乙醇-水混合液浮閥精餾塔設(shè)計

1、河 西 學(xué) 院Hexi University化工原理課程設(shè)計題 目: 乙醇-水混合液浮閥精餾塔設(shè)計 學(xué) 院: 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè): 化學(xué)工程與工藝 學(xué) 號: 2014210010 姓 名: 李雪梅 指導(dǎo)教師: 魏玉娟 2016 年 11 月 22 日 化工原理課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目乙醇水混合液篩板(浮閥)精餾塔設(shè)計二、設(shè)計任務(wù)及操作條件1.設(shè)計任務(wù)生產(chǎn)能力 90000 噸/年，（進(jìn)料量） t/h操作周期 小時/年（年工作330天檢修一月）進(jìn)料組成 38% （乙醇質(zhì)量分率，下同）塔頂產(chǎn)品組成 94.5%（乙醇）塔底產(chǎn)品組成 0.5%（乙醇）單板壓降 700Pa 2.操作條件操作壓力 塔頂4

2、kPa (表壓) 進(jìn)料熱狀態(tài) 自選 （料液初溫20） 加熱蒸汽 0.25MPa (表壓) 3.設(shè)備型式 篩板或浮閥塔板 4.廠址 山東地區(qū) 三、設(shè)計內(nèi)容1.設(shè)計方案的選擇及流程說明2.塔的工藝計算3.主要設(shè)備工藝尺寸設(shè)計（1）塔徑、塔高及塔板結(jié)構(gòu)尺寸的確定（2）塔板的流體力學(xué)校核（3）塔板的負(fù)荷性能圖（4）總塔高、總壓降及接管尺寸的確定4.輔助設(shè)備選型與計算5.設(shè)計結(jié)果匯總6.繪制生產(chǎn)工藝流程圖及精餾塔設(shè)計條件圖7.設(shè)計評述目 錄摘要11前言11.1 精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用11.2 精餾塔對塔設(shè)備的要求11.3 常用板式塔類型及本設(shè)計的選型21.4 本設(shè)計所選塔的特性21.5 流程的確

3、定和說明32 塔板的工藝設(shè)計32.1 精餾塔全塔物料衡算32.2 溫度的計算42.3 密度的計算42.4 液體的平均表面張力的計算62.5 混合物黏度的計算72.6 相對揮發(fā)度82.7 氣、液相體積流量計算82.8 理論板數(shù)NT的計算以及實(shí)際板數(shù)的確定102.8.1塔的汽、液相負(fù)荷102.8.2操作線方程102.8.3理論板的計算102.8.4實(shí)際理論板層數(shù)112.9 塔徑的初步設(shè)計122.10 溢流裝置132.11 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列143 塔板的流體力學(xué)計算163.1 氣相通過浮閥塔板壓降163.2 淹塔173.3 霧沫夾帶線183.4塔板負(fù)荷性能圖194 浮閥塔工藝設(shè)計計算結(jié)果22

4、5 塔附件設(shè)計235.1 接管235.2 筒體與封頭245.3 除沫器255.4 裙座255.5吊柱255.6人孔265.7塔高計算265.8冷凝器的選擇265.9 再沸器的選擇276 總結(jié)27參考文獻(xiàn)28致 謝29河西學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計乙醇-水溶液浮閥精餾塔設(shè)計李雪梅摘要：本設(shè)計是以乙醇-水物系為設(shè)計物系，以浮閥塔為精餾設(shè)備分離乙醇和水。浮閥塔是化工生產(chǎn)中主要的氣液傳質(zhì)設(shè)備。此設(shè)計針對二元物系乙醇-水的精餾問題進(jìn)行分析，選取，計算，核算，繪圖等，是比較完整的精餾設(shè)計過程。通過逐板計算得出理論板數(shù)為13塊，回流比為2.757，算出塔板效率39.39%，實(shí)際板數(shù)為33塊，進(jìn)料位置為第10塊

