產(chǎn)萬噸丁辛醇塔設(shè)備選型及計算

摘 前 課題介 研究意 工藝流程及反 工藝流 化學(xué)反 物料衡算和熱量衡 物料衡 熱量衡 能量平衡方 熱量衡算任 熱量衡算成 塔設(shè)備的選 塔設(shè)備的設(shè)計規(guī) 塔設(shè)備設(shè)計概 設(shè)計目 塔設(shè)備的比較及選 塔設(shè)備的選 正丁醇精制塔T301的選 正丁醇板式精制塔 泡罩 篩板 浮閥 舌形塔及浮動舌形 垂直篩板 塔設(shè)備的設(shè)計計 正丁醇精制塔數(shù)據(jù)模 正丁醇精制塔的重要工藝尺寸計 塔徑的計 溢流裝 塔板布 浮閥個數(shù)n及排 正丁醛精制塔塔板流動性能校 正丁醛精制塔負(fù)荷性能 塔附件的工藝設(shè) 工藝接 機(jī)械設(shè) 塔體支 塔設(shè)備的機(jī)械計 合用范 設(shè)計規(guī) 機(jī)械計 最小壁 計算厚 橢圓形封 設(shè)計總 設(shè)計概 設(shè)計評 致 參考文 名（材料與化工學(xué)院核心詞SelectionandCalculationofTowerEquipmentof400000t/aofOxoChemicalAbstract:Thetowerisanimportantchemicalprocessequipmentiswidelyusedintheproductionprocess,thetowercanmakethegas-liquid,gasandsteam,forclosecontactbetweentheliquid-liquidtwoachievethepurposeofthemasstransferorheat,andultimatelyachievethepurposeofseparation,purificationandsoon.Thedesignis400,000tonsOxochemicalcalculationandselectionfractionatorequipment.Inthisdesign,theuseofAspenPlusconductedamaterialbalanceandheatbalance,calculatethemaindimensionsandthemechanicalpartofthedesignprocessdistillationcolumn,selectiondistillationcolumn,distillationcolumncomputingaccessoryequipmentandoptionstype.Keywords:fractionator;materialbalance;heatbalance;processcalculation;equipmentselection課題介紹40萬噸丁辛醇分廠設(shè)計，采用某甲醇車間副產(chǎn)的合成氣和總研究意義工藝流程及反映2-1圖3-175%的正丁醛與全部的重組分，塔頂?shù)玫奖?-2T0301正丁醛精制T301-T301-T301-TemperaturePressure111Vapor1.5888e-10MoleFlowMassFlowVolumeFlEnthalpy---5.9297e-5.9297e-01.483e-1.852e-PROPY-2.4928e-PROPA-4.0455e-ETHYL-1.5791e-N-BUT-ISOBU-1.9865e-2:2:4-6.5161e-6.1675e-2-1.8149e-0003.7323e-000ETHAN-000T0301正丁醛精制T301- T301- T301-Mass8.8565e-2.7511e-03.267e-4.0794e-PROPY-5.491e-PROPA-8.911e-ETHYL-3.4784e-N-BUT-ISOBU-1.6217e-5.0375e-4.3758e-2:2:4-3.0232e-3.8191e-4.0014e-2.0127e-2.8614e-2.9683e-2-5.2899e-8.4201e-7.8015e-0005.138e-1.7316e-7.5773e-000ETHAN-000熱量衡算

