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摘 要

本次设计的铁钼转化器其实质上为一个塔器，其中的介质为甲醇和甲醛。设计时应按照设计要求，遵循塔设备的设计原则，要经历对需求的详细分析、对目标反应环境的确定、总体结构设计、零部件结构设计、补强计算和设计实施这几个过程。本文详细介绍了设计的过程。首先是阐述了设计的背景和塔设备的基本知识。其次是基本结构的设计，通过工作的环境，对整体和部分进行材料选型和设计。然后对铁钼转换器各主要受压元件进行强度校核，在此基础上完成铁钼转换器的结构设计。最终完成铁钼转换器施工图的绘制，以及包括铁钼转换器结构设计与强度校核计算等为主要内容的设计论文。

关键词：铁钼转化器 塔设备 强度校核 结构设计

Design of Iron-moly bdenum Converter

Abstract

The design of the iron-molybdenum converter which is essentially a tower, where the medium is methanol and formaldehyde. Should be designed in according with design requirements, in accordance with the design principles of the tower, to be subjected to a detailed analysis of demand, determine the reaction of the target environment, the overall structure design, parts design, calculation and reinforcement design and implementation of these processes. This paper describes the design process. First, the design introduces fundamental background and tower equipment. Second, the basic structure is designed, through the work environment, and part of the overall design and material selection. Then the iron molybdenum converter of the main pressure parts strength check, complete iron molybdenum converter based on this design. Finally finished painting iron molybdenum converter construction plans, including iron and molybdenum converter design and strength check calculation as the main content of the paper design.

Keywords: Reactor, Tower equipment, Strength check, Structure design

目 录

摘 要 I

Abstract i

第一章 概述 2

1.1铁钼转换器的概论 2

1.2 反应器的总体结构 2

1.3 反应器工作原理与工艺路线 3

第二章 塔的基本结构设计 4

2.1设计条件 4

2.2塔体设计 4

2.2.1筒体 4

2.2.2封头 4

2.3附件设计 4

2.3.1人孔 4

2.3.2接管 4

2.3.3管法兰 5

2.3.4吊柱 6

2.3.5 裙座 6

2.3.6 耐火衬里 7

3.1材料的选择 8

3.1.1筒体和封头材料 8

3.1.2 裙座材料的选择 8

3.1.3 接管的材料 8

3.2厚度计算 8

3.3载荷计算 9

3.3.1塔的基本自振周期计算 9

3.3.2地震载荷及地震弯矩计算 10

3.3.3风载荷和风弯矩计算 11

3.4裙座计算 12

3.4.1基础环厚度计算 12

3.4.2裙座与塔壳对接焊缝校核 13

3.4塔的开孔补强计算 13

3.4.1开孔补强依据 13

3.4.2 开孔所需补强面积 13

3.4.3 有效补强范围 14

总结展望 16

参考文献： 17

致 谢 19

第一章 概述

1.1铁钼转换器的概论

所谓铁钼转换器实质上是将甲醇催化氧化为甲醛的一个反应器，其具体结构为一个在高温高压条件下工作的一个塔器。塔设备在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门中得到广泛应用，随处可见。它的应用面广、量大，在整个过程设备中占有了很大一部分^[1]。

该铁钼转换器的作用是使高温的气体充分接触混合，在催化剂的作用下，产生所需的产品。塔设备操作性能的好坏直接影响了产物的质量。因此，要完成该反应器，塔设备的设计起到至关重要的作用。

1.2 反应器的总体结构

该反应器的主要结构为一个塔器，塔的内部作为反应场所。铁钼转换器组成：反应器壳体（塔体），支座，塔体上的人孔和手孔以及接管和塔顶上的吊柱，反应器内部还有许多小组件。

1.塔体

塔设备的外壳，大多数都为圆筒形，其上下部分由与塔体等直径的封头构成。因该反应器塔高较高，应安装在室外，所以它不仅受到自己内部反应的影响，还受到外部环境条件的影响，如：风载荷，地震载荷等。设计时，应考虑各方面的影响，满足塔的强度与刚度要求。

2.支座

支座是安装在塔体下部，支撑塔体的一个重要部件。由于该塔质量较大，考虑到几种类型支座的特点，我们选用裙式支座。

3.人孔及手孔

在塔上安装人孔和手孔是为便于操作人员检修、检查。它们的位置不是固定的，根据需要可出现在塔体上的任意位置。

4.接管

接管是连接塔体与其他各设备的重要元件。根据要求，该反应器有8个接管，其中塔顶与塔底封头上各有一个，是与其他设备相连的。塔体上还有6

个，为温度计。

5.吊柱

吊柱安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。此外，还有法兰等其他结构

1.3 反应器工作原理与工艺路线

图2^[2]： 铁钼法甲醛生产工艺流程简图

1.导热油贮槽 2.导热油泵 3.导热油电加热器 4.空气过滤预热器 5 5^‘.风机 6 6^，.反应器

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