【正文】 smPa? 塔頂： ???36097..1VS?塔底： 39。本設(shè)計選用規(guī)整填料，規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。fu中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁空塔氣速 =?體積流量 39。則提餾段填料層高度為 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁HETPNZ??=1=提餾段總壓降 104????提提 p/=104MPa =120Pa 全塔高度的確定 [5]4+=??提精 Z=1200+120=1320Pa提精 p??3 全塔填料層高度和壓降計算匯總表參數(shù) 精餾段 提餾段 全塔壓降 （ Pa/m）Zp/?300 300 總壓降/ Pa 1200 120 1320填料層高度 /m 4 填料支承裝置的作用是支承塔內(nèi)的填料。所以要求分布裝置要有與填料相匹配的分液密度和均勻的分布質(zhì)量。一級槽通過槽底開孔將液體初分成若干流股，分別加入其下方的液體分布槽。(1)塔頂空間塔頂空間是塔頂?shù)谝粔K塔板到塔頂切線距離。(2)塔內(nèi)液體分布器高度本設(shè)計選用的是槽式液體分布器和槽盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷彈性大。本設(shè)計取塔底空間為。裙座高度是指從塔底封頭切線到基礎(chǔ)環(huán)之間的高度，今以圓柱型裙座為例，可知裙座高度是由塔底封頭切線到出料管中心線的高度 h 和出料管中心線至基礎(chǔ)環(huán)的高度 H 兩部分組成。摩爾分率單位：%tW進料摩爾流量 =9373/=?甲醇的摩爾分率 =（（9373/100）/）/=中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 D=106Wx根據(jù)物料衡算方程 DF?? xx???計算出 = +106 =?進料溫度 （500kPa） ℃Ft?Ft由于泡點進料 q=1，由甲醇水氣液平衡數(shù)據(jù)，用內(nèi)差法求得塔頂溫度塔頂溫度 ，LDtV℃????.℃?VV395.在 ℃溫度下，根據(jù)安托因公式計算出甲醇和水的飽和蒸汽壓，?Ft注：水的安托因常數(shù)為 A=，B=，C=；甲醇的安托因常數(shù)為 A=，B=，C= CtBAP????lg代入數(shù)據(jù)得，甲醇的飽和蒸汽壓 =，水的飽和蒸汽壓?=。飽和水蒸汽是一種應(yīng)用最廣的加熱劑。本設(shè)計選用 （溫度為 180℃）的低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)，水蒸汽易獲得、清潔、不易腐蝕加熱管，不但成本會相應(yīng)降低，塔結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜。永城市夏季最熱月份日平均氣溫為 32℃。BLWVrI則 =106 kJ/h?BQ⑵加熱蒸汽消耗量為 rQBh?由附錄查得 P 為 500kpa 時水的汽化熱為 kJ/kg。塔頂溫度下： = = ?AP?BP中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 ??BADP?塔底溫度下： = =?A?B??BAW全塔平均揮發(fā)度： ?WDm?因為塔底有再沸器，所以精餾塔理論板數(shù)比梯級數(shù)少 1，確定精餾塔理論板數(shù)為 67 塊，精餾段為 4 塊，提餾段為 63 塊。39。2+()=??????FFLx11? smPa?進料質(zhì)量流量：F=9373kg/h表 236 進料數(shù)據(jù)結(jié)果表符號 kmolgM/3/gV?3/mkLsPaL?????hkmolgF//摩 爾質(zhì) 量 流 量數(shù)值 9373 kg/ m3????? 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 kg/h???? kg/h059L?smPa? kg/ m3????? kg/ kg/h????.39。2L????2135..FWL?smPa? 塔頂： m3/s??塔底： m3/s??39。本設(shè)計選用規(guī)整填料，規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。fu空塔氣速 =?39。則精餾段填料層高度為 ETPNZ??=4=精餾段總壓降 104????精精 p/=104MPa =521Pa根據(jù)所選的填料的參數(shù)，已知 1m 填料高度等于 7 塊理論塔板，壓力中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁降 104MPa/m,即 =1/7=, 104MPa/m=930Pa/m。取安全系數(shù)為 ，則==??39。液體在填料塔內(nèi)均勻分布，可以增大填料的潤濕表面積，以提高分離效果，因此液體的初始分布十分重要。槽式液體分布器是由分流槽（又稱主槽或一級槽） 、分布槽（又稱副槽或耳機槽）構(gòu)成的。槽盤式分布器是近年來開發(fā)的新型液體分布器，它兼有集液、分液及分氣三種作用，結(jié)構(gòu)緊湊，氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達10：1，適用于各種液體噴淋量。本設(shè)計取塔頂空間為 。對于填料塔而言，塔底空間是指最后一層填料底線到塔底切線的距離。座圈焊固在基礎(chǔ)環(huán)上，基礎(chǔ)環(huán)的作用，一是將載荷傳給基礎(chǔ)，二是在它的上面焊制地腳螺栓座，地腳螺栓座是由兩塊筋板、一塊壓板和一塊墊板組成，地腳螺栓正是通過地腳螺栓座將裙座牢牢地固定在基礎(chǔ)上。