QinQoutQlQinQoutQl

QWQout-Qout——Qin——3正丁醇精制塔T301-T301-T301-VaporMass-- ---表3-4正丁醇精制塔T301

- - - 設(shè)計目的6個方面來比較。表4-1填料塔和板式塔的比較項 填料 板式

800mm的大塔

1.5m

液氣 對液體噴淋量有規(guī) 合用范疇比較

安裝檢 較困 較容材 可用非金屬耐腐蝕材 普通金屬材 直徑800mm下列，普通

重 較 較（一）（二）（三）T301，從塔徑考慮，5mT301泡罩塔39mmV-4型、F1T型。舌形塔及浮動舌形塔12%-45%的鋼材，造價低且安裝維修方便。垂直篩板塔10%20%；4-2壓力降壓力降Kittel表4-3項 泡 溢流型篩 圓形浮 穿流式篩 條孔大性T30155.1表5-1操作壓力 回流 75-2模擬數(shù)據(jù)表123456789

Lh324.198m3/

Ls0.09m3/

Vh76455.5m3/

Vs21.24m3/

L745.1083kg/m3ρv2.570146kg/m3正丁醇精制塔的重要工藝尺寸計算Lh

324.1981

HT0.8m，塔板液層高度hL0.08m，則HThL圖5-1σ

21.24C200.14，則C20

0.14

umax0.12

20745.1083-745.1083-

20取安全系數(shù)為0.6，則u0.7umax0.62.04u

⑴

Lw0.7DT0.753.5mLh/Lw324.19813.592.628m3/mh100~130m3/mh圖5-2液流收縮系數(shù)E⑵h

hw

hwhL-2Lh其中ow E Lw由LW/DT0.7和Lh/LW 324.198/ E圖可知：E=1.04 0.00284EL/L20.002841.04324.19820.06m

hwhL

0.080.06圖5-3⑶降液管的寬度

和降液管的面積

根據(jù)LwDT0.7WdDT0.14，AfAT0.09Wd=0.14DT=0.145=TTA0.785D20.78552TTAf=0.09AT=0.0919.625=τ=AfHT=

15.7s5s是滿足規(guī)定的⑷0.07～0.25m/s,U0=0.08m/s,Lh0 LL

3.5

h00.02～0.025m,⑴塔板分塊，因DT=0.5m,10⑵邊沿區(qū)寬度Wc與安定區(qū)的寬度為邊沿區(qū)寬度WC:50～75mmDT>2mWC可達(dá)0.1m

DT<1.5m時WS

DT>1.5m

WS本次選用

WS=0.075m⑶開孔區(qū)面積xDT(WW)5(0.70.075) RDTW50.1 (R2x2A2(R2x2

1x(2.421.7252(2.421.7252

R

2

3.142.42sin1(1.725)

n及排列F1d0=0.039m,

F0

6.8616m/n

43.146.8616

2592.570擬定的塔板采用碳鋼且按等腰三角形叉排，塔板厚度δ=3mm,且WCWS=0.075m2600h

0.075

0.077mh0.08m閥孔氣速為：U

0nd0

43.142600

6.842m/

6.842

10.969（在經(jīng)驗值范疇內(nèi)5.2.5

hfhc氣體通過干板的壓力為73 臨界孔速U0cρ1.8252.5701461.8256.25697msU0V 因U0>U0C, U

hc5.34V05.34

2hεhL

0.50.08克服表面張力的壓降hσ

4gd

0.0187684 745.10839.810④氣體通過板的壓降hf和hfhchεhσ0.0439460.04PfghfρL9.810.083946745.1083613.6Pa0.6136KPa板上液流長度ZDT2Wd520.7圖5-4根據(jù)

