甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)布局中的罐設(shè)計(jì)和膜分離設(shè)計(jì)1900字【論文】

甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)布局中的罐設(shè)計(jì)和膜分離設(shè)計(jì)1儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)※原料C4儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)原料C4在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間為T=2d，流量Qv=8.0944m3·h-1,儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8所需體積V=Qv·T/ε=8.0944×2×24/0.8=485.644m3，選用球形儲(chǔ)罐，直徑Φ=12000mm，，公稱容積為500m3,數(shù)量為2個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.85MPa，設(shè)計(jì)溫度25oC?！鵐AL合成原料混合緩沖儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)MAL合成原料在儲(chǔ)罐中的停留時(shí)間為T=5s，流量Qv=72244.149m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.85，所需體積V=Qv·T/ε=211.24m，選用立式橢圓形固定頂封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=6550mm，公稱容積220m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.12MPa，設(shè)計(jì)溫度50oC。※相分離儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)精餾塔塔底餾出物在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間為T=30min，流量Qv=13.799m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=13.799×0.5/0.8=8.624m3，選用立式橢圓形封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=1800mm，公稱容積10m3，數(shù)量為2個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度55oC?！鵐MA合成甲醇原料儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)甲醇在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間為T=2d，流量Qv=4.956m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8所需體積V=Qv·T/ε=4.956×2×24/0.8=297.36m3，選用立式內(nèi)浮頂封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=6500mm，公稱容積為320m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.12MPa，設(shè)計(jì)溫度25oC?！h(huán)甲醇分離緩沖儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)精餾塔塔頂產(chǎn)物循環(huán)甲醇在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存T=30min，Qv=93.227m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=93.227×0.5/0.8=58.267m3，選用臥式橢圓形封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=2400mm，L=14376mm，公稱容積為63m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度65oC?！h(huán)甲醇混合緩沖儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)循環(huán)甲醇在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間為T=15min，流量Qv=92.095m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=29.133m3，選用立式橢圓形封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=2400mm，公稱容積為32m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度65oC?！h(huán)水儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)循環(huán)水在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間為T=30min，流量Qv=5.082m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=5.082×0.5/0.8=3.176m3，選用立式橢圓形封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=1200mm公稱容積為4m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度55oC?！a(chǎn)品MMA儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)產(chǎn)品MMA在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間為T=3d，流量Qv=8.704m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=8.704×3×24/0.8=783.36m3，選用球形儲(chǔ)罐，直徑Φ=12300mm，公稱容積為1000m3,數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.25MPa，設(shè)計(jì)溫度25oC?！s塔塔頂回流緩沖罐設(shè)計(jì)精餾塔塔頂餾出物在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間T=3min，流量Qv=171.115m3·h-1儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.8，所需體積V=Qv·T/ε=64.168m3選用臥式橢圓形封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=3000mm，公稱容積為65m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.35MPa，設(shè)計(jì)溫度75oC?！账敾亓骶彌_罐設(shè)計(jì)吸收塔塔頂餾出物在儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存時(shí)間T=0.5min，其中Qvg=5523.899m3·h-1,QvL=56.173m3·h-1,得總流量Qv=5580.072m3·h-1，儲(chǔ)存的安全系數(shù)為ε=0.85，所需體積V=Qv·T/ε=530.748×0.5/0.85×60=54.7m3，選用臥式橢圓形封頭儲(chǔ)罐，直徑Φ=3000mm，公稱容積為63m3，數(shù)量為1個(gè)，設(shè)計(jì)壓力P=0.55MPa，設(shè)計(jì)溫度-10oC。2膜分離的簡單設(shè)計(jì)2.1膜分離工藝流程膜分離甲基丙烯酸甲酯/水工藝，采用多級(jí)過程操作，由于分離純度要求高，處理量比較大，為了滿足連續(xù)生產(chǎn)的要求，采用多組間歇操作，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)小組擬設(shè)計(jì)四組分離，每兩臺(tái)同時(shí)工作，每一組采用帶有前置級(jí)的兩級(jí)增溶級(jí)聯(lián)，水大部分滲透卷式膜，而甲基丙烯酸甲酯及阻聚劑為滲余物，從而實(shí)現(xiàn)兩者的分離，達(dá)到分離效果。圖3-18膜分離流程2.2膜分離器選型與設(shè)計(jì)※膜分離材質(zhì)A型沸石膜對(duì)包括酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)都具有極好的耐久性和耐化學(xué)腐蝕性等，該膜還具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗氣相、液相和固相的三相混合等優(yōu)點(diǎn)?！し蛛x工藝操作條件及詳細(xì)計(jì)算（1）膜分離工藝操作條件當(dāng)除去水分時(shí)，從水的滲透率的角度考慮，高溫是有利的，但從水的分離性能考慮，低溫是有利的，優(yōu)選溫度為50～120oC.當(dāng)設(shè)置用于分離水的操作壓力以在膜兩邊產(chǎn)生壓力時(shí)可進(jìn)行水分離操作壓力通常設(shè)置在0.5～20kg·cm-2范圍內(nèi)。當(dāng)操作壓力為5kg·cm-2時(shí)，即使膜反面為常壓，水也能分離，但是在這種情況下，流速很小，因此，優(yōu)選使用真空泵，以使水能夠有效地除去。（2）膜分離的計(jì)算本項(xiàng)目設(shè)計(jì)小組通過AspenPlus對(duì)MMA合成工段的模擬，得出在甲基丙烯酸甲酯/水的流量為8007.781kg·hr。其中含水量為1.1%(wt),分離要求為滲余側(cè)水含量為0.03%(wt)。當(dāng)使用具有膜面積為0.01m2的分離膜時(shí)，由組成為1.1%(wt)的水，98.8%(wt)的甲基丙烯酸甲酯，0.1%(wt)的對(duì)苯二酚組成的溶液在50oC，絕對(duì)壓力3bar下開始用真空泵從滲透?jìng)?cè)抽真空，并進(jìn)行全蒸發(fā)分離，得到如下公式：aAB=(YA/YB)*(XA/XB)其中A代表水，B代表另外組分，XA和XB分別代表在液體進(jìn)料一側(cè)水A的重量分?jǐn)?shù)和另外組分B的重量分?jǐn)?shù)，YA和YB分別代表在滲透?jìng)?cè)水A的重量分?jǐn)?shù)和另外組分B的重量分?jǐn)?shù)。同樣，滲透流量是指每單位膜面積每小時(shí)的滲透重量，并可用如下公式表示：Q=(在滲透?jìng)?cè)所有組分的重量)/0.01*100（kg·m-2·h-1）所需膜面積為：A=進(jìn)料流量/Q最后計(jì)算出所需膜總面積A=137.8m2。（3）膜組件的特性參數(shù)見表3-21所示。表3-21膜組件的特性參數(shù)表型號(hào)Prism結(jié)