自控工程课程设计---初溜塔设计

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1、目 录 第 1 章 设计概述及设计背景 1 1.1 设计概述 1 1.2 设计背景 1 第 2 章 主要结构及基本组成 2 2.1 主要结构 2 2.2 基本组成 2 第 3 章 初溜塔构造的设计 3 3.1 塔高确定 3 3.2 塔盘选型与设计 4 3.3 主图 4 第 4 章 材料选择和厚度计算 5 4.1 材料的选择 5 4.2 厚度计算 5 第 5 章 心得与体会 6 参考文献 7 附 录 8 自控工程课程设计 1 第第 1 章章 设计概述及设计背景设计概述及设计背景 1.1 设计概述设计概述 塔设备是化工、石油化工和炼油、医药、环境保护等工业部门的一种重要的 单元操作设备。 它的作用

2、是实现气 （汽） 液相或液液相之间的充分接触， 从而达到相际间进行传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作 有：精馏、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净 制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。 塔设备应用面广、量大。据统计，塔设备无论其投资费用还是所消耗的钢材 重量， 在整个过程设备中所占的比例都相当高。 其性能对于整个装置的产品产量、 质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的 影响。因此，随着石油、化工行业的迅速发展，塔设备的设计和研究越来越受到 关注和重视。 为了使塔设备能更有效、 更经济地运行， 除了要求它满

3、足特定的工艺条件外， 还应满足以下要求：气液两相充分接触，相际间传热面积大；生产能力大，即气 液处理量大；操作稳定，操作弹性大；阻力小；结构简单，制造、安装、维修方 便，设备的投资及操作费用低；耐腐蚀，不易堵塞。 塔设备的分类： 1.按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔； 2.按单元操作分有精馏塔、吸收塔、介吸塔、萃取塔、反应塔、干燥塔等； 3.按内件结构分有填料塔、板式塔。 1.2 设计背景设计背景 本次设计的常压装置初馏塔是炼油厂生产装置中的初期设备。 原油的蒸馏方 式主要有一段汽化、二段汽化和三段汽化蒸馏工艺流程。我国石化行业主要采用 后两种方式。其中，初馏塔是三段汽化蒸馏工艺流程（预汽

4、化常压蒸馏 减压蒸馏）中的“预汽化”设备。 在炼油工艺中，原油在蒸馏前必须进行严格的脱盐、脱水，脱盐后原油换热 到 230240进初馏塔（又称预汽化塔） ，塔顶出轻汽油馏分或重整原料。塔底 为拔头原油经常压炉加热至 360370进入常压分馏塔，塔顶出汽油。 从原油的处理过程来看，上述常减压蒸馏装置分为原油初馏（预汽化） 、常 压蒸馏和减压蒸馏三部分， 油料在每一部分都经历一次加热汽化冷凝过 程，故称之为“三段汽化” 。 自控工程课程设计 2 第第 2 章章 主要结构主要结构及基本及基本组成组成 2.1 主要结构主要结构 在塔设备的类别中，由于目前工业上应用最广泛的是填料塔及板式塔，所以 主要考虑这两种类别。 考虑到设计条件，在初馏塔中介质原油的分离程度要求不高，成分复杂，而 且板式塔较填料塔而言其效率更高，更稳定，液气比适用范围大，持液量较 大，安装、检修更容易，造价更低，故选用板式塔更为合理。 板式塔是一种逐级（板）接触的气液传质设备。塔内以塔板作为基本构件， 气体自塔底向上以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层， 使气液相密切接触 而进行传质