化工原理课程设计---精馏塔设计

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1、 化工原理课程设计 1 一、设计概述一、设计概述 高径比很大的设备称为塔器。用于蒸馏（精馏）和吸收的塔器分别称为蒸馏塔和吸收 塔。塔器在石化工艺过程中的作用主要是分馏、吸收、汽提、萃取、洗涤、回收、再生、 脱水及气体净化和冷却等。常用的有板式塔和填料塔，国外塔器主要是在塔盘和填料技术 上不断改进。我国近 20 年开发了许多性能优良的板式塔和填料塔，已在石化、炼油装置 中得到了广泛应用，性能处于国际先进水平。其中具有代表性的主要有适宜于处理高液体 通量的 DT 塔盘、适宜于处理高气体通量的旋流塔盘、具有高操作弹性及高效率的立体传 质塔盘以及筛板一填料复合塔等。为洛阳和大庆 500 万吨年的润滑油

2、型炼油厂分别配置 的大型板式塔型和大型填料塔型的减压塔直径达p8400mm，由国内研制的p10000mm 大型精馏塔即将投入使用。根据塔内气、液接触构件的结构形式，塔设备可分为板式塔和 填料塔两大类。板式塔大致可分为两类：一类是有降液管的塔板，如泡罩、浮阀、筛板、 导向筛板、新型垂直筛板、舌形、S 型、多降液管塔板等；另一类是无降液管的塔板，如 穿流式筛板（栅板） 、穿流式波纹板等。工业应用较多的是有降液管的塔板，如筛板、浮 阀、泡罩塔板等。 （一）泡罩塔 泡罩塔是应用最早的板式塔，是 Celler 于 1813 年提出的，其主要构件是泡罩、升气 管及降液管。泡罩的种类很多，国内应用较多的是圆

3、形泡罩。泡罩塔的主要优点是：因升 气管高出液层，不易发生漏液现象，操作弹性较大，液气比范围大，适用多种介质，操作 稳定可靠，塔板不易堵塞，适于处理各种物料；但其结构复杂，造价高、安装维修不便， 且因雾沫夹带现象较严重，限制了起诉的提高，现虽已为其他新型塔板代替，但鉴于其某 些优点，仍有沿用。 （a b） 图图 6 6 泡罩塔泡罩塔 （二）浮阀塔 浮阀塔广泛用于精馏、吸收和解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动 的浮阀，气流从浮阀周边以稳定的速度水平地进入塔板上液层进行两相接触。浮阀可根据 气体流量的大小而上下浮动，自行调节。 浮阀有盘式、条式等多种，国内多用盘式浮阀，此型又分为 F1

4、 型（V1 型） 、V4 型、十字架型、和 A 型，其中 F1 型浮阀结构较简单、节省材料，制造方便，性能良好， 化工原理课程设计 2 故在化工及炼油生产中普遍应用，已列入部颁标准（JB111881） 。其阀孔直径为 39mm， 重阀质量为 33g，轻阀为 25g。一般多采用重阀，因其操作稳定性好。 F-1 型 V-4 型 A 型 十字架型 方形浮阀 图图 7 7 浮阀塔板浮阀塔板 （三）筛板塔 筛板是在塔板上钻有均布的筛孔，呈正三角形排列。上升气流经筛孔分散、鼓泡通过 板上液层，形成气液密切接触的泡沫层（或喷射的液滴群） 。 筛板塔是 1932 年提出的，当时主要用于酿造，其优点是结构简单，制造维修方便， 造价低，气体压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接 近浮阀塔。其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和 带固体粒子的料液。但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性，对易引起堵塞的物系可 采用