5、，在浮閥塔主要工藝尺寸的設(shè)計計算中得出塔徑為2米，有效塔高15.8米，每層浮閥數(shù)目為410個。通過浮閥塔的流體力學(xué)驗算，證明各指標(biāo)數(shù)據(jù)均符合標(biāo)準(zhǔn)。同時還對精餾塔的輔助設(shè)備進(jìn)行了選型計算。本次設(shè)計過程正常，操作合適。關(guān)鍵詞：乙醇；水；連續(xù)精餾；浮閥塔1前言1.1 精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用實(shí)際生產(chǎn)中，在精餾柱及精餾塔中精餾時，上述部分汽化和部分冷凝是同時進(jìn)行的。對理想液態(tài)混合物精餾時，最后得到的餾液(氣相冷卻而成)是沸點(diǎn)低的物質(zhì)，而殘液是沸點(diǎn)高的物質(zhì)，精餾是多次簡單蒸餾的組合。精餾塔底部是加熱區(qū)，溫度最高；塔頂溫度最低。精餾結(jié)果，塔頂冷凝收集的是純低沸點(diǎn)組分，純高沸點(diǎn)組分則留在塔底。1.2

6、精餾對塔設(shè)備的要求精餾所用的設(shè)備及其相互聯(lián)系，總稱為精餾裝置，其核心為精餾塔。常用的精餾塔有板式塔和填料塔兩類，通稱塔設(shè)備，和其他傳質(zhì)過程一樣，精餾塔對塔設(shè)備的要求大致如下1： 生產(chǎn)能力大：即單位塔截面大的氣液相流率，不會產(chǎn)生液泛等不正常流動。 效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 流體阻力小：流體通過塔設(shè)備時阻力降小，可以節(jié)省動力費(fèi)用，在減壓操作是時，易于達(dá)到所要求的真空度。 有一定的操作彈性：當(dāng)氣液相流率有一定波動時，兩相均能維持正常的流動，而且不會使效率發(fā)生較大的變化。 結(jié)構(gòu)簡單，造價低，安裝檢修方便。 能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等。

7、1.3 常用板式塔類型及本設(shè)計的選型 常用板式塔類型有很多，如：篩板塔、泡罩塔、舌型塔、浮閥塔等。而浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，且加工方便，故有關(guān)浮閥塔板的研究開發(fā)遠(yuǎn)較其他形式的塔板廣泛，是目前新型塔板研開發(fā)的主要方向。近年來浮閥塔一直成為化工生產(chǎn)中主要的傳質(zhì)設(shè)備，浮閥塔多用不銹鋼板或合金。實(shí)際操作表明，浮閥在一定程度的漏夜?fàn)顟B(tài)下，使其操作板效率明顯下降，其操作的負(fù)荷范圍較泡罩塔窄，但設(shè)計良好的塔其操作彈性仍可達(dá)到滿意的程度。 浮閥塔塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)。所以在此我們使用浮閥塔，浮閥塔的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，造價低，制造方便；塔板開孔率大，生產(chǎn)能力大等。 精餾

8、的意義重大，乙醇與水的分離是正常物系的分離，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，對于提純物質(zhì)有非常重要的意義。所以有必要做好本次設(shè)計。1.4 本設(shè)計所選塔的特性浮閥塔的優(yōu)點(diǎn)是1： 生產(chǎn)能力大，由于塔板上浮閥安排比較緊湊，其開孔面積大于泡罩塔板，生產(chǎn)能力比泡罩塔板大20%40%，與篩板塔接近。 操作彈性大，由于閥片可以自由升降以適應(yīng)氣量的變化，因此維持正常操作而允許的負(fù)荷波動范圍比篩板塔，泡罩塔都大。 塔板效率高，由于上升氣體從水平方向吹入液層，故氣液接觸時間較長，而霧沫夾帶量小，塔板效率高。 氣體壓降及液面落差小，因氣液流過浮閥塔板時阻力較小，使氣體壓降及液面落差比泡罩塔小。 塔的造價較低，浮閥塔的造價

9、是同等生產(chǎn)能力的泡罩塔的50%80%，但是比篩板塔高20%30%。 但是，浮閥塔的抗腐蝕性較高（防止浮閥銹死在塔板上），所以一般采用不銹鋼制成，致使浮閥造價昂貴，推廣受到一定限制。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型填料，高效率塔板的不斷被研制出來，浮閥塔的推廣并不是越來越廣。近幾十年來，人們對浮閥塔的研究越來越深入，生產(chǎn)經(jīng)驗越來越豐富，積累的設(shè)計數(shù)據(jù)比較完整，因此設(shè)計浮閥塔比較合適。1.5 流程的確定和說明 本設(shè)計任務(wù)為分離乙醇-水溶液的混合物。對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。乙醇和水的原料混合物進(jìn)入原料罐，在里面停留一定的時間之后，通過泵進(jìn)入原料預(yù)熱器，在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度，

