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化工厂装置的设备选型与设计原则化工厂装置的设备选型与设计原则是确保化工生产过程的高效运行和安全性的重要环节。
本文将从设备选型和设计原则两个方面进行探讨。
一、设备选型在化工厂装置的设备选型中，需要考虑以下几个方面。
1. 工艺要求：根据生产工艺的要求，选择适合的设备。
不同的化工生产过程需要不同的设备，如反应器、蒸馏塔、搅拌槽等。
设备的选型要满足工艺参数和操作要求，确保生产过程的顺利进行。
2. 材料选择：根据介质的性质选择合适的材料。
化工生产中，介质的性质可能包括高温、高压、腐蚀性等特点，因此设备的材料选择非常重要。
选用耐腐蚀、耐高温、耐压的材料，能够提高设备的使用寿命和安全性。
3. 设备性能：考虑设备的性能指标，如传热效率、传质效率、能耗等。
设备的性能直接影响到生产效率和产品质量，因此在选型时需要综合考虑。
4. 经济性：设备选型还需要考虑经济性因素。
选择性价比高的设备，能够降低投资成本和运营成本，提高企业的经济效益。
二、设计原则化工厂装置的设计原则是确保设备的安全性和可靠性，保障生产过程的顺利进行。
1. 安全设计：化工装置的设计必须考虑安全因素。
包括设备的结构强度、防爆措施、防火措施等。
在设计过程中，需要充分考虑设备的安全性，采取相应的措施确保操作人员和设备的安全。
2. 可维护性设计：设备的维护保养对于化工装置的正常运行至关重要。
因此，在设计过程中要考虑设备的可维护性，包括易于拆卸、易于清洁、易于更换等方面的设计。
3. 节能设计：化工生产过程中，能源消耗是一个重要的成本。
因此，在设计过程中要考虑节能措施，如合理利用余热、采用高效传热设备等，以降低能源消耗。
4. 环保设计：化工生产对环境的影响是不可忽视的。
在设计过程中要考虑环境保护因素，选择环保设备和工艺，减少废水、废气、废渣的排放，保护环境。
5. 灵活性设计：化工生产过程中，市场需求和工艺技术可能会发生变化。
因此，在设计过程中要考虑设备的灵活性，方便进行工艺调整和设备改造。
化工设备选型及设计计算1. 简介化工设备的选型及设计计算在化工工程设计中起着至关重要的作用。
合理的设备选型和设计计算可以提高生产效率、降低生产成本，同时保证设备的安全运行。
本文将介绍化工设备的选型和设计计算的基本原理和方法。
2. 化工设备选型2.1 设备选型的原则在进行设备选型时，需要考虑以下几个原则：1.工艺要求：设备的选型必须满足工艺流程的要求，包括温度、压力、流量、反应时间等方面。
2.材料的适应性：设备的材料必须能适应工艺介质的性质，包括酸碱性、腐蚀性、温度和压力等。
3.经济性：设备的选型应综合考虑设备的投资和运行成本。
2.2 设备选型的步骤设备选型的步骤一般包括以下几个方面：1.确定工艺流程：首先需要确定工艺流程，包括反应过程、分离过程等。
根据工艺流程确定所需的设备种类。
2.评估设备性能：评估设备的性能指标，包括设备的传热效率、传质效率、搅拌效果等。
3.比较不同设备类型：根据设备的性能指标，比较不同种类的设备，选择经济合理且能满足工艺流程要求的设备。
4.考虑设备的维护和运行成本：除了设备的投资成本外，还需要考虑设备的维护和运行成本，包括能耗、人力和维护费用等。
3. 化工设备设计计算3.1 设计计算的目的化工设备的设计计算是为了确定设备的主要参数和尺寸，包括设备的体积、负荷、结构等。
3.2 设计计算的基本原理设备的设计计算是根据工艺流程和设备的选型结果进行的。
根据工艺流程，可以确定设备的工艺参数，如温度、压力、流量等。
根据设备的选型结果，可以确定设备的尺寸和结构。
3.3 设计计算的步骤设计计算的步骤一般包括以下几个方面：1.确定工艺参数：根据工艺流程确定设备的工艺参数，如温度、压力、流量等。
