毕业设计(说明书)-板式精馏塔

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1、目录 1 绪论 1 2 工艺计算 2 2.1 物料衡算 2 2.1.1 塔顶产品量 2 2.1.2 塔底、塔顶流量的组成 2 2.2 确定塔温 3 2.2.1 塔釜温度的确定 3 2.2.2 塔顶温度的确定 4 2.2.3 进料温度 4 2.3 塔板数的计算 5 2.3.1 确定最小回流比 5 2.3.2 确定最小理论板数 6 2.3.4 实际塔板数 6 2.3.4 确定进料板位置 7 2.4 塔径计算 7 2.4.1 精馏段塔径 7 2.4.2 提馏段塔径 . 11 2.5 塔内物件的工艺尺寸 11 2.6 流体力学验算 . 13 2.6.1 气体流过塔板的压降 13 2.6.2 液泛校核

2、14 2.6.3 雾沫夹夹带情况 14 2.7 安全操作范围和操作线 . 15 2.7.1 精馏段 15 2.7.2 提馏段 16 黄河科技学院毕业设计（说明书） 第 IV页 2.8 附属设备的选择 . 17 2.8.1 全凝器的选择 17 2.8.2 再沸器的选择 18 2.8.4 回流泵的选择 18 2.9 管径设计 . 18 3 强度及稳定性计算 . 20 3.1 圆筒和封头的厚度和强度计算 . 20 3.2 载荷的计算 . 20 3.2.1 质量载荷的计算: . 20 3.2.2 塔的自振周期 23 3.2.3 地震载荷及地震弯矩的计算 23 3.2.4 风载荷和风弯矩计算： 25 3

3、.2.5 最大弯矩 27 3.3 应力校核 . 28 3.3.1 圆筒应力校核： 28 3.3.2 裙座壳轴向应力校核： 29 3.4 基础环结构设计及校核 . 31 3.4.1 基础环 31 3.4.2 地脚螺栓计算： 31 3.4.3 肋板计算： 32 3.4.4 盖板计算： 33 3.5 补强计算 33 3.5.1 塔顶蒸汽出孔 33 3.5.2 人孔的补强计算 34 4 吊柱的强度计算. 38 4.1 设计载荷 . 38 4.2 曲杆部分的校核 . 38 4.3 柱的校核 . 39 黄河科技学院毕业设计（说明书） 第 V页 结论 41 致谢 42 参考文献 43 1 绪论 塔设备是化工

4、、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。根据塔内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。 板式塔内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、 液两相在塔内进行逐级接触， 两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。 填料塔内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

5、布于填料层 上，靠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。 2 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): 7200*05.28 1010*6.2 34 =128.74kmol/h 2.1.2 塔底、塔顶流量的组成 表表 2.1 进料各组分组成及性质进料各组分组成及性质 组 分 C2H4 C2H6 C3H6 CH4 沸 点 -103.7 -88.6 oC