【正文】 tray），即林德篩板塔盤。直徑在10m以上的板式塔時(shí)有出現(xiàn)（，并在醞釀設(shè)計(jì)18m直徑的塔），塔板數(shù)多達(dá)上百塊，塔的高度達(dá)80余米，設(shè)備重量有幾百噸（操作時(shí)的最大塔重可達(dá)1500噸）；填料塔的最大直徑也有15m，塔高達(dá)100m。近年來，隨著對篩板塔研究工作的不斷深入和設(shè)計(jì)方法的日趨完善，篩板塔已成為生產(chǎn)上最為廣泛采用的塔型之一。（2）重盤式浮閥塔盤（ballast valve tray）。當(dāng)時(shí)，煉油工業(yè)中多用泡罩塔，無機(jī)酸堿工業(yè)則以填料塔為主，則篩板塔因當(dāng)時(shí)尚無精確的設(shè)計(jì)方法和操作經(jīng)驗(yàn)，故未能廣泛使用。這可以減少基建過程中的投資費(fèi)用。在較大的氣（汽）液流速下，仍不致發(fā)生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現(xiàn)象。 人孔和手孔一般都是為了安裝、檢修檢查和裝填填料的需要而設(shè)置的。 塔體支座是塔體安放到基礎(chǔ)上的連接部分。人們又按板式塔的塔盤結(jié)構(gòu)和填料塔所用的填料，細(xì)分為多種塔型。 塔設(shè)備的分類及一般構(gòu)造 塔設(shè)備經(jīng)過長期發(fā)展，形成了型式繁多的結(jié)構(gòu)，以滿足各方面的特殊需要。精餾塔設(shè)備在化工生產(chǎn)畢業(yè)論文第一章 概論 塔設(shè)備在化工生產(chǎn)中的作用和地位塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油等生產(chǎn)中最重要的的設(shè)備之一。為了便于研究和比較，人們從不同的角度對塔設(shè)備進(jìn)行分類。裝有機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的塔，也就是有補(bǔ)充能量的塔，常被用來進(jìn)行萃取操作，液有用于吸收、除塵等操作的，其中以脈動(dòng)塔和轉(zhuǎn)盤塔用得較多。它必須保證塔體坐落在確定的位置上進(jìn)行正常的操作。在板式塔和填料塔中，各有不同的設(shè)置要求。（2） 操作穩(wěn)定、彈性大。（5） 耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調(diào)節(jié)和檢修。20世紀(jì)中期，為了適應(yīng)各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展，不僅需要新建大量的塔，還得對原有得塔設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，故而陸續(xù)出現(xiàn)了一批能適應(yīng)各方面要求的新塔型。（3）A型和T型的圓盤形浮閥塔盤（flexitray）。這一時(shí)期填料塔也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。近年來，由于出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，暴露出設(shè)備大型化帶來的不容忽視的問題：大型設(shè)備必須保證在全負(fù)荷下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則經(jīng)濟(jì)損失將是非常巨大的。（2） 多降液管篩板塔盤（multiple downer sieve tray），即MD篩板塔盤。（5） 鏈網(wǎng)式浮閥塔盤（grid valve tray）。（