的标准系列HG/T21639得各个主要结构参数如下图所示：具体尺寸见装配图。第六章 管口结构设计6.1 进出口管的确定流体的进出口结构设计，首先要确定的是管口直径。根据管口所输送的气体或液体的流量的大小，有下式计算管口直径： （61）式中 流体的体积流量， 进料管管径，mu流体速度，管径有所选气速决定后，应按标准管规格进行圆整，并按实际管径重新核算流速。为防止流速过大引起管道冲

31、蚀、磨损、震动和噪音，液体流速一般不超过3m/s，气体流速一般不超过100m/s。6.1.1 液体进口管体积流量=2.3315/3600=液相进料，取，则有 查GB/T81631999选择热轧无缝钢管钢管。其理论质量为4.56kg/m。查文献1接管长度取为200mm。当选取的无缝钢管时，进料管中料液的实际流速为：故满足要求，因此进料管选用的无缝钢管，接管外伸长度200mm液体进口装置采用直管式液体进口装置。材料为10号钢GB8163,.焊接形式为双面焊对接，100%无损检测对接接头形式。即焊缝接头系数为6.1.2 液体出口管进出口流量看着不变，因此其接管也与进口管一样。即液相出料，取，则有 查

32、GB/T81631999选择热轧无缝钢管钢管。其理论质量为4.56kg/m。查文献1接管长度取为200mm。当选取的无缝钢管时，进料管中料液的实际流速为：故满足要求，因此进料管选用的无缝钢管，接管外伸长度200mm液体出口装置的设计应便于塔内流体的排放，防止堵塞出口，并且要保证塔内有一定的液封高度，防止气体短路。具体形式见装配图。6.1.3气体进口管体积流量=1500/3600=0.417气相进料，取,则有查GB/T81631999选择热轧无缝钢管钢管。其理论质量为57.95kg/m。查文献1接管长度取为200mm。当选取的无缝钢管时，进气管中料液的实际流速为：故满足要求，因此进料管选用的无缝

33、钢管，接管外伸长度200mm气体进口装置的设计，应能防止淋下的液体进入管内，同时还要使气体分散均匀。其具体形式见装配图。材料为10号钢GB8163,.焊接形式为双面焊对接100%无损检测对接接头形式。即焊缝接头系数为6.1.4气体出口管体积流量=1500/3600=0.417气相出料，取,则有查GB/T81631999选择热轧无缝钢管钢管。其理论质量为57.95kg/m。查文献1接管长度取为200mm。当选取的无缝钢管时，进气管中料液的实际流速为：故满足要求，因此进料管选用的无缝钢管，接管外伸长度200mm.气体出口装置，要求既能保证气体畅通，有应能尽量除去被夹带的雾沫，可在气体出口加装除沫挡

34、板。具体形式见装配图。6.2 管法兰选择按公称压力PN6.3进行选择。根据HG/T2059597，采用带颈对焊钢制管法兰（WN）突面（RF）型式。表6-1液体进出口法兰 单位 mmDN管子外径A法兰外径D螺栓中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n螺纹Th法兰厚度C法兰颈N4042170125224M202670SR法兰高度H法兰理论质量m4105624.40表6-2气体进出口法兰 单位 mmDN管子外径A法兰外径D螺栓中心圆直径K螺栓孔直径L螺栓孔数量n螺纹Th法兰厚度C法兰颈N250245470400361246316SR法兰高度H法兰理论质量m13.5181012548.96.3 平台、扶梯

35、的选择在人孔处相应安装操作平台，选用A型标准平台，宽B=900mm，单位质量为150kg/m，包角180o梯子采用标准的多层平台连用型，材料为Q235-AF6.4钢制管法兰紧固件根据HG206132061497进行选择。1.液体进出口管采用双头螺栓M16，数量为8，性能等级为8.8级。材料Q235-A。质量为90kg。2.气体进出口管采用双头螺栓M24，数量为12，性能等级为8.8级。材料Q235-A。质量为105kg。6.5 人孔与卸料孔此处把卸料孔按人孔的形式进行设计。根据HG/T215182005,选用回转盖带颈对焊法兰孔MFM型。为人孔MFMDN400PN6.3HG/T21518200

36、5增设填料挡板。具体尺寸如下： 表6-3DNDABLbdm400 4261867058538517525066576228013730363垫片为石棉橡胶板垫片（HGJ6991）代号为，材料为石棉橡胶板。6.6 焊接结构1.筒体采用Y形坡口说明：采用容积垫（HD）和铜垫（TD）保护熔池2.筒体与封头采用对接接头3.采用插入式 全熔透焊缝T型接头K=6mm,各种接头的具体型式见装配图。第七章 开孔补强本计算的封头与接管的厚度附加量均为2.0。液柱静压忽略不计,筒体和封头的焊接接头系数=1(双面焊100%对接接头),接管的焊接接头系数为=1(双面焊100%对接接头)。接管材料为10号钢，=112M

37、Pa。封头和筒体的材料为16MnR，=163MPa。设计压力为5.0 MPa。7.1 液体进口管补强此接管为425mm，孔开在筒体上。补强方法判别补强判别 根据文献5表4-14，允许不另行补强的最大接管为89mm。本开孔外径为42mm,故不需另行补强。7.2液体出口管补强此接管为425mm，孔开在下椭圆封头上。补强方法判别补强判别 根据文献5表4-14，允许不另行补强的最大接管为89mm。本开孔外径为42mm,故不需另行补强。7.3气体进口管补强此接管为24510，孔开在筒体上。1.补强及补强方法判别a.补强判别 根据文献5表4-14，允许不另行补强的最大接管为89mm。本开孔外径为245mm,故需另行补强。b.补强计算方法判别开孔直径 d=+2C=225+22=229mm本圆筒上开孔直径为d=229mm,补强圈在有效补强范围内。采用C型，则补强圈厚度为考虑到钢板负偏差并为便于制造时准备材料，现补强圈名义厚度也取为封头的厚度，即=22mm。7.4气体出口管补强此接管为24510，孔开在上椭圆封头上。1.补强及补强方法判别a.补强判别 根据文献5表4-14，允许不另行补强的最大接管为89mm。本开孔外径为245mm,故需另行补强。b.补强计算方法判别开孔直径 d=+2C=225+22=229mm