【正文】 ...... 44 塔總體高度的設(shè)計 ........................................................................................ 44 塔總高（不包括群座） ..................................................................... 44 有效高度 ............................................................................................. 45 附屬設(shè)備的設(shè)計 ........................................................................................... 45 塔頂全凝器的計算及選型 ................................................................ 45 塔底再沸器面積的計算及 選型 ......................................................... 49 預(yù)熱器模擬 ......................................................................................... 50 離心泵的選擇 ..................................................................................... 52 機械設(shè)備設(shè)計 ............................................................................................... 55 質(zhì)量載荷 ............................................................................................. 55 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩 ................................................................................. 56 塔體的強度及軸向應(yīng)力計算 ............................................................. 57 裙座的強度及穩(wěn)定性的驗算 ............................................................. 57 水壓試驗時 塔的強度和穩(wěn)定性驗算 ................................................. 58 裙座基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計 ................................................................................. 58 地腳螺栓強度設(shè)計 ............................................................................. 59 Aspen 全流程模擬 ..................................................................................... 59 流程繪制 .......................................................................................... 59 參數(shù)設(shè)置 .......................................................................................... 60 模擬結(jié)果查 ...................................................................................... 61 第四章 總結(jié) .............................................................................................................. 64 心得體會 ....................................................................................................... 64 主要符號說明 ................................................................................................ 65 參考文獻 ........................................................................................................ 67 1 甲 醇 — 水 浮閥塔 精餾工藝 摘要 ： 本設(shè)計是將 甲 醇 水混合物采用精餾的方法分離進行提純或回收有用組 分。 （ 4） 塔頂全凝器冷卻水進口溫度 20℃ 。 （ 5） 常壓操作。本設(shè)計是以 浮閥 塔為精餾設(shè)備分離 甲 醇 — 水混合溶液。精餾塔底部是加熱區(qū)，溫度最高；塔頂溫度最低。 六：能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等。其結(jié)構(gòu)特點是在塔板上開有若干個閥孔，每個閥孔裝有一個可以上下浮動的閥片。其缺點是篩孔易堵塞，不宜處理粘度大的、易結(jié)焦的物料。 加熱方式的選擇：采用間接蒸汽加熱，設(shè)置再沸器。 設(shè)計流程 一整套精餾裝置應(yīng)該包括精餾塔、原料預(yù)熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品 冷卻器等設(shè)備。 6 工藝 流程圖 圖 工藝流程圖 7 第三章 塔的工藝設(shè)計 工藝計算 料液及塔頂，塔底產(chǎn)品含 甲 醇摩爾分?jǐn)?shù) F：原料液流量 s/kmol XF:原料組成（摩爾分?jǐn)?shù)，下同） D: 塔頂產(chǎn)品流量 XD:塔頂組成 W: 塔底殘液流量 s/l XW:塔底組成 mol/ OH 2 KKg? Kmol/ OHCH 3 ? %70?料液料液質(zhì)量濃度： W %???Fx %??Dx %???Wx ? ? ? ? h////XX XXDF/D/24310101010WFWD34?????????????????????????????DRVhkmolhkmolDFWhkmolhkmolhkgD）（）（物料衡算： ? ? h h/ / ??? ??????， 8 物系說明 本設(shè)計的任務(wù)為分離 甲 醇 水二元混合物，采用連續(xù)精餾流程。 降液管底隙高度一般不宜小于 20~25mm，否則易于堵塞，或因安裝偏差而使 液流不暢，造成液泛。而各分塊的支撐和銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用 。 Ab—— 板上液流面積， m2 ； CF—— 泛點負(fù)荷系數(shù)，由圖查得泛點負(fù)荷系數(shù)取 K—— 特性系數(shù)，查下表， 取 . 系統(tǒng) 物性系數(shù) K 無泡沫，正常系統(tǒng) 氟化物（如 BF3，氟里昂） 中等發(fā)泡系統(tǒng)（如油吸收塔、胺及乙二醇再生塔） 多泡沫系統(tǒng)（如胺及乙二胺吸收塔） 嚴(yán)重發(fā)泡系統(tǒng)（如甲乙酮裝置） 形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng)（如堿再生塔） 35 ⑴ 精餾段 泛點負(fù)荷系數(shù) FC，由圖查得 FC= %% ???? ????泛點率 對于大塔，為了避免過量 霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點率不超過 80%。 ）（）（ s/ 3Tfs ???? 由以上 1~5 作出塔板負(fù)荷性能圖 40 精餾段負(fù)荷性能圖01234560 LSVS①液相下限線④霧沫夾帶線③漏液線⑤液泛線操作線②液相上限線 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出： 在任務(wù)規(guī)定的氣，液負(fù)荷下的操作點 p（設(shè)計點）處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置； 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制； 按固定的液氣比，由圖可查出塔板 的氣相負(fù)荷上限?max）（ sV氣相負(fù)荷下限 )/()V3mins sm?（ 塔板布置與附屬設(shè)備的計算 進料管 進料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進料管、彎管進料管、 T型進料管。 基礎(chǔ)環(huán)外徑： Dbi=2200+（ 160~400） Dbi=2200+280=2480mm 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： Dbo=2200（ 160~400） Dbo=2200280=1920mm 基礎(chǔ)環(huán)壁厚，考慮到腐蝕余量 18mm。 有效高度 精餾段有效高度 mHNZ TP )149()1( 1 ???????精 提餾段有效高度mHN TP )19()1( 2 ??????提 附屬設(shè)備的設(shè)計 塔頂全凝器的計算及選型 全凝器的選擇：（列管式冷凝器） 按冷凝器與塔的位置，可分為：整體式、自流式和強制循環(huán)式。當(dāng)冷凝器換熱面過大時，裝在塔頂附近對造價和維修都是不利的，故將冷凝器裝在離塔頂較遠(yuǎn)的低處，用泵向塔提供回流液。其液面以上空間為氣液分離空間。 核算管程、殼程的流速及 Re: ①管程 48 流通截面積：222i d mn nApi ?? ???? π 管內(nèi)水的流速m/ ???? AGu i 水ρ 44 ???? ???? ?μ ?iii ud 取鋼管絕對粗糙度 ??，得相對粗糙度 i ??? 根據(jù) ??，查圖得 i?= 管內(nèi)阻力損失 lp 2i2iiii ??????? ）（）（ ?? 回彎阻力損失 2i2i ??????? ）（）（ ? 管程總損失 pstrit ??????????? ）（）（ （ 5） 傳熱計算 管程對流給熱系數(shù) i? 以上已算出 ??，現(xiàn)在算 riP 雷諾數(shù) 431p1r11?????? ? ? ???? 12iiii ?????? ）（ ? 殼 程對流給熱系數(shù)0? ??? 計算）（ w? 30 0000 ?? ???? ? ? 49 而 430 0p0r0 ?????? ? ? ???????? ）（）（ w?? 12000i ?????? ）（ ?? 取污垢熱阻 kwm o / 2si ?? os / 2? 以管外面積為基準(zhǔn) 則 1233000i0111Rs1K?????????????????Rsdddd