2.570146kgm3及HT0.8m查泛點負(fù)荷系數(shù)圖可知

FK1.0F F

10021.24

1360.09F 745,.12.57 66%14.9910.1780%5F05F0=555U0m5

3.1189m/K

U0U0m

2.19371.5~Hd(HThwLHdhfhL

Hd0.153 S

9.79104LWh0

3.50.3214Hd

hfdLfd

0.0839460.089.79104Hd(HThwF=0.80

V

1.363.6F

VS34.65538

S745.10882.5714.9910.17

(HThwhfhwhow 0.00284E(3600L/L)20.002841.04(3600L/3.5)20.3L SAπnd23.1426000.0392

V U

S A0

V

hc5.34V05.34V

5.34

9.7410VS

2.981hβ(hh)0.5(0.02

2)0.010.15L hfhche0.01

S SS2/39.74105VS dh0.153 S0.153 d

h0

3.50.3214 (HThw)hfhwhow0.5(0.80.02)0.010.15L29.74105V20.02

S 整頓得V23901.4374620.123L23 當(dāng)動能因子F05時會發(fā)生嚴(yán)重的漏液，故取動能因子F0=5計算漏液 A πnd

3.1426003.11890.003929.68219m3/ 0

how0.006m,E3.2

0.00298548m3/ HT

0.81.766250.2826m3/

⑺操作彈性彈性操作

56.06圖5-5表5-31℃m3/m3/kg/kg/塊mZmm5m溢流裝 堰mmm

mτsm塔附件的工藝設(shè)計進(jìn)料管的構(gòu)造類型諸多，有直管進(jìn)料管，彎管進(jìn)料管，T型進(jìn)料管。用泵運輸，選用進(jìn)料管尺寸按管內(nèi)流速為：UV1.2m44

483.13/3.14DN483.13/3.14管徑dp按下式計算，取UV20ms

436003.14436003.14取UV1.2ms

436003.14436003.14塔體是由等直徑等壁厚的圓筒和作為頭蓋和底蓋的橢圓行封頭構(gòu)成。由塔徑為1.8m950mm5m設(shè)計溫度240℃，設(shè)計壓力為3.5MPa。選用16MnR塔總的高

(N2S

TT

HD1.5m。N為實際的塔板數(shù)，T0301505個。HTHTHTHTHF10~15min12min計算，得到塔底空間高度為HC狀況，本項目選用Q235-A[15]14mm。焊接接頭處的裙座應(yīng)開有缺口。缺口直徑為100mm。于裙座的內(nèi)徑>800mm，故裙座壁厚取16mm。

(3000232)(0.2~0.4)103(3000232)(0.2~0.4)10310mm18mm4m，地角螺M30。由于不同的公稱直徑，因此法蘭的選用，都選用PN25.0MPa(250bar)。15m以上的時候，我們會選擇設(shè)立吊柱，正丁醇精制塔塔的塔高為49.7m，不不大于15m，故設(shè)立吊柱。塔徑D=5000mm，故我選用的型號為M500kgS1000mm,L3400mm,H1000mmA310塊塔板設(shè)立450mm7個人孔。人孔伸入塔內(nèi)部應(yīng)與塔內(nèi)壁修平，其邊沿需倒棱和磨10mJB4710-GB150-JB/T4337-JB/T4701-指按GB150和JB4710Pc

（mm

dδC1C1C2GB709—查表C1故dδC1C22820.830.8mmGB150—1998規(guī)定的

3.851800212710.5

40萬噸丁辛醇的生產(chǎn)項目中塔設(shè)備的選型及設(shè)計，項目的性質(zhì)為某一石化/煤化總廠設(shè)計的一座丙烯制基本有機(jī)化工原料的合成分廠。采用的是某甲醇車間副產(chǎn)物的合成氣和總廠烯烴煉廠的丙烯為原料，能耗較小。T0301給出了具體的計算和選型闡明。塔設(shè)備的設(shè)計和選型是建立在對產(chǎn)品Aspenplus,AutoCAD等軟件的操Aspenplus進(jìn)行了精餾塔分離多組分物質(zhì)的物料衡算和能【1【2】許易真。秦偉。丁辛醇生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展與市場分析，黑龍江，1002-1124()08-0037-03【31009-4725()01-0010-05【4】朱志強等。化工熱力學(xué)[M].北京：化學(xué)工藝出版社，.09【5】路秀林，王者祖。塔設(shè)備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，.03【6【7】程志平，曹志錫等。過程設(shè)備設(shè)計和選型基礎(chǔ)