10、然后，原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因為被加熱到泡點(diǎn)，混合物中既有氣相混合物，又有液相混合物，這時候原料混合物就分開了，氣相混合物在精餾塔中上升，而液相混合物在精餾塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中，這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn)，其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中，停留一定的時間然后進(jìn)入乙醇的儲罐，而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中，這個過程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中，一部分進(jìn)入再沸器，在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說的過程，而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。最終，完成乙醇和水的分離。2 塔板的工藝設(shè)計2.1 精餾塔全塔物

11、料衡算F：進(jìn)料量（kmol/s) :進(jìn)料組成 D：塔頂產(chǎn)品流量（kmol/s) :塔頂組成W：塔底殘液流量（kmol/s) :塔底組成 乙醇的摩爾質(zhì)量： M乙=46kg/mol水的摩爾質(zhì)量： M水=18kg/mol=19.34%=87.05%=0.19%原料液及塔頂，塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量：MF=0.1934×46+(10.1934)×18=23.415(kg/mol)MD=0.8705×46+(10.8705)×18=42.374(kg/mol)MW=0.0019×46+(10.0019)×18=18.053(kg/mol)日生產(chǎn)能

12、力（進(jìn)料量） F=0.1483（koml/s)總物料衡算 F=D+W 0.1483=D+W易揮發(fā)組分物料衡算 F=D+W 0.1483×19.34=87.05D+0.19W聯(lián)立求解得 D=0.0553(kmol/s) W=0.1152(kmol/s)表1 常壓下乙醇?xì)庖浩胶馀c溫度的關(guān)系2溫度T液相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)%氣相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)%溫度T液相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)%氣相中乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)%10095.589.086.785.384.182.782.301.907.219.6612.3816.6123.3726.08017.0038.9143.7547.0450.8954.4555.808

13、1.580.779.879.779.378.7478.4178.1532.7339.6550.7951.9857.3267.6374.7289.4359.2661.2265.6465.9968.4173.8578.1589.432.2 溫度的計算利用上表中的數(shù)據(jù)由拉格朗日插值可求得 ： 得： =83.53 ： 得： =78.19 ： 得： =99.55精餾段平均溫度：=提餾段平均溫度：=99.142.3 密度的計算已知：混合液密度(為質(zhì)量分率，為平均相對分子質(zhì)量），不同溫度下乙醇和水的密度見下表混合氣密度：精餾段=80.26液相組成 氣相組成 所以 =46×0.3826+18

14、5;(10.3826)=28.71(kg/mol) =46×0.6083+18×(10.6083)=35.03(kg/mol)提餾段 液相組成： 氣相組成： 所以 =46×0.0513+18×(10.0513)=19.44(kg/mol) =46×0.3035+18×(1-0.3035)=26.58(kg/mol)表2 乙醇和水不同溫度下的密度3溫度/溫度/758085740735730974.8971.8968.69095100724720716965.3961.85958.4求得在與下的乙醇和水的密度 (kg/) (kg/) (k

15、g/) (kg/) 精餾段液相密度： 解得： (kg/)氣相密度： (kg/) 提餾段液相密度： 解得： (kg/)氣相密度： (kg/)2.4 液體的平均表面張力的計算不同溫度下乙醇和水的表面張力見下表，二元有機(jī)物乙醇水溶液表面張力可用下列公式計算： 表3 乙醇和水不同溫度下的表面張力3溫度/708090100乙醇表面張力mN/m水表面張力mN/m1864.317.1562.616.260.715.258.5 進(jìn)料液： 塔頂液： 塔底液：精餾段液相平均表面張力為：提餾段液相平均表面張力為：2.5 混合物黏度的計算表4 不同溫度下乙醇和水的黏度3溫度/6080100水的黏度/0.6010.49

