5.设备计算及选型
5.1设备选型的目的、依据及基准
1.设备选型的目的
化工生产是原料通过一系列的化学、物理变化的过程，其变化的条件是化工设备提供的。
因此，选择适当型号的设备、设计符合要求的设备，是完成生产任务、获得良好效益的重要前提。
2.设备选型的依据
设备的选择是根据物料衡算、热量衡算的结果进行的，根据物料衡算的数据可以从《化工工艺设计手册》上查取并选择所需的设备型号，在根据其所对应的参数结合热量衡算的数据对所选设备进行校核，使其经济上合理，技术上先进，投资少，加工方便，采购容易，水电汽消耗少，操作清洗方便，耐用易维修。
3.设备选型的基准
根据各单元操作反应的周期，计算出生产批次，在由总体积计算出单批生产体积，以此数据查找《化工工艺设计手册》，对设备进行选择。
5.2不同设备的选型计算
1.储罐的选型
储罐用以存放酸碱、醇、气体、液态等提炼的化学物质。
其种类有很多，大体上有：滚塑储罐，玻璃钢储罐，陶瓷储罐、橡胶储罐、焊接塑料储罐等。
就储罐的性价比来讲，现在以玻璃钢储罐最为优越，其具有优异的耐腐蚀性能，强度高，寿命长等，外观可以制造成立式，
卧式，运输，搅拌等多个品种。
本次工程中需要用到的储罐有3-N-吗啡啉丙磺酸缓冲溶液储罐，四氢呋喃储罐，甲醇储罐，以及树脂预处理所用到的重生树脂所要用的溶剂乙醇的储罐。
（1）3-N-吗啡啉丙磺酸缓冲溶液储罐 缓冲溶液的体积：V=
ρ水m =1
1899
.1061=1061.1899L 圆整容积2500L ，选用V111钢衬塑储罐Φ1200*2240*4,材料纯聚乙烯，不锈钢304,容积2500L 面积1.1304m 2。
（2）四氢呋喃储罐 四氢呋喃的体积：V=
四氢呋喃
四氢呋喃
m ρ=
89
.0
1011.6276=1136.66L
选用V112玻璃钢卧式罐Φ1200*1400*5，材料不锈钢304，容积1583L ，面积1.1304m 2。
（3）甲醇储罐 甲醇的体积：V=
甲醇
甲醇
m ρ=
79
.0
149.9410=189.80L 选用V113 立式储罐Φ500*1000，材料不锈钢304，容积196.25L ，面积0.19625m 2 。
(4)浓缩储罐
浓缩储罐里面的物料是四氢呋喃和甲醇 甲醇的体积： V 甲醇=
甲醇
甲醇
m ρ=
79
.02706
.85=107.94L 四氢呋喃的体积：V 四氢呋喃=
四氢呋喃
四氢呋喃
m ρ=
89
.0
644.9393=724.65L 总的体积： V 总=107.94+724.65=832.59L
选用V114立式储罐Φ1000*1600*5，不锈钢304，容积，面积（５）异丙醇储罐
异丙醇的体积：Ｖ异丙醇＝146.73Ｌ
选用V115立式储罐Φ500*1000*3，容积150Ｌ，材料不锈钢304 2.真空输送机
真空输送机型号：TSVC
=189.7988Kg
输送物料的质量： m
缩合物
输送机Φ250*1051，重26kg，材料不锈钢304，
3．气体压缩机
气体压缩机型号：ZW-0.8-1-6
=6.6430kg
气体的质量：m
氢气
外形尺寸(长×宽×高)mm1200×800×1100,机身材料HT250
4.列管换热器
换热器型号：QLGLC-20-T 换热面积20m2
5.氢化反应釜
氢化反应的时间: 6h 预处理的时间：1h
则反应周期 t=7h
理论最大生产批次n=24÷7≈3
根据实际情况，选用日新生产批次n=1（每个反应釜均日生产批次均为单批生产）
由计算可知，还原釜的进料组成，见表5-1。
表5-1氢化反应各投入物料的质量及密度
水的体积：V 水
=
纯化水
纯化水ρm =11065.7990
=1065.799L
四氢呋喃的体积：V 四氢呋喃==
四氢呋喃
四氢呋喃
m ρ=89
.01011.6276
1136,66L
甲醇的体积：V 甲醇=
=
甲醇
甲醇ρm 79.0149.9410
=189.80L 3-（N-吗啡啉）丙磺酸的体积：V 丙磺酸=
=
丙磺酸
丙磺酸ρm 3.122.2065
=17.08L 则进料总体积：V 总= V 水
+ V 四氢呋喃+ V 甲醇+ V 丙磺酸=2409.339L 对于不起泡的物理或化学过程，一般装料系数对于不起泡的物理或化学过程，一般装料系数0.7-0.8（取0.75）；对于沸腾的或有泡沫产生的物理或化学过程，一般装料系数0.4-0.6（取0.56）；流体的计量及储存设备，一般装料系数0.85-0.9（取0.9）。
