毕业设计(说明书)-板式精馏塔.doc

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1、.......乙烯目录1绪论12工艺计算22.1物料衡算22.1.1塔顶产品量22.1.2塔底、塔顶流量的组成22.2确定塔温32.2.1塔釜温度的确定32.2.2塔顶温度的确定42.2.3进料温度42.3塔板数的计算52.3.1确定最小回流比52.3.2确定最小理论板数62.3.4实际塔板数62.3.4确定进料板位置72.4塔径计算72.4.1精馏段塔径72.4.2提馏段塔径112.5塔物件的工艺尺寸112.6流体力学验算132.6.1气体流过塔板的压降132.6.2液泛校核142.6.3雾沫夹

2、夹带情况142.7安全操作围和操作线152.7.1精馏段152.7.2提馏段16S..............2.8附属设备的选择172.8.1全凝器的选择172.8.2再沸器的选择182.8.4回流泵的选择182.9管径设计183强度及稳定性计算203.1圆筒和封头的厚度和强度计算203.2载荷的计算203.2.1质量载荷的计算:203.2.2塔的自振周期233.2.3地震载荷及地震弯矩的计算233.2.4风载荷和风弯矩计算：253.2.5最大弯矩273.3应力校核283.3.1圆筒应力校核：2

3、83.3.2裙座壳轴向应力校核：293.4基础环结构设计及校核313.4.1基础环313.4.2地脚螺栓计算：313.4.3肋板计算：323.4.4盖板计算：333.5补强计算333.5.1塔顶蒸汽出孔333.5.2人孔的补强计算344吊柱的强度计算384.1设计载荷384.2曲杆部分的校核384.3柱的校核39S..............结论41致42参考文献43S..............1绪论塔设备是化工、石油等工业中广泛使用的重要生产设备。塔设备的基本功能在于提供气、液两相以充分接触的

4、机会，使质、热两种传递过程能够迅速有效地进行；还要能使接触之后的气、液两相及时分开，互不夹带。因此，蒸馏和吸收操作可在同样的设备中进行。根据塔气液接触部件的结构型式，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。板式塔沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在各块板面上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。填料塔装有各种形式的固体填充物，即填料。液相由塔顶喷淋装置分布于填料层上，靠

5、重力作用沿填料表面流下；气相则在压强差推动下穿过填料的间隙，由塔的一端流向另一端。气、液在填料的润湿表面上进行接触，其组成沿塔高连续地变化。塔设备主要有三个参数作为其性能好坏的评价指标，即通量、分离效率和操作弹性。通量是指单位塔截面的生产能力，其表征塔设备的处理能力和允许的空塔气速。分离效率是指单位压力降的分离效果，板式塔以板效率表示，填料塔以等板高度表示。操作弹性即塔的适应能力，表现为对处理物料的适应性和对气液负荷波动的适应性。塔的通量大、分离效率高、操作弹性大，塔的性能就好。S........

6、......2工艺计算2.1物料衡算2.1.1塔顶产品量按照7200小时/年计算，摩尔量(C2H4):=128.74kmol/h2.1.2塔底、塔顶流量的组成表2.1进料各组分组成及性质组分C2H4C2H6C3H6CH4沸点-103.7-88.6oC-47.7-161.5分子量28.0530.0742.0816.04组成0.889890.098430.005100.00658假设乙烯为最少关键组分，乙烷为最多关键组分，比乙烯沸点低的甲烷是轻组分，比乙烷沸点高的丙烯是重组分，两种关键组分的挥发度有较

7、大差距，且两者是相邻组分，为清晰分割情况，丙烯在塔顶不出现，甲烷在塔顶不出现。这样塔顶馏出液由甲烷乙烯和少量乙烷组成。塔釜由丙烯乙烷和少量乙烯组成。规定：塔顶乙烷含量，<0.01，塔釜乙烯含量〈0.03即xDC2H6=0.001,xwC2H4=0.003表2.2各组分流量组分C2H4C2H6C3H6CH4∑进料量KMol/h88．9899．8430．5100．658100塔顶产品流量KMol/h89-0．003w0.00100.6f58D塔釜产品流量KMol/h0.003w9.843-0.001w

8、0.5100WS..............在全塔对乙烯进行物料衡算：F=D+W……………………1）f×0.88989=129.78×0.992+w0.000303FX=DXD+Ww……2）f=129.78+w解得W=14.9424kmol/hF=144.72kmol/h则塔顶塔釜摩尔分率及摩尔流量列于表3表2.3塔顶塔釜摩尔分率及摩尔流量组分C2H4C2H6C3H6CH4∑塔顶产品摩尔流量128.740.129600.9474129.778组成0.9920.00099900.00