2.确定设备的尺寸：根据工艺参数和设备选型结果，确定设备的尺寸，如设备的直径、高度等。
3.计算设备的负荷：根据工艺参数和设备的尺寸，计算设备的负荷，包括传热负荷、传质负荷等。
4.设计设备的结构：根据设备的尺寸和负荷，设计设备的结构，包括设备的支撑、连接等。
化工设备设计与选型化工行业是一个广泛的行业领域，包括石油化工、冶金化工、化学品制造、塑料加工等众多领域。
在化工生产过程中，化工设备的设计和选型起着至关重要的作用，直接影响着生产效率、产品质量和安全性。
本文将就化工设备的设计和选型进行探讨。
一、化工设备设计1. 设计原则在化工设备的设计中，有几个重要的原则需要遵循。
首先是安全性原则，化工设备应具备可靠的安全保护措施，防止事故发生。
其次是可操作性原则，设备的设计应符合操作人员的实际需求，方便操作和维护。
最后是高效性原则，化工设备应设计合理，充分利用能源，提高生产效率。
2. 设计步骤化工设备的设计一般包括以下几个步骤：（1）确定设计目标：根据生产需求和工艺流程确定设备的主要参数，如产量、温度、压力等。
（2）制定设备流程图：根据工艺流程和设备参数，绘制出设备的流程图，明确设备的组成部分和操作顺序。
（3）进行设计计算：根据设备的工作原理和流程图，进行设计计算，包括热力计算、强度计算等，确保设备的设计合理。
（4）绘制设备图纸：根据设计计算结果，绘制设备的详细图纸，包括设备的结构图、布置图、管道图等。
（5）进行方案评审：将设计图纸提交给专业人员进行评审，对设计方案进行优化，确保设备设计符合实际需求。
（6）进行设备制造：经过方案评审后，开始进行设备的制造和安装，确保设备的质量和安全性。
二、化工设备选型1. 选型原则在进行化工设备选型时，需要考虑以下几个原则。
首先是适用性原则，选择的设备应适用于具体的生产工艺和工艺参数。
其次是可靠性原则，选择的设备应具备良好的运行稳定性和可靠性，以确保生产过程的连续性和稳定性。
最后是经济性原则，选择的设备应具备较低的投资和运行成本，以提高生产效益。
2. 选型方法化工设备的选型可以采用以下方法：（1）参考规范和标准：根据行业规范和标准，选择符合要求的设备。
（2）咨询专业人士：咨询专业工程师或设备供应商，了解不同设备的性能和优缺点，进行选择。
设备的设计与选型概述引言设备的设计和选型是产品开发过程中关键的一步。
合理的设计与选型能够直接影响到产品的性能、功能和可靠性，因此在产品设计阶段需要认真对待。
本文旨在概述设备的设计与选型过程，介绍设计的要点和选型的考虑因素，以帮助读者了解设备的设计与选型的重要性。
设计的要点设备的设计是产品开发阶段中的核心环节，它涉及到外观设计、内部结构设计、电路设计等多个方面。
以下是设备设计的一些要点：1. 外观设计外观设计是产品的第一印象，它能够直接影响用户对产品的认知和接受度。
在外观设计中，需要考虑以下因素：•产品的定位和目标用户群体•产品的功能和特点•产品的材质和工艺通过合理的外观设计，可以使产品更加吸引人，提升用户体验。
2. 内部结构设计内部结构设计是设备的骨架，它决定了设备的稳定性和可靠性。
在内部结构设计中，需要考虑以下因素：•设备的布局和模块划分•板卡和连接件的选择•散热和防尘措施通过合理的内部结构设计，可以提高设备的稳定性，减少故障率。
3. 电路设计电路设计是设备的核心部分，它决定了设备的功能和性能。
在电路设计中，需要考虑以下因素：•电源系统的设计和选择•信号处理和控制电路的设计•电路的稳定性和抗干扰能力通过合理的电路设计，可以提高设备的性能，增加其功能和实用性。
选型的考虑因素设备的选型是在设计的基础上进行的，它涉及到诸多因素的综合考虑。
以下是设备选型的一些考虑因素：1. 性能需求根据设备的使用场景和应用需求，需要对设备的性能进行明确的规定。
例如，设备的处理能力、存储容量、传输速率等。
在选型过程中，需要与供应商进行充分的沟通，确保选型的设备能够满足产品的性能需求。