16、50.361乙醇的黏度/0.46880.35650.2838精餾段 由插值法求得 =0.493×0.3826+0.3549×(10.3826）=0.4077(mpa·s)提餾段 由插值法求得 =0.418×0.0513+0.314×(10.0513)=0.319(mpa·s)2.6 相對揮發(fā)度精餾段相對揮發(fā)度由提餾段相對揮發(fā)度由2.7 氣、液相體積流量計算相對揮發(fā)度： 平均相對揮發(fā)度:平衡方程:選擇泡點(diǎn)進(jìn)料， 將其代入平衡方程得 故最小回流比：取操作回流比：精餾段：L=RD=2.757×0.0553=0.152(kmol/s

17、) V=L+D=0.152+0.0553=0.207(mol/s)已知：， 質(zhì)量流量： 體積流量： 提餾段：因本設(shè)計為飽和液體進(jìn)料，所以q=1已知： 質(zhì)量流量： 體積流量： 2.8 理論板數(shù)NT的計算以及實(shí)際板數(shù)的確定理論板：指離開這種板的氣、液相互成平衡，而且塔板上液相成均勻。 理論板的計算方法：可采用逐板計算法、圖解法，在本次實(shí)驗設(shè)計中采用逐板計算法。2.8.1塔的汽、液相負(fù)荷 V=L+D=0.152+0.0553=0.207(kmol/s) 2.8.2操作線方程 精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程：2.8.3理論板的計算精餾段 說明第n層理論板是是加料板，因此精餾段所需要理論板層數(shù)為N

18、T=51=4提餾段 因在再沸器內(nèi)液體被部分汽化，故再沸器可視為一層理論板，因此提餾段所需要的理論板層數(shù)NT=9總理論板數(shù)NT=9+4=132.8.4實(shí)際理論板層數(shù)總板效率可用奧康奈爾公式計算精餾段已知：， 故 提餾段已知： 故全塔所需實(shí)際塔板數(shù)：全塔效率：加料板位置在第10塊塔板。2.9 塔徑的初步設(shè)計 精餾段由u=(0.60.8)×umax 其中由史密斯關(guān)聯(lián)圖1查取：；圖1 史密斯關(guān)聯(lián)圖橫坐標(biāo)數(shù)值：取板間距：查圖可知： 圓整 D1=2.0m橫截面積：AT=0.785×22=3.14(m2)空塔氣速：提餾段 橫坐標(biāo)數(shù)值：取板間距：查圖可知： 圓整 D2=2.0m橫截面積：A

19、T=0.785×22=3.14(m2)空塔氣速：2.10 溢流裝置 因塔徑D=2m，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤，各項計算如下：(1) 堰長 取，即： （2）溢流堰高度：由公式計算。本設(shè)計選用平直堰，堰上液層高度由下式計算，即： 近似取 精餾段： 提餾段： （3） 弓形降液管的寬度和橫截面由查弓形降液管參數(shù)圖1（的范圍)， 則 ，則： 則：降液管內(nèi)停留時間： 精餾段： 提餾段： 停留時間，故降液管可使用。（4） 降液管底隙高度： 精餾段 取降液管底隙的流速，則 提餾段 ，則 要保證不會堵塞，一般不低于，故降液管底隙高度設(shè)計合理。2.11 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列（1）塔板分

20、布本設(shè)計塔徑D=2m，采用分塊式塔板，由表5可知分為五塊，以便通過人孔裝拆塔板。表5 塔板分塊數(shù)與塔徑的關(guān)系1塔徑/mm8001200140016001800200022002400塔板分塊數(shù)3456（2）浮閥數(shù)目與排列 精餾段 取閥孔動能因子，用下式求孔速 每層塔板上浮閥數(shù)目為： （塊）取邊緣寬度： 破沫區(qū)寬度：降液管寬度： 塔徑：計算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即：其中： 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個橫排的孔心距t=75mm則排間距： 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用70mm，而應(yīng)小些，故取t=65mm=0.065

21、m, 以等腰三角形叉排方式作圖，排得閥數(shù)為個425個。按N=425重新核算孔速及閥孔動能因數(shù) 閥孔動能因數(shù)變化不大塔板開孔率=提餾段取閥孔動能因子，用下式求孔速 每層塔板上浮閥數(shù)目為： （塊）取邊緣寬度： 破沫區(qū)寬度：降液管寬度： 塔徑：按t=75mm則排間距：取，排得閥數(shù)為410塊。按N=410塊重新核算孔速及閥孔動能因數(shù) 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在9-13范圍內(nèi)。塔板開孔率=3 塔板的流體力學(xué)計算3.1 氣相通過浮閥塔板壓降 可根據(jù)計算 精餾段 干板阻力：因，故 板上充氣液層阻力：取， 液體表面張力所造成的阻力：此阻力較小，可忽略不計因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋?提餾段 干板阻力