全塔高度=塔頂空間 +塔內(nèi)液體分布器高度 +塔底空間 +裙座高度+填料層高度 H=+++4+= 筒體的厚度和封頭的厚度確定 [6]內(nèi)徑為 1m，壁厚 10mm，設(shè)計壓力為 ，焊接接頭?iD?n??p系數(shù) 1，腐蝕裕量 2mm，材料為 16MnR，以設(shè)計溫度 150℃時的許?2C中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 39 頁用應(yīng)力 170MPa。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 40 頁參考文獻[1]宋維端 甲醇工學(xué) 化學(xué)工業(yè)出版社，1991[2]涂偉萍 化工過程及設(shè)備設(shè)計 化學(xué)工業(yè)出版社，2022[3]汪鎮(zhèn)安 化工工藝設(shè)計手冊 化學(xué)工業(yè)出版社，2022[4]陳衛(wèi)國 我國醇醚燃料的前景及用焦爐氣生產(chǎn)甲醇工藝,2022[5]夏青 化工原理 天津大學(xué)出版社，2022[6]王國勝 化工原理課程設(shè)計 大連理工大學(xué)出版社，2022[7]葛婉華 化工計算 化學(xué)工業(yè)出版 社，2022 [8]劉道德 化工廠的設(shè)計與改造 中南大學(xué)出版社，2022[9]尹先清 化工設(shè)計 石油工業(yè)出版社，2022[10]董大勤 化工設(shè)備機械基礎(chǔ) 化學(xué)工業(yè)出版社，2022[11]米鎮(zhèn)濤 化工工藝學(xué) 化學(xué)工業(yè)出版社，2022[12]謝克昌 甲醇及其衍生物[13]應(yīng)衛(wèi)勇 碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)[14]方德魏 煤基甲醇體系能源化工的發(fā)展前景, 2022中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 41 頁致 謝經(jīng)過三個月的忙碌和辛勤工作，本次設(shè)計全文終于完成了，當(dāng)然這次設(shè)計不僅僅包含我個人的心血和努力，更浸透了許多老師和同學(xué)的汗水，我對他們對我的熱情幫助表示忠心的感謝。除此之外，他對我生活的關(guān)心和照顧也使得我得以順利了畢業(yè)設(shè)計。 還要感謝所有教給我課的老師，正是他們在三年里教給我的知識，才使我在做畢業(yè)設(shè)計時能充分利用平時所學(xué)的專業(yè)知識以及工廠的實際情況進行結(jié)合分析，從而順利完成畢業(yè)設(shè)計。他在我做畢業(yè)設(shè)計時給了我大量的指導(dǎo)，并為我們提供了必要的資料，讓我學(xué)到了知識，掌握了解決問題的方法，也獲得了實踐鍛煉的機會。原因是設(shè)計中還存在地震烈度及風(fēng)載荷，質(zhì)量核算等問題，由于設(shè)計時間原因，這里對以上值無法進行計算，所以采用現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)。 h 的最小尺寸是由釜液出口管尺寸決定，H 則應(yīng)按工藝條件確定。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁(4)裙座高度裙式支座是由座圈、基礎(chǔ)環(huán)和地腳螺栓座組成。確定液體分布器在塔內(nèi)高度為 ，因填料分三段，則需兩組液體分布器，其高度為 2=。對于填料塔而言，塔頂空間即為第一層填料上線到塔頂切線的距離。分布槽的槽底（或槽壁）上設(shè)有孔道（或?qū)Ч埽?，將液體均勻分布于填料層上。近年來的實踐表明，大直徑填料塔的放大的問題主要是保證液體初始分布均勻，若能保證單位塔截面的噴淋點數(shù)目與小塔相同，大型填料塔的傳質(zhì)效率將不會低于小型塔。常用的填料支承裝置有柵板中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁型、孔管型、駝峰型等?！街? 設(shè)計時的填料高度，m；39。uVDS?圓整后： 1000mm，空塔氣速 m/s?提餾段和精餾段塔徑圓整后 1000mm，為精餾塔的塔徑。所選的規(guī)整的參數(shù)為型號 峰高 比表面積 理論板數(shù) 空隙率 壓力降中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁mm m2/m3 1/m % MPa/mCB700Y 700 57 85 104 塔徑設(shè)計的計算由氣速關(guān)聯(lián)式 ?????????????????????? LGLGf Aau????式中 干填料因子；2?a 液體粘度， ；L?smPa? 金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料為 ；A 液體、氣體質(zhì)量流速；G、 氣體、液體密度；L?、 重力加速度。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁表 237 精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結(jié)果表精餾段 提餾段氣相密度 ??3/??mkgV? 液相密度 L 氣相摩爾流量 1/??hkol 氣相質(zhì)量流量 ?? 液相黏度/ smPa? 液相摩爾流量 1/?hkol 液相質(zhì)量流量 ??? 填料的選擇 填料是填料塔的核心構(gòu)件，它提供了氣液兩相接觸傳質(zhì)與傳熱的表面，與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。2V kg/39。V精餾段： = kg/h?LM提餾段： = kg/h39。39。精餾段操作線方程為 1??RxyD截距 ?連接（ ， ） ， （0， ）與 q 線交于 d 點，連接（ ， ）與xD Wxd 點，得到提餾段操作線、然后，由平