2. 成本控制成本是企业生产力的重要因素，因此在选型过程中需要充分考虑成本的控制。
需要综合考虑设备价格、运营成本、维护成本等因素，寻找性价比最高的设备。
3. 可靠性和稳定性设备的可靠性和稳定性直接影响到产品的质量和用户体验。
在选型过程中，需要考虑设备的质量口碑、供应商的信誉、售后服务等因素，确保选型的设备能够稳定运行。
设备设计与选型7.1全厂设备概况及主要特点全厂主要设备包括反应器6台，塔设备3台，储罐设备8台,泵设备36台，热交换器19台,压缩机2台，闪蒸器2台，倾析器1台，结晶器2台，离心机1台，共计80个设备。
本厂重型机器多，如反应器、脱甲苯塔、脱重烃塔，设备安装时多采用现场组焊的方式.在此，对反应器、脱甲苯塔等进行详细的计算，编制了计算说明书。
对全厂其它所有设备进行了选型，编制了各类设备一览表（见附录）.7。
2反应器设计7.2.1概述反应是化工生产流程中的中心环节，反应器的设计在化工设计中占有重要的地位。
7.2。
2反应器选型反应器的形式是由反应过程的基本特征决定的，本反应的的原料以气象进入反应器，在高温低压下进行反应,故属于气固相反应过程。
气固相反应过程使用的反应器,根据催化剂床层的形式分为固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器。
1、固定床反应器固定床反应器又称填充床反应器,催化剂颗粒填装在反应器中,呈静止状态，是化工生产中最重要的气固反应器之一。
固定床反应器的优点有：①反混小②催化剂机械损耗小③便于控制固定床反应器的缺点如下：①传热差,容易飞温②催化剂更换困难2、流化床反应器流化床反应器，又称沸腾床反应器。
反应器中气相原料以一定的速度通过催化剂颗粒层，使颗粒处于悬浮状态，并进行气固相反应.流态化技术在工业上最早应用于化学反应过程。
流化床反应的优点有：①传热效果好②可实现固体物料的连续进出③压降低流化床反应器的缺点入下：①返混严重②对催化剂颗粒要求严格③易造成催化剂损失3、移动床反应器移动床反应器是一种新型的固定床反应器，其中催化剂从反应器顶部连续加入，并在反应过程中缓慢下降，最后从反应器底部卸出.反应原料气则从反应器底部进入,反应产物由反应器顶部输出，在移动床反应器中,催化剂颗粒之间没有相对移动，但是整体缓慢下降，是一种移动着的固定床，固得名。
本项目反应属于低放热反应，而且催化剂在小试的时候曾连续运行1000小时不发生失活，所以为了最大限度的发挥催化剂高选择性和高转化率的优势,减少催化剂损失，流程的反应器采用技术最成熟的固定床反应器。
过程设备设计与选型的主要内容过程设备设计与选型是指对工业过程设备进行设计和选择的过程。
它包括了以下主要内容：1.设计要求和规范：明确工业过程的要求和规范，例如生产能力、操作参数、工艺流程、环境要求等。
这些信息将对设备的设计和选型产生重要影响。
2.工艺流程分析：对整个工艺流程进行分析，包括原料处理、反应过程、处理和分离、产品收集等。
了解每个步骤的输入、输出、温度、压力和流量等参数，以及所需的操作和设备。
3.设备选型：根据工艺流程要求，选择适合的设备。
这可能涉及到反应器、分离器、加热器、冷却器、储存罐、泵和阀门等等。
设备的选择应考虑工艺要求、可靠性、安全性、可维护性、可操作性和经济性等因素。
4.材料选择：选择适合的材料来制造设备。
材料的选择应考虑流体的特性（如腐蚀性、温度和压力）、设备的寿命和成本等因素。
5.设备设计和布局：根据工艺要求和设备选型，进行设备细节设计和布局。
这包括设备的大小、形状、连接管道和支撑结构等。
6.安全性分析：对设备的安全性进行评估和分析，防止潜在的危险和意外。
这可能需要进行风险评估、安全阀和爆破片的设计、操作规程等。
7.运营成本分析：评估设备的运营成本，包括能耗、维护成本、备件需求和人工成本等方面的考虑。
