【正文】 8 40 . 0 0 6 1 . 0 51 0 0 0 1 0 0 0 1 . 0 5wLLE l?? ??? ? ? ??? ??????， 故 3 433 8. 33 10mL m sn ?? ? ? 提餾段： 2 2332 . 8 4 2 . 8 40 . 0 0 6 1 . 0 51 0 0 0 1 0 0 0 1 . 2 2wLLE l?? ??? ? ? ??? ??????， 趙新：脫丙烷精餾塔設(shè)計(jì) （ C3產(chǎn)品濃度 99%） 24 故 3 433. 58 9. 55 10mL m sn ?? ? ? 氣相負(fù)荷下限線 精餾段： 00 Fv? ?? ， 取 0F =5，則： 0?? ， 故 sV = 3ms 提餾段 ： 00 Fv? ?? ， 取 0F =5，則： 0?? ， 故 sV = 3ms 彈性操作 精餾段： 操作彈性 = ?? 提餾段 ： 操作彈性 = ?? 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 第 6章 機(jī)械設(shè)計(jì) 已知： 塔板為 1400mm，塔高為 33500mm； 工作壓力 2kg cm ，工作溫度為 100 0C ，工作介質(zhì)腐蝕性輕微； 設(shè)備所在區(qū)域的基本風(fēng)壓為 50 2kg cm 。 趙新：脫丙烷精餾塔設(shè)計(jì) （ C3產(chǎn)品濃度 99%） 22 第 5 章 負(fù)荷性能圖 過量霧沫夾帶器 精餾段 取泛點(diǎn)率為 80% ， 則 100 13680% %vsLvbFV L sEA k C??? ??? ， 簡化并整理上式得： sV + =， 當(dāng) Ls =0 時(shí)， sV = 3ms， 當(dāng) Ls = 時(shí)， sV == 3ms.。 泄漏 精餾段：取泄漏時(shí)閥孔動(dòng)能因數(shù)為 5，小于設(shè)計(jì)的閥孔動(dòng)能因數(shù)。 （ 3）、溢流管底與塔板之間的距離 取 0 ? ms，則 0 00 .0 1 8 7 1 6 0 .0 5 11 .2 2 0 .3swLh lu? ? ??m（取 50mm）。 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 （ 3）溢流管底與塔板之間的距離 取 0 ? ms，則0 0 0 .0 1 3 6 8 9 0 .0 4 81 .0 5 0 .2 7swLh lu? ? ??m （ 4）、液體在溢流管中停留的時(shí)間及速度 由 ? 查圖得 ? ， tAA ? ，則： 0 . 1 8 5 7 0 . 6 8 . 1 4 ( 3 5 )0 . 0 1 3 6 8 9fTsAH ssl? ?? ? ? ? ?故可以。 提餾段空塔速度計(jì)算 液泛速度LVfVuc????? ；取TH =600mm ； 95LH ? mm ，則 TH LH =505mm ，動(dòng)能參數(shù) Lvlv ?? ?，故查得 20 ? ，則： C= 20C???????=，故 fu =，適宜空塔流速取 fu =? =。塔底平均分子量為 。 塔頂液相重度 計(jì)算結(jié)果列于下表： 表 217 組分 02c 3c? 03c i 04c i 4c? 41c?? n04c 反 42c?? ? i? 0 1 ix % 0． 24 0 100 iixy 0 0 0 故塔頂液相重度為 3/kgm 。為了適應(yīng)各種操作情況，取兩個(gè)加料口，即在 2 25 板上各開一進(jìn)料口。 計(jì)算結(jié)果列表如下： 表 210 組分 ih? ixD iixD? i??? iiixF???? 02c 3c? 03c i 04c 1 i 4c? 0 0. 0 41c?? 0 0 0 ? 1 所以m i n 1 2 . 6 0 5 4 3 6 1 1 . 6 0 5 4 3 6iii xDR ???? ? ? ? ??? 最小理論塔板數(shù)計(jì)算 由于采用了輕重關(guān)鍵組分，相當(dāng)于將原來的多組分變?yōu)槎M系統(tǒng)；同時(shí)塔頂蒸汽全部冷凝，所以最小理論塔板數(shù)，可用芬斯克求得： minN =lg1lgD l w hDh wllhxxxx?????????????????????（塊，不含塔釜） 適宜回流比和理論塔板數(shù)確定 用化工原理（下）計(jì)算適宜回流比與理論塔板數(shù)，因?yàn)榛亓鞅纫话銥?R=（ — 2） minR ，此范圍內(nèi)取 R 值算出 N 值，計(jì)算如下： 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 可近似的表示為 R= 0 . 7 5 [ 1 ) ]N + 1 R+ 1NN? 小 ?。?取回流比 R= minR 時(shí)，理論塔板數(shù) N= 最為合適。 塔底壓力和溫度的確定 塔頂壓力為 2/kg cm ，設(shè)塔頂溫度為 1000C ，利用 1iikx?? ，列表計(jì)算如下 表 27 組分 02c 3c? 03c i 04c i4c? 41c?? n 04c 反 42c?? ? iY 0 0 1 ik 1 iixk 0 0 1? 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 所以確定塔頂溫度為 1000C 。在塔體產(chǎn)品中，主要是一些重組分及少量的輕組分，產(chǎn)物（液相）出塔后，一部分作為產(chǎn)品，一部分進(jìn)入作為產(chǎn)品，一部分進(jìn)入再 沸器使之成為氣相，返回塔內(nèi)。于是在蒸汽進(jìn)料量不變情況下，我們對蒸汽壓力變化情況與塔釜壓力的變化進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)兩者成正比關(guān)系，而且滯后時(shí)間極小。 