年產(chǎn)11萬噸乙苯精餾塔工藝設(shè)計(jì)方案(存儲(chǔ)版)
【正文】 防止降液管中液體發(fā)生液泛現(xiàn)象，應(yīng)控制降液管內(nèi)清液層高度 無進(jìn)口堰，故m m 顯然，滿足設(shè)計(jì)要求。 = 其中 代入數(shù)據(jù)整理得 繪制塔板負(fù)荷性能圖（見附圖6）由該圖可得： ①此塔板的操作區(qū)由其液相負(fù)荷上、下限線，漏液線及霧沫夾帶線決定，且設(shè)計(jì)的作點(diǎn)在適宜操作區(qū)內(nèi)；②此塔板的氣相負(fù)荷上、下限分別受其漏液線和霧沫夾帶線控制；③此塔精餾段的操作彈性。如今在我國常用的板式塔中主要為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔和舌型塔等。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)規(guī)模：苯甲苯混合液處理量10000t/a塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位塔設(shè)備是化工、煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。根據(jù)設(shè)計(jì)條件以及給出的數(shù)據(jù)描述出塔溫度的分布，求得最小回流比以及塔頂?shù)南鄬?duì)揮發(fā)度、塔釜的相對(duì)揮發(fā)度、全塔平均相對(duì)揮發(fā)度，又根據(jù)物料平衡公式分別計(jì)算出精餾段和提餾段的汽、液兩相的流量。在平衡線和操作線之間作階梯，精餾段為5層，第6層為進(jìn)料板。 降液裝置取由公式 求得（1）精餾段=（毫米）（2）提餾段=46（毫米）上下兩段偃高均選用50毫米。降液管下端出口處液體的流速及液柱高度為： 則（毫米液柱）所以，=141（毫米液柱）方法同上：所以可求： = （毫米液柱）由于及均小于，所以不會(huì)產(chǎn)生液泛。法蘭為的帶頸平焊鋼制管法蘭（HG2059497）。 排氣孔或排氣管 查表得出結(jié)構(gòu)尺寸為：76 mm ,數(shù)量為4個(gè). 排氣孔的中心線距離裙座頂端的尺寸為H=180mmDN450 ，位置H=900 ， 數(shù)量一個(gè)。175 （毫米）封頭厚度為：= (毫米)選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，所以K=1,因?yàn)殇摪遄钚『穸炔坏眯∮?毫米，所以取圓筒和封頭的厚度為4毫米加上厚度附加量3毫米等于7毫米。 水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)的壓應(yīng)力計(jì)算=所以，水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)的壓力校核合格 基礎(chǔ)環(huán)的計(jì)算由于裙座內(nèi)徑為：所以取基礎(chǔ)環(huán)尺寸為：外徑： =1700+300=2000mm內(nèi)徑： =1700300=1400mm基礎(chǔ)環(huán)截面面積： = =基礎(chǔ)環(huán)截面系數(shù)為：Z== = =基礎(chǔ)環(huán)厚度為： = （米）其中為、二者中較大的者。強(qiáng)度校核部分是本次設(shè)計(jì)的最后一部分，在這部分當(dāng)中對(duì)塔的自振周期、風(fēng)載荷、風(fēng)彎矩、地腳螺栓、基礎(chǔ)環(huán)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算，并且對(duì)殼體強(qiáng)度，圓筒應(yīng)力，焊接焊縫等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了校核。我還要感謝過程裝備與控制工程專業(yè)教研室的其他老師，他們?cè)谖业脑O(shè)計(jì)過程中也給我提供了許多指導(dǎo)和幫助。塔的工藝計(jì)算的直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)的成與敗。 裙座殼軸向應(yīng)力校核 裙座材料選用：Q235A、采用對(duì)接焊縫、由于是圓筒形裙座，所以。塔體材料選用20R、設(shè)計(jì)條件下的許用應(yīng)力為：。 裙座 為了制作的方便，裙座我們選用圓筒形裙座。 塔底 塔底空間取停留時(shí)間為5分鐘，而已知，而在此取。設(shè)垂直于液流方向的閥孔中心間距為t，與此相應(yīng)的每排浮閥中心線之間距離，由公式求得： 取t=90(毫米)。查負(fù)荷系數(shù)圖得： C=苯在時(shí)的表面張力為由公式可求得：由公式可求得最大允許空塔速度為：適宜空塔速度：塔徑由公式求得： 提餾段液體重度：汽相重度： 液體的體積流量：蒸汽的體積流量：??；；查負(fù)荷系數(shù)圖得：甲苯在時(shí)的表面張力為由公式求得：由公式求得最大允許空塔速度為：適宜的空塔速度：塔徑公式求得：根據(jù)計(jì)算，精餾段和提餾段塔徑選用D=(米)，此時(shí)兩段的實(shí)際空塔速度為：相應(yīng)的空塔動(dòng)能因數(shù)為：均屬正常操作范圍。將進(jìn)料、塔頂和釜液的濃度以分子分?jǐn)?shù)表示為：1—汽相 2—液相圖21 苯甲苯的等壓曲線根據(jù)圖21可確定它定、塔釜和進(jìn)料溫度分別為：由于沸點(diǎn)進(jìn)料（q=1），由圖21和圖22可得與進(jìn)料液體相平衡的蒸汽組成，由式（353a）得最小回流比：塔頂?shù)南鄬?duì)揮發(fā)度：塔釜的相對(duì)揮發(fā)度：則全塔的平均相對(duì)揮發(fā)度： 圖22 氣液平衡曲線 物料平衡則有： 由上述方程式可求得：)操作回流比：液相流量：氣相流量：液相流量：氣相流量： 塔板數(shù)的計(jì)算 圖解法沸點(diǎn)進(jìn)料（q=1）。生產(chǎn)制度：年開工300天，每天三班8小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)原料組成：苯含量為40%（質(zhì)量百分率，下同）進(jìn)料狀況：熱狀況參數(shù)q自選分離要求：塔頂苯含量不低于98..5%，%建廠地區(qū)：大氣壓為760mmHg，自來水年平均溫度為15℃的某地?！痹谛滦吞盍戏矫鎰t在努力的研究發(fā)展有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。另外，此次設(shè)計(jì)過程中部分樣圖采用的是AutoCAD繪制，提高了繪圖的效率及精確度。 取E=1 整理得 液相負(fù)荷上限線 液體在降液管中的最大流量應(yīng)保證液體在降液管中的停留時(shí)間不低于3～5s, 取5s 計(jì)算。作閥孔排列圖（見附圖4）得 則實(shí)際的核算 在9～13之間，上述排列方式可行。經(jīng)過我國這些年的努力，在塔研究方面與國外先進(jìn)技術(shù)的差距正在不斷的減2. 全塔物料衡算 全塔物料衡算苯的摩爾質(zhì)量：M=78kg/kmol甲苯的摩爾質(zhì)量:M=92kg/kmol X= 平均摩爾質(zhì)量M= 78= kg/kmol 物料衡算F== kg/h F = = kmol/hD = F = = kmol/hW = F－D = = kmol/h 3. 塔板數(shù)的確定 確定理論塔板數(shù) ， txy圖 苯(A)甲苯( B)飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)： 由公式： y = , y = 計(jì)算得苯甲苯的txy數(shù)據(jù)如下：由上表數(shù)據(jù)繪制得xy ， txy圖（見附圖 2）用作圖法求R 并選取R本設(shè)計(jì)的進(jìn)料狀態(tài)選取的是泡點(diǎn)進(jìn)料，即q=1,q線方程為： 作圖得 R = = = R = = 由此可得精、提餾短的操作線方程分別為：
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