8.经济性分析：评估设备的投资回报，包括设备的购买成本、运营成本以及技术和市场风险等。
以上是过程设备设计与选型的主要内容。
这个过程需要综合考虑工艺要求、设备的性能和可用性、安全性、经济性以及可操作性等因素，以确保设备的良好运行和工业过程的有效实施。
设备设计与选型引言设备设计与选型是在工程项目中非常重要的一步。
合理的设备设计与选型可以确保项目的顺利进行和高效运作。
在本文中，我们将介绍设备设计与选型的一些基本概念和流程，并提供一些建议，以帮助您进行有效的设备设计和选型。
设备设计基本概念设备设计是指根据项目需求和技术要求进行设备的详细设计过程。
在设备设计中，需考虑诸多因素，如项目的规模、功能要求、性能指标、可靠性要求、成本效益等。
设备设计的基本概念包括：1.功能要求：明确设备需要实现的功能，如控制、传感、监测等功能。
2.性能指标：确定设备需要达到的性能指标，如精度、响应速度、输出功率等。
3.可靠性要求：设备的可靠性是保证设备长期运行的关键，需要考虑设备的寿命、稳定性和维护成本等。
4.成本效益：设备设计需要考虑成本效益，包括设备的采购成本、运行成本和维护成本等。
设备选型流程设备选型是根据设备设计需求和技术要求，筛选合适的设备进行购买的过程。
设备选型的流程主要包括以下几个步骤：1.确定设备需求：根据项目的功能要求、性能指标和可靠性要求，明确需要购买的设备的基本参数和规格。
2.市场调研：通过网络、参展和咨询等方式，了解市场上各种设备的类型、品牌、性能和价格等信息。
3.技术评估：对市场上符合需求的设备进行技术评估，包括设备的技术数据、性能测试和用户评价等。
4.制定选型方案：根据技术评估结果，制定设备选型方案，包括挑选设备的品牌、型号和规格等具体信息。
5.比较与选择：将不同设备的选型方案进行比较和权衡，选择最适合项目需求和预算的设备。
6.报价与采购：根据选定的设备型号和供应商，向供应商索取报价，与供应商进行谈判，并最终确定采购方案。
7.设备安装与调试：将采购的设备进行安装和调试，确保设备能够正常运行并满足项目需求。
设备设计与选型建议在进行设备设计和选型时，以下是一些常见的建议和注意事项：1.充分了解项目需求：在进行设备设计和选型之前，充分了解项目的功能要求、性能指标和可靠性要求等，确保选出的设备能够满足项目的实际需求。
7．6．设备设计与选型年产10000吨99%纯度的味精厂，发酵车间主要设备的设计与选型。
7.6 发酵罐7.6.1发酵罐的选型耗气发酵罐的研究从40年代开始，取得了一系列的成果，各种罐型纷纷出现。
当前，我国谷氨酸发酵占统治地位的发酵罐仍是机械涡轮搅拌通风发酵罐，即大家常说的通用罐。
本次设计选用涡轮搅拌通风发酵罐。
选用这种发酵罐的原因主要有：历史悠久，资料齐全，在比拟放大方面积累了较丰富的成功经验，成功率高。
7.6．2生产能力、数量和容积的确定㈠发酵罐容积的确定随着科技的发展，现有的发酵罐容量系列有：5，10，20，50，60，75，100，120，150，200，250，500m3等等。
一般说来单罐容量越大，经济性能越好，但风险也越大，要求技术管理水平也越高，根据生产的规模和实用性，可以先选择公称容积为100 m3的六弯叶机械搅拌通风发酵罐。
㈡生产能力的计算现每天产99%纯度的味精33.4吨，谷氨酸生产周期为48h（包括发酵、发酵罐清洗、灭菌进出物料等辅助操作时间）。
则每天需发酵液体积为V发酵。
每天产纯度为99%的味精33.4吨，每吨100%的味精需发酵糖液13.36m3：V发酵=13.36×33.4×99%=442（m3）发酵罐填充系数为ψ=75%，则每天需要发酵罐的总容积为V0（生产周期为48h）。
V0= V发酵/ψ=442/0.75=589.01568（m3）㈢发酵罐个数的确定以公称容积为100 m3的六弯叶机械搅拌通风发酵罐为基础，则需要发酵罐的个数为N。
