本科毕业设计-循环苯精馏塔设计

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1、JINGCHUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY本科毕业设计循环苯精馏塔设计学院化工与药学院专业过程装备与控制工程年级班别学号学生姓名指导教师2017年5月12日目录第1章概述11.1精馏塔国内外发展状况及现状11.2精馏原理11.3苯和乙苯的性质11.3.1苯、乙苯的物理性质21.3.2苯、乙苯在某些温度下的表面张力21.3.3苯、乙苯在某些温度下的粘度21.3.4苯、乙苯的液相密度2第2章设计方案的确定及流程说明32.1工艺流程32.2设备选型32.2.1塔设备选型32.2.2塔板的类型与选择42.2.3操作条件5第3章精馏塔模拟设计计

2、算及操作条件的选择53.1理论级数NT的确定53.2回流比R的选择53.3进料位置的选择63.4操作压力的选择63.5操作条件63.6辅助设备模拟结果8第4章循环苯精馏塔工艺设计84.1塔高的估算84.2塔径D94.3液流型式的选择104.4降液管及溢流堰尺寸114.4.1降液管尺寸114.4.2溢流堰尺寸114.5浮阀数及排列方式124.5.1浮阀数124.5.2浮阀排列方式124.6塔板流动性能的校核134.6.1液沫夹带量校核134.6.2塔板阻力计算144.6.3降液管液泛校核154.6.4液体在降液管内停留时间校核154.6.5严重漏液校核

3、154.6.6塔板负荷性能图164.6.7塔板设计结果18第5章塔附属设备的选型与设计20III5.1换热设备205.2原料泵的选择20第6章塔设备结构设计216.1塔盘类型的选择216.2降液管的形式226.3受液盘的设计226.4溢流堰的设计226.5塔盘的支承结构236.6封头236.7人孔246.8接管与法兰246.8.1接管246.8.2法兰256.9垫片的选用256.10裙座266.11吊柱266.12除沫器的设计276.13塔高的确定27第7章塔设备的机械设计297.1容器类别的确定297.2选择材料297.3按计算压力计算筒体和封头的

4、厚度297.4塔的质量计算307.4.1塔壳和裙座的质量307.4.2塔内构件质量307.4.3人孔、法兰、接管与附属物质量307.4.4保温材料质量307.4.5平台、扶梯质量317.4.6操作时塔内物料质量317.4.7充水质量317.4.8全塔操作质量317.4.9全塔最小质量317.4.10全塔最大质量317.5塔的自振周期计算327.6地震载荷计算327.7风载荷的计算337.7.1风力计算337.7.2风弯矩计算357.8各种载荷引起的轴向应力357.8.1计算压力引起的轴向拉应力357.8.2重量载荷引起的轴向压应力357.8.3最大弯

5、矩引起的轴向应力367.9筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核377.9.1筒体的强度与稳定性校核37III7.9.2裙座的稳定性校核377.10筒体和裙座水压试验应力校核387.10.1筒体水压试验应力校核387.10.2裙座水压试验应力校核397.11封头校核397.12基础环设计397.12.1基础环尺寸397.12.2基础环的应力校核407.12.3基础环厚度407.13地脚螺栓计算417.13.1地脚螺栓承受的最大拉应力417.13.2地脚螺栓直径417.14裙座的尺寸计算437.15开孔补强43第8章焊接设计448.1接头的分类及其选择4

6、48.2焊接方法458.3焊接顺序468.3.1焊前清理468.3.2焊接过程和顺序46第9章制造、加工与检验469.1制造要求469.1.1材料检验469.1.2冷热成形479.2制造与组装479.3焊接及其特点479.4设备的检验47结论48参考文献49III循环苯精馏塔设计摘要本设计是苯、乙苯分离工艺流程中从烃化液分离出苯的一个精馏装置,设计的是板式塔中的浮阀塔，精馏过程采用板式塔实现，塔盘形式采用浮阀塔。设计过程中首先依据分离工艺过程要求对塔设备进行了工艺计算，确定了塔径、塔高、塔盘数量和溢流堰等工艺结构尺寸,并对塔附属设备进行了选型；接着对

7、塔设备进行零部件结构设计，确定了塔盘、降液管、溢流堰和封头等结构；随后依据GB150-2011《压力容器》和NB/T47041-2014《塔式容器》等关于压力容器设计方面的国家标准和相关设计手册对塔设备进行了强度计算和稳定性校核，进一步确定了封头、塔体和裙座的壁厚，并对一些危险截面进行风载荷和地震载荷的校核计算，最后对几种焊接接头进行说明并对塔设备的焊接、制造和检验提出了具体要求。【关键词】精馏；板式塔；浮阀塔；结构设计；稳定性校核50CyclicbenzenedistillationcolumndesignAbstractThisdesignisa

8、distillationunitthatseparatesbenzenefromhydrocarbonfro