塔设备设计资料.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流4.3塔设备设计4.3.1设计规范塔设计规范如表4.3.1。表4.3.1设计规范规范标准号《石油化工塔形设备设计规范》SH3098-2011《石油化工塔盘设备设计规范》SH3088-1998《石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准》SH3524-1999《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑结构载荷规范》GB50009-20014.3.2设计要求作为主要用于传质过程的塔设备，必须保证气液两相充分接触，以获得较高的传质效率；同时还应充分考虑设备的经济费用。为此，塔设备应满足以下基本要求：1）气液两相充分接触，分离效率高；2）生产能力大，

2、即气液相处理量大；3）操作弹性大，对气液相负荷波动具有较强的适应性，即能维持操作的稳定性，保持高的分离效率；4）流体流动阻力小，流体通过塔设备的压降小；5）结构简单可靠，材料耗用量少，制造安装容易，以降低设备投资，同时尽可能降低操作费用；6）耐腐蚀和不易堵塞。本厂有5个塔，我们对其进行了详细设计，并以精馏塔T201为例阐述详细的计算和选型过程。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢24精品好文档，推荐学习交流4.3.3工艺参数设计4.3.3.1生产能力根据Aspen模拟得到塔T201进料量为66.032kmol／h（泡点进料）,塔顶采出量为6.603kmol／h，塔底

3、物料流量为59.429kmol／h。4.3.3.2操作参数精馏塔T101操作参数如表4.3.2。表4.3.2精馏塔T101操作参数操作压力回流比进料状态理论板数进料位置0.1MPa0.07705泡点进料3014.3.3.3物料衡算和能量衡算（1）物料衡算选取整个塔作为衡算系统，则其共有3股物料：进料、塔顶出料、塔底出料，故有66.032=6.603+59.429（单位：kmol/h）。（2）能量衡算同样选取整个塔作为衡算系统，则能量可分为两部分：加热负荷和冷却负荷。由Aspen模拟结果可知，加热负荷为5071.37kW，冷凝负荷为-4958.21kW。4.3.4基本结构设

4、计4.3.4.1塔设备选型原则气液传质分离用的最多的为塔式设备。它分为板式塔和填料塔两大类。板式塔和填料塔均可用作蒸馏、吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，根据具体情况进行选择。（1）下列情况优先选择填料塔1）在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度；仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢24精品好文档，推荐学习交流2）对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；3）具有腐蚀性的物料，可选用填料塔，因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等；4）容易发泡的物料，宜选用填料

5、塔。（2）填料塔优点1）小直径塔费用低，便于安装；2）液压降低，有利于真空精馏；3）用于难分离的场合以降低塔高；4）用于腐蚀严重的场合，在这种情况下可采用耐腐蚀材质填料；5）适合于发泡物系；6）改造老塔，增加通量，减少消耗，提高产品质量；7）用于间歇精缩，因为填料塔的持液量低。（3）下列情况优先选择板式塔1）塔内液体滞液量较大，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定；2）液相负荷较小；3）含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险性较小；4）在操作过程中伴随放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，如加

6、热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。这是因为一方面板式塔的结构上容易实现，另外，塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效地传热；5）在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。（4）板式塔的优点1）对于大直径塔设备费用低；2）不易堵塞，且易清理；3）适合大液量操作。因为板式塔气流为错流，流量增大对气体负荷影响不大；仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢24精品好文档，推荐学习交流4）适合中间内部换热、侧线出料多的场合。（5）体系特点本厂工艺液相负荷相对气体负荷较大；物料洁净且无腐蚀。比较分析板式塔和填料塔各自的特点，结合该塔体系的特点，从分离效率、成本和操作维修等

7、方面考虑，主要分离段精馏塔选用板式塔。选用板式塔可以控制成本，有较高的操作弹性，同时维修方便。4.3.4.2塔板选型原则（1）板式塔塔板种类根据塔板上气液两相的相对流动状态，板式塔分为穿流式与溢流式。目前板式塔大多采用溢流式塔板。穿流式塔板操作不稳定，很少使用。（2）各种塔板性能比较工业上需分离的物料及其操作条件多种多样，为了适应各种不同的操作要求，迄今已开发和使用的塔板类型繁多。这些塔板有各自的特点和适用体系，几种主要塔板的性能比较见表4.3.3。表4.3.3塔板性能比较类型优点缺点应用条件泡罩塔板操作弹性较大，液气比范围大