查表知公称容积为100 m3的发酵罐的总容积为V总=118 m3，则有N= V发酵τ/（V总ψ.24）=442×48/（118×0.75×24）=9.98（个）则需要取公称容积为100 m3的发酵罐10个；实际产量为：）（t 33.10031300484424.33241075.0118=⨯⨯⨯⨯⨯⨯富裕量：（10031.33 -10000）/10000=0.31%，满足产量要求。
化工设备的工艺设计与选型引言化工设备在化工生产过程中发挥着重要的作用。
工艺设计与选型是化工设备的关键环节之一，它直接影响到化工生产过程的效率、安全性和经济性。
本文将探讨化工设备的工艺设计与选型的相关内容，介绍常见的工艺设计方法和选型原则，并给出一些实际应用案例。
一、工艺设计方法1.流程图设计工艺设计的第一步是绘制流程图。
流程图是一种图形化表示化工生产过程的方法，通过图形化的方式展示了原料、能量和信息的流动路径。
绘制流程图可以帮助工程师更好地理解化工过程，找出潜在的问题，并对工艺方案进行优化。
2.物料平衡和能量平衡在工艺设计过程中，需要进行物料平衡和能量平衡计算。
物料平衡计算可以帮助工程师确定原料和产物的流量和组成，以及化工过程中可能出现的损耗和废物产生量。
能量平衡计算可以帮助工程师确定化工过程中需要的能量输入和产生的能量输出，对设备的设计和选型有重要影响。
3.设备设计设备设计是工艺设计的核心环节之一。
在设备设计过程中，需要考虑化工过程的物理和化学特性，选取合适的材料和尺寸，设计合理的结构和工艺参数，以确保设备在化工过程中具有良好的性能和稳定的运行。
4.安全性评估安全性评估是工艺设计过程中必不可少的一步。
通过对工艺参数、材料选择和设备结构等方面的评估，确定化工过程中可能存在的安全隐患，并采取相应的措施，减少事故发生的概率。
常用的安全性评估方法包括HAZOP分析、故障模式与影响分析（FMEA）等。
二、设备选型原则1.工艺需求设备的选型首先要考虑的是该设备能否满足工艺的需求。
不同的化工工艺对设备的要求不同，如流量、压力、温度等参数的要求都可能不同，因此需要根据实际工艺需求选择合适的设备。
2.可靠性设备的可靠性是一个非常重要的考虑因素。
化工生产通常是一个持续运行的过程，设备的故障可能会导致生产中断和经济损失。
因此，选型时需要考虑设备的可靠性指标，如平均无故障时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）等。
设备设计与选型7.1全厂设备概况及主要特点全厂主要设备包括反应器6台，塔设备3台，储罐设备8台，泵设备36台，热交换器19台，压缩机2台，闪蒸器2台，倾析器1台，结晶器2台，离心机1台，共计80个设备。
本厂重型机器多，如反应器、脱甲苯塔、脱重烃塔，设备安装时多采用现场组焊的方式。
在此，对反应器、脱甲苯塔等进行详细的计算，编制了计算说明书。
对全厂其它所有设备进行了选型，编制了各类设备一览表（见附录）。
7.2反应器设计7.2.1概述反应是化工生产流程中的中心环节，反应器的设计在化工设计中占有重要的地位。
7.2.2反应器选型反应器的形式是由反应过程的基本特征决定的，本反应的的原料以气象进入反应器，在高温低压下进行反应，故属于气固相反应过程。
气固相反应过程使用的反应器，根据催化剂床层的形式分为固定床反应器、流化床反应器和移动床反应器。
1、固定床反应器固定床反应器又称填充床反应器，催化剂颗粒填装在反应器中，呈静止状态，是化工生产中最重要的气固反应器之一。
固定床反应器的优点有：①反混小②催化剂机械损耗小③便于控制固定床反应器的缺点如下：①传热差，容易飞温②催化剂更换困难2、流化床反应器流化床反应器，又称沸腾床反应器。
反应器中气相原料以一定的速度通过催化剂颗粒层，使颗粒处于悬浮状态，并进行气固相反应。
流态化技术在工业上最早应用于化学反应过程。