设装料系数75.0=ξ
则单批的釜体积 V 单批釜=
=ξ
总
V 3212.452L
查找《化工工艺设计手册》第四版（下）页。
圆整后体积为3500L ，选用3500L 的特质不锈钢加氢釜R334, Φ1800*2500 6.微孔过滤洗涤机
钯碳的质量为：m 钯碳=18.9799kg 微孔过滤洗涤机型号：PE
简体Φ300，过滤面积：0.25-100m 2,材料316L 或304不锈钢 7. 单效降膜蒸发器
由计算可知，蒸馏釜的进料组成，见表5-2。
表5-2减压蒸馏各投入物料的质量及密度
水的体积：V 水=
纯化水
纯化水ρm =
0.17089
.1183=1183.7089L
美罗培南的体积：V 美罗培南=美罗培南
美罗培南
m ρ=
1.42
111.9340
=78.826L 缩合物的体积：V 缩合物=
哦何物
缩合物
m ρ=
1.49
9.3950
=6.305L 3-（N -吗啡啉）丙磺酸的体积：V 丙磺酸==
丙磺酸
丙磺酸ρm 1.30
24.6738=18.98L 甲醇的体积：V 甲醇=
甲醇
甲醇
m ρ=-
0.79
149.9410=189.80L 四氢呋喃的体积：V 四氢呋喃=
=
四氢呋喃
四氢呋喃
m ρ89
.0
1011.6276=1136.66L
对氨基甲苯的体积：V 对氨基甲苯=
对氨基甲苯
对氨基甲苯
m ρ=
0.99
54.8289
=55.38L 物料总的体积：V 总= V 水+V 美罗培南+ V 缩合物+V 丙磺酸+V 甲醇+V 四氢呋喃+V 对氨基甲苯=2669.66L
圆整3000L ，蒸出总体积三分之一甲醇和四氢呋喃，求出蒸出的甲醇和四氢呋喃的体积。
m 甲醇= 85.2706kg,V 甲醇=甲醇
甲醇
m ρ=
79
.02706
.85=107.94L m 四氢呋喃=644.9393kg ，V 四氢呋喃=
四氢呋喃
四氢呋喃
m ρ=
89
.0
644.9393=724.65L 总的体积：V 总=107.94+724.65=832.59L ８.大孔树脂吸附柱
每毫克大孔树脂吸附７０毫克的美罗培南，美罗培南有111.9340ｋｇ，计算得出需要大孔树脂1600L ，选用型号为HP20大孔树脂Φ800*4000，容积1900Ｌ。
产品技术指标参数： （1）极性:非极性
（2）平均孔径AVE: 290-300
(3)孔容ml/g: 1.20-1.24
(4)粒径范围：0.315-1.25mm≥90%（60-16目）
(5)含水量：45-60%
(6)表观密度g/ml: 0.44-0.48
(7)骨架密度g/ml: 1.03-1.07
(8)湿真密度g/ml: 1.03-1.07
(9)湿视密度g/ml: 0.65-0.70
(1０)比表面积m²/g: 500-600
９.异丙醇单效降膜蒸发器
10.超滤机
超滤的目的是除去细菌，选用的型号是16011W1-6KD，外压式，外径×长度(mm)160×1115，外壳UPVC，膜材料聚砜（PS）。
11.过滤洗涤三合一
选型UNFCD2000公称过滤面积3.1m2,内直径2000mm,公称容积3L，筒体高度1000L，滤饼厚度400mm。
12.脱色釜
型号R401A-B，开式反应罐Φ1300×1750，公称容积2000L，材质不锈钢304。
13. 超滤机
超滤的目的是除去细菌，选用的型号是16011W1-6KD，外压式，外径×长度(mm)160×1115，外壳UPVC，膜材料聚砜（PS）。
14.过滤机
型号ZH-400，Φ400*10外形尺寸900×600×1000，过滤面积1.25m2 材质不锈钢316L。
15.结晶罐
型号R，Φ1500*4480，材质不锈钢304
16.过滤洗涤三合一
型号UNFCD2600，外形尺寸Φ2600*1000*400，材质不锈钢304 17.系列自动提升料斗混合机
型号HZD300A，外形尺寸2500*2410*2555，材质不锈钢304，面积6.025m2
18.NTD系列料斗提升加料机
型号NTD1800，主要技术参数，L=2365mm，
L1=600mm,L2=1150mm,W=750mm,W1=750mm,H=4600mm,H1=2500mm,H2=4
400mm,净负载1800Kg。