22、：因，故 板上充氣液層阻力：取， 液體表面張力所造成的阻力：此阻力較小，可忽略不計因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋?.2 淹塔為防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度。，其中 精餾段 單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊后w高度： 液體通過液體降液管的壓頭損失： 板上液層高度：則取，選定，則可見，所以符合防止淹塔的要求。 提餾段 單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊后w高度： 液體通過液體降液管的壓頭損失： 板上液層高度：取，選定，則 可見，所以符合防止淹塔的要求。3.3 霧沫夾帶線圖3 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖泛點(diǎn)率泛點(diǎn)率= 其中由泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖查得1 精餾段：板上液體流經(jīng)長度： 板上液流面積：查物性系數(shù)：

23、由于甲醇-水為無泡沫，正常系統(tǒng)則 ，查得：泛點(diǎn)率泛點(diǎn)率對于大塔，為了避免過量的物沫夾帶，應(yīng)控制泛點(diǎn)率不超過80%。因此符合。 提餾段 查物性系數(shù)：由于甲醇-水為無泡沫，正常系統(tǒng)則，查得：泛點(diǎn)率泛點(diǎn)率由計算可知，符合要求 。3.4塔板負(fù)荷性能圖 （泛點(diǎn)率按80%計算） 霧沫夾帶線 精餾段：整理得： 提餾段：整理得：可作出精餾段、提餾段中的霧沫夾帶線1。 液泛線 ，式中的可忽略。而 精餾段 提餾段作出精餾段、提餾段中的液泛線2。 液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時間不低于35s。以5s作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限則：由此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線3。 漏液線 以作為

24、規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn) 精餾段： 提餾段：由上可作出精餾段、提餾段的漏液線4。 液相負(fù)荷下限 取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件作為液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直線。 取由上可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線5。由以上-做出塔板負(fù)荷性能圖如下：圖4 精餾段負(fù)荷性能圖 由塔板負(fù)荷能圖可以看出：任務(wù)規(guī)定的氣、液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P，處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置；塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制；按照固定的液氣比，由圖查出塔板的氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限，所以，操作彈性=圖5 提餾段負(fù)荷性能圖由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：任務(wù)規(guī)定的氣、液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P，處在適宜操作區(qū)內(nèi)

25、的適中位置；塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制；按照固定的液氣比，由圖7查出塔板的氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限，所以，操作彈性=4 浮閥塔工藝設(shè)計計算結(jié)果表6 浮閥塔工藝設(shè)計計算結(jié)果項目符號單位精餾段提餾段備注塔徑22板間距0.500.50塔板類型單溢流弓形降液管空塔流速1.911.55堰長1.31.3堰高0.04270.0410板上液層高度0.060.06降液管底隙高0.030.04浮閥數(shù)個425410等腰三角形閥孔氣速12.9812.93孔心距0.0750.075單板壓降693.16668.59液體在降液管內(nèi)18.4115.94降液管內(nèi)液層高度0.150.1352泛點(diǎn)率%7

26、3.2666.63氣相負(fù)荷上限6.318.34霧沫夾帶控制氣相負(fù)荷下限2.361.69漏液控制操作彈性2.674.95 塔附件設(shè)計5.1 接管（1）進(jìn)料管4采用直管進(jìn)料，管徑計算： 取 則選擇進(jìn)料管道推薦尺寸取。（2）回流管4采用直管回流管取，則：則選擇回流管道推薦尺寸取。（3）塔釜出料管4取 ，直管出料，則選擇塔釜出料管道推薦尺寸取。（4）塔頂蒸氣出料管4直管出氣，取出口氣速，則選擇塔頂蒸汽出料管道推薦尺寸取。（5）塔釜進(jìn)氣管4 采用直管，取，則選擇塔釜進(jìn)氣管道推薦尺寸取。（6） 法蘭4由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)的法蘭。進(jìn)料管接管法蘭：PN6