流化床反应的优点有：①传热效果好②可实现固体物料的连续进出③压降低流化床反应器的缺点入下：①返混严重②对催化剂颗粒要求严格③易造成催化剂损失3、移动床反应器移动床反应器是一种新型的固定床反应器，其中催化剂从反应器顶部连续加入，并在反应过程中缓慢下降，最后从反应器底部卸出。
反应原料气则从反应器底部进入，反应产物由反应器顶部输出，在移动床反应器中，催化剂颗粒之间没有相对移动，但是整体缓慢下降，是一种移动着的固定床，固得名。
本项目反应属于低放热反应，而且催化剂在小试的时候曾连续运行1000小时不发生失活，所以为了最大限度的发挥催化剂高选择性和高转化率的优势，减少催化剂损失，流程的反应器采用技术最成熟的固定床反应器。
7.2.3反应器体积计算本项目使用的是固定床列管式反应器，流体在床层内流动可视为平推流。
所以由于数据的匮乏，用平推流反应器来计算固定床反应器。
运用Aspen Plus进行反应器的设计如下：有文献查的甲苯甲醇烷基化的主反应表观活化能位67.79KJ/Kmol。
aspen plus中输入的动力学参数如图7-1所示：图7-1 aspen plus中输入的动力学参数aspen plus中输入的逆反应的动力学参数如图7-2所示：图7-2 aspen plus 中输入的逆反应的动力学参数Aspen plus 输出的结果如图7-3所示：图7-3 Aspen plus 输出的结果换成反应器的体积为：0.3152 ×π/4×10×20=15.59m 3催化剂一般装填整个反应器的50%~60%，此处我们选取50%装填量：317.315.059.15m V ==圆整体积，则反应器定型体积为：V=31.5m37.2.4反应器的直径和高度根据《工业催化》中规定，为了保证反应气流稳定，固定床反应器的长径比一般在6~12之间。
此处我们选取反应器长度：反应器直径＝7，则：H=7D=14R=14R3R=0.90此处选取反应器直径D=1.80m，固定床反应器长度H=12.6m7.2.5反应器筒体壁厚的设计1、设计参数的确定（1）设计压力的相关确定设计压力p：P=（1.05~1.10）P1此处我们取：P=1.1P1=1.1×0.3MPa=0.33MPa（2）设计温度的相关确定该反应器操作温度为460℃，取设计温度500℃，则选用材质为0Cr18Ni10Ti 的高合金钢钢板。
取焊接接头系数=1.0φ（双面焊对接接头，100％无损探伤），则查化工设备设计手册可知材料在0Cr18Ni10Ti 500℃时的许用应力[σ]t =103MPa ；腐蚀裕量21mm C =。
2、筒体的壁厚计算厚度 []mm p D p c t ic 443.133.011034180033.02=-⨯⨯⨯=-=φσδ 设计厚度 δd =δ+C 2=1.443mm+1=2.443mm已知钢板腐蚀裕量C 2=1.7mm ；负偏差10.8C mm =，则：名义厚度 δn =δd +C 1=4.0mm （圆整）3、筒体封头设计反应釜的封头选用标准椭圆型封头（JB1154-73），内径与筒体相同，封头采用0Cr18Ni10Ti 的高合金钢钢板材料制造。
相关结构参数如下：公称直径DN=1800mm曲面高度H 1=525mm 直边高度H 2=30mm 内表面积F=4.65m 3容积V=1.1m 34、封头壁厚的设计对于标准椭圆形封头，其计算厚度按下式计算：[]20.5it pD t mm p σφ=-经计算得t=2.88mm7.3换热器设备设计7.3.1概述在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器，简称换热器。
在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度高，放热；另一种流体温度低，吸热。