蒸餾的基本原理是將液體混合物部分氣化 ,利用其中各組份揮發(fā)度不同（相對揮發(fā)度）的特性，實(shí)現(xiàn)分離目的的單元操 作。在精餾塔的塔板上的液層和填料的表面都是汽液兩相進(jìn)行熱交換和質(zhì)交換。在現(xiàn)代石油化工企業(yè)中，精餾塔的投資約占總投資的 30%40%左右。精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。 34 致 謝 33 結(jié) 論 31 計(jì)算地腳螺栓的根徑 31 地腳螺栓直徑的計(jì)算 30 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì) 28 彎矩在筒體中引起的軸向應(yīng)力 25 自身載荷計(jì)算 25 封頭壁厚 25 筒體壁厚的計(jì)算 24 第 6 章 機(jī)械設(shè)計(jì) 22 液泛線 22 過量霧沫夾帶器 21 第 5 章 負(fù)荷性能圖 21 提餾段 20 精餾段 16 精餾段溢流裝置 15 提留段 13 工藝計(jì)算數(shù)據(jù)匯總表 10 精餾段氣相粘度 9 進(jìn)料板位置確定 7 最小理論塔板數(shù)計(jì)算 6 回流 和溫度的確定 6 塔頂壓力和溫度的確定 5 塔頂、塔底壓力和溫度的確定 4 各組分在塔頂和塔底的分配 4 進(jìn)料溫度及壓力的確定 3 進(jìn)料速度 3 進(jìn)料組成 3 流程的確定 1 第二章 工藝計(jì)算 II 第 1 章 緒 論 盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 關(guān)鍵詞： 精餾塔；工藝 。然后對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行 了設(shè)計(jì)并得出流體力學(xué)計(jì)算結(jié)果。精餾塔是一種利用兩組分的揮發(fā)度差異實(shí)現(xiàn)連續(xù)的高純度分離的設(shè)備。例如，在化纖裝置中，塔設(shè)備投資比例為 %；而在年產(chǎn) 萬噸丁二烯裝置中，塔設(shè)備重量的比例高達(dá) 54%之 多。吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 摘 要 化工生產(chǎn)中做處理的原料、中間產(chǎn)物有若干組分組成的混合物，在化工、煉油、醫(yī)藥、食品即環(huán)境保護(hù)等工業(yè)部門，精餾過程在能量計(jì)的驅(qū)動(dòng)下，氣液兩相多次直接接觸和分離，利用氣液兩相各相份揮發(fā)度不同時(shí)揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合物中各組分同時(shí)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，塔設(shè)備無論其投資費(fèi)用還是所消耗的鋼材重量，在整個(gè)過程設(shè)備中的比例都相當(dāng)高?；ト芤后w的分離有多種方法，精餾就是其中最常用的一種。首先，根據(jù)已知的產(chǎn)品回收率進(jìn)行了工藝計(jì)算，包括流程的確定、物料衡算、最小回流比的確定、最小理論塔板數(shù)的確定、塔板效率和實(shí)際塔板數(shù)的確定等。在完整地確定出結(jié)構(gòu)和尺寸后，利用 pore 繪制了塔的主要零件圖和塔的整體結(jié)構(gòu)圖。check 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 III 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 趙新：脫丙烷精餾塔設(shè)計(jì) （ C3產(chǎn)品濃度 99%） IV 目 錄 摘 要 I Abstract 3 物料衡算 9 關(guān)于物料性質(zhì)數(shù)據(jù)計(jì)算 10 精餾段氣相重度 12 塔頂液相重度 16 精餾段溢流裝置 20 塔板壓降 21 降液管的負(fù)荷 22 液相負(fù)荷上限線 23 液相負(fù)荷下限線 23 氣相負(fù)荷下限線 24 彈性操作 25 選擇塔體材料 25 趙新：脫丙烷精餾塔設(shè)計(jì) （ C3產(chǎn)品濃度 99%） VI 載荷計(jì)算 25 風(fēng)載荷計(jì)算 26 地震載荷計(jì)算 28 操作產(chǎn)生的軸向應(yīng)力 28 座體壁厚的計(jì)算 31 地腳螺栓最大拉應(yīng)力計(jì)算 31 螺栓座的結(jié)構(gòu) 因此精餾塔設(shè)備的研究備受世界各國政府及研究機(jī)構(gòu)的高度重視。是化工生產(chǎn)中不可或缺的重 要利用設(shè)備，其性能的優(yōu)越對能源的產(chǎn)生重大的影響。 精餾是多級分離過程，即同時(shí)進(jìn)行多次部分汽化和部分冷凝的過程，使混合液得到分離。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜?dú)堃喝〕?。在生產(chǎn)過程中，各精餾塔設(shè)備已確定，塔釜蒸發(fā)量與氣體流速成正比關(guān) 系，而流速與塔壓差也成正比關(guān)系，所以控制好塔頂、塔釜壓力就能保證一定的蒸發(fā)量，而在操作中，塔頂壓力可通過塔頂壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定調(diào)節(jié)或大部分為常壓塔，為此，穩(wěn)定塔釜壓力就特別重要。在塔頂?shù)慕M分中比丙烷烴的組分及少量重組分分離出來（氣相）經(jīng)冷凝器