乙醇-水物系连续精馏塔的设计

《乙醇-水物系连续精馏塔的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第一章概述21.1精僧操作对塔设备的要求21.2板式塔类型21.3精镉塔的设计步骤4第二章设计方案的确定52.1操作条件的确定52.2精傳流程示意图72.3确定设计方案的原则7第三章精f留塔的工艺计算93.1物料衡算93.2理论塔板数估算103.3各种操作条件及相关的物性估算133.4气液相负荷估算233.4.1精锚段气液相负荷233.4.2提憎段气液相负荷233.5工艺尺寸估算243.6塔板设计263.7流体力学验算313.8塔板负荷性能图35结果与结论414.1设计计算结果414.1设计工艺参数及设计条件43第五章塔附件计算445.1

2、接管445.2筒体与封头455.3裙座465.4吊柱475.4人孔475.5塔总体高度设计485.5.1塔的顶部空间485.5.2塔的底部空间485.5.3塔的立体高度48第六章其他486.1冷凝器486.2再沸器49第一章概述1.1精馅操作对塔设备的要求精憎所进行的是气（汽）、液两相之间的传质，而作为气（汽）、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气（汽）、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：（1）气（汽）、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或

3、液泛等破坏操作的现象。（2）操作稳定，弹性大，即当塔设备的气（汽）、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。（3）流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馆操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。（4）结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。（5）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。（6）塔内的滞留量要小。实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况口上述要求中有些也是互相矛盾的。不同

4、的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。1.2板式塔类型气一液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精憾操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，填料塔的设计将在其他分册中作详细介绍，故本书将只介绍板式塔。板式塔为逐级接触型气一液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气一液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔（1813年）、筛板塔仃832年），其后，特别是在本卅纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出

5、现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，而前两者使用尤为广泛，因此，本章只讨论浮阀塔与筛板塔的设计。1.2.1筛板塔筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：(1)结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。(2)处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10〜15%。(3)塔板效率咼，比泡罩塔咼15%左右。(4)压降较低，每板压力比泡罩塔约低30%左右。筛板塔的缺点是：(1)塔

6、板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。(2)操作弹性较小(约2〜3)。(3)小孔筛板容易堵塞。本次设计选用筛板塔。1.2.2浮阀塔浮阀塔是在泡罩塔的基础上发展起来的，它主要的改进是取消了升气管和泡罩，在塔板开孔上设有浮动的浮阀，浮阀可根据气体流量上下浮动，自行调节，使气缝速度稳定在某一数值。这一改进使浮阀塔在操作弹性、塔板效率、压降、生产能力以及设备造价等方面比泡罩塔优越。但在处理粘稠度大的物料方面，又不及泡罩塔可靠。浮阀塔广泛用于精憾、吸收以及脱吸等传质过程中。塔径从200価到6400mm,使用效果均较好。国外浮阀塔径，大者可达10

7、m,塔高可达80m,板数有的多达数百块。浮阀塔之所以这样广泛地被采用，是因为它具有下列特点：(1)处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加20〜40%,而接近于筛板塔。(2)操作弹性大，一般约为5〜9,比筛板、泡罩、舌形塔板的操作弹性要大得多。(3)塔板效率高，比泡罩塔高15%左右。(4)压强小，在常压塔中每块板的压强降一般为400〜660N/m2o(5)液面梯度小。(6)使用周期长。粘度稍大以及有一般聚合现象的系统也能正常操作。(7)结构简单，安装容易，制造费为泡罩塔板的60〜80%,为筛板塔的120〜130%o1.3精馅塔的设计步骤本设计按

8、以下几个阶段进行：(1)设计方案确定和说明。根据给定任务，对精憾装置的流程、操作条件、主要设备型式及其材质的选取等进行论述。(2)蒸憎塔的工艺计算，确定塔高和塔径。(3)塔板设计：计算塔板各主