在工程实践中有时也会有两种以上流体参加换热的换热器，但其基本原理与前一致。
化工、石油、动力、食品等行业中广泛使用各种换热器，它们是上述这些行业的通用设备，占有十分重要的地位。
随着工业的迅速发展，能源消耗量不断增加，能源紧张已成为一个世界性问题。
为缓和能源紧张的状况，世界各国竞相采取节能措施，大力发展节能技术，已成为当前工业生产和人民生活中一个重要课题。
换热器在节能技术改造中具有很重要的作用，表现在两方面：一是在生产工艺流程中使用着大量的换热器，提高这些换热器效率，显然可以减少能源的消耗；另一方面，用换热器来回收工业余热，可以显著地提高设备的热效率。
7.3.2选型依据表7-1换热器的设计依据换热器包括过程流股的加热器，塔的再沸器和冷凝器。
根据工艺衡算和工艺物料的要求，掌握物料流量、温度、压力、化学性质、物性参数等特性，结合Aspen Energy Analyzer得出的有关设备负荷、传热面积、流程中的位置等来明确设计任务，选择换热器型式。
在设计过程中，需满足如下几个方面的要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件。
（2）结构安全可靠。
（3）便于制造、安装、操作和维修。
（4）经济上合理。
7.3.3热量供应根据工艺条件，热蒸汽使用201℃（0.8MPa），450℃（4MPa）和545℃（12MPa）的饱和蒸汽，作为热公用工程。
同时，选择温度为25℃的冷却水作为冷公用工程。
一般情况下冷却水出口温度不高于35℃，避免结垢严重，高温端的温差不应小于20℃，低温端的温差不应小于5℃。
当在两工艺物流之间进行换热时，低温端的温差不应小于20℃。
当采用多管程、单壳程的管壳式换热器，并且用水作为冷却剂时，冷却水的出口温度不应高于工艺物流的出口温度。
7.3.4物流流程的选择对于高温物流一般走管程，从而节省保温层和减少壳体厚度，但是有时为了物料的散热，增强冷却效果，也可以使高温流体走壳程；对于压力较高的物流应该走管程；粘度较大的流体应该走壳程，在壳程可以得到较高的传热系数；对于压力降有特定要求的工艺物流应走管程，因管程的传热系数和压降计算误差较小；流量较小的物流应走壳程，易使物流形成湍流状态，从而增加传热系数；对于具有腐蚀性的物流走管程，否则对壳程和管程都会造成腐蚀；对于有毒流体宜走管程，使泄漏机会减少。
7.3.5换热管1、换热管规格在选择管道规格时，通常选用Φ19mm的管子；对于易结垢的物料，为方便清洗，采用外径Φ25mm或Φ38mm的管子；对于有气液两相流的工艺物流或者物流流量较大工艺物流，一般选用较大的管径。
2、管长在满足设计要求的前提下，尽量选用较短的管子，以降低压降。
3、管程数随着管程数增加，管内流速和传热系数均相应的增加，因此一般选在1～2或者4管程，不宜选用太高的管程数，以免压力降过大。
4、换热管中心距管心距为管径的1.25～1.5倍。
5、排列方式正三角形排列更为紧凑，管外流体的湍动程度高，给热系数大，而正方形排列的管束清洗方便，对易结垢流体更为适用，如将管束旋转45℃放置，也可提高给热系数。
6、折流板折流板可以改变壳程流体的方向，使其垂直于管束流动，获得较好的传热效果。
7、裕量对于工艺物流间的换热，留有40% −50%的裕量；对于工艺物流与公用工程间的换热，留有15% −25%的裕量。
直接使用Aspen Exchange Design & Rating进行辅助设计：对E0101选型结果如图7-4所示：图7-4 EDR软件选型结果7.4塔设备设计7.4.1设计依据表7-2塔设备设计依据7.4.2概述石化行业是国民经济中能耗较高的产业部门，其能耗占工业能耗接近1/5，占全国总能耗的14%左右。
而在化工生产中分离的能耗占主要部分，塔设备的投资费用占整个工艺设备费用的25.93%。
塔设备所耗用的钢材料重量在各类工艺设备中所占的比例也较多。