27、DN80 HG 5010回流管接管法蘭：PN6DN80 HG 5010塔釜出料管法蘭：PN6DN80 HG 5010塔頂蒸汽管法蘭：PN6DN500 HG 5010塔釜蒸汽進(jìn)氣法蘭：PN6DN500 HG 50105.2 筒體與封頭 （1）筒體5壁厚選6mm，所用材質(zhì)為（2）封頭5封頭分為橢圓形封頭、碟形封頭等幾種，本設(shè)計采用橢圓形封頭，由公稱直徑 ，查得曲面高度，直邊高度，內(nèi)表面積，容積。選用封頭,。5.3 除沫器5 當(dāng)空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過程中不許出塔氣速夾帶霧沫的情況下，設(shè)置除沫器，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。常用除沫器有折流板式除沫器、

28、絲網(wǎng)除沫器以及程流除沫器。本設(shè)計采用絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大、質(zhì)量輕、空隙大及使用方便等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計氣速選?。?除沫器直徑：選取不銹鋼除沫器：類型：標(biāo)準(zhǔn)型，規(guī)格：40100，材料：不銹鋼絲（1Gr18Ni9），絲網(wǎng)尺寸：圓絲Ø0.23。5.4 裙座5 塔底采用裙座支撐，裙座結(jié)構(gòu)性能好，連接處產(chǎn)生的局部阻力小，所以它是塔設(shè)備的主要支座形式，為了制作方便，一般采用圓筒形。由于裙座內(nèi)徑>，故裙座壁厚取?；A(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：基礎(chǔ)環(huán)外徑：圓整：，；基礎(chǔ)環(huán)厚度；考慮到腐蝕余量取；考慮到再沸器，裙座高度取，地角螺栓直徑取M30。5.5吊柱5對于較高的室內(nèi)無框架的整體塔，在塔頂設(shè)置吊柱，對于補(bǔ)充和更

29、換填料，安裝和拆卸內(nèi)件，即經(jīng)濟(jì)又方便的一項措施，一般取15m以上的塔物設(shè)吊柱。本設(shè)計中塔高度大，因此設(shè)計吊柱。因設(shè)計塔徑D=2000mm，可選用吊柱500kg。材料為20號無縫鋼管。5.6人孔5人孔是安裝或檢修人員進(jìn)出塔的唯一通道，人孔的設(shè)置應(yīng)便于進(jìn)入任何一層塔板，由于設(shè)置人孔處板間距離大，且人孔設(shè)備過多會使制造時塔體的彎曲度難以達(dá)到要求。本塔共33塊塔板，需設(shè)三個人孔，孔徑為。板間距為600mm，人孔伸入塔內(nèi)部應(yīng)與塔內(nèi)壁修平，其邊緣需磨圓。人孔法蘭的密封面形及墊片用材，一般與塔的接管法蘭相同。5.7塔高計算 精餾段： 提餾段：故精餾塔高度為：5.8冷凝器的選擇1 熱負(fù)荷：塔頂溫度 查得 平均

30、汽化潛熱為： 冷卻水的用量：取冷卻水的進(jìn)口溫度為20，出口溫度為40。水的比熱容為，則： 平均溫差： 換熱系數(shù)： 換熱面積：5.9 再沸器的選擇1 熱負(fù)荷1：塔底溫度 加熱蒸氣用量：選用（表壓）的飽和蒸汽加熱，溫度為 考慮到10%的熱損失， 平均溫差： 換熱系數(shù)： 換熱面積： 考慮到10%熱損失，6 總結(jié)通過本次課程設(shè)計，提高了我的思維邏輯能力以及對材料的整合能力，這對于我今后的研究和學(xué)習(xí)有很大的幫助，通過整個課程設(shè)計方案的描述，讓我更加全面的拓寬了自己的思考能力。再次，課程設(shè)計讓我更加注重實(shí)踐，重視對實(shí)際工作的關(guān)注，有利于提高理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項目、課題相結(jié)合設(shè)計的能力，既讓我懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我懂得了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計中，通過本次學(xué)習(xí)我知道了如何自覺去學(xué)習(xí)，如何去體驗實(shí)踐的成果，如何在實(shí)踐中享受勝利的喜悅。最后，對于我來說，獨(dú)自完成課程設(shè)計是困難的，在這過程中，我還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識，所以我就上網(wǎng)，圖書館找資料。在查閱資料的過程中，我要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識，不知不覺中我查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。在設(shè)計過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。