7.4.3塔型的选择塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。
（1）填料塔与板式塔的比较：a．板式塔。
塔内装有一定数量的塔盘，是气液接触和传质的基本构件；属逐级（板）接触的气液传质设备；气体自塔底向上以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层，使气液相密切接触而进行传质与传热；两相的组分浓度呈阶梯式变化。
b．填料塔。
塔内装有一定高度的填料，是气液接触和传质的基本构件；属微分接触型气液传质设备；液体在填料表面呈膜状自上而下流动；气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相的传质和传热；两相的组分浓度或温度沿塔高连续变化。
综合考虑，本项目采用板式塔。
对T0101精馏塔用cup-tower进行筛板设计，塔板工艺参数图如图7-5所示图7-5 塔T0101塔板工艺参数图7-6 T0101塔板结构参数表7-3 T0101工艺计算结果工艺计算结果筛板设计单位正常操作90%操作110%操作1 空塔气速m/s 0.445 0.4378 0.44962 孔气速m/s 19.2875 19.126 19.43623 溢流强度m3/(h.m) 34.0717 30.5318 35.91734 板上液层高度m 0.0709 0.0713 0.0715 干板压降m液柱0.1177 0.1158 0.11966 雾沫夹带量Kg(L)/kg(V) 0.0004 0.0004 0.00047 降液管内液体高m 0.2542 0.2475 0.25928 降液管内线速度m/s 0.0733 0.0619 0.07419 流量参数0.0356 0.0356 0.0356 1液面梯度m 0.0001 0.0001 0.0001 1空板动能因子m/s(kg/m3)^0.5 0.8199 0.8065 0.8283 1孔动能因子m/s(kg/m3)^0.5 35.533 35.2355 35.807 1漏点气速m/s 6.2364 6.249 6.2387 1堰上液层高度m 0.0298 0.0277 0.0309 1总板压降m液柱0.1659 0.1641 0.16781降液管停留时间s 8.1856 9.6878 8.1026 1降液管液泛% 79.3203 76.9335 81.0074 1降液管底隙速度m/s 0.337 0.2818 0.3657 1稳定系数 3.0927 3.0607 3.1154负荷性能图参数1 操作点横坐标m3/h 62.3612 操作点纵坐标m3/h 26.4853 操作上限百分90.00%4 操作下限百分110.00%X液相体积流量m3/hY气相体积流量10^3*m3/h0-操作线1-液相下限线2-液相上限线3-漏液线4-雾沫夹带线5-液泛线表7-4 T0101塔板结构参数塔板结构参数塔盘信息1 塔径（m） 4.6 6 普通筛孔数（#）305152 板间距（m）0.6 7 普通筛孔密度2004.883 塔截面积（m2）16.619 8 进料位置（板数）114 开孔区面积15.2201 9 人孔位置（板数）3,11,195 开孔率（%） 2.31溢流区尺寸（两侧）1 降液管顶部宽0.192 8 降液管顶部面积0.23762 弯折距离（m）0.0703 9 降液管底部面积0.12053 降液管底部宽0.1217 1顶部堰长（m） 1.844 受液盘深度0.035 1底部堰长（m） 1.47655 受液盘宽度0.192 1进口堰高度（m）07.5储罐设备设计7.5.1设计依据表7-5储罐设备设计依据7.5.2储罐类型贮罐根据形状来划分，有方形贮罐、圆筒形罐、球形罐和特殊形贮罐（如椭圆形、半椭圆形）每种型式又按封头形式不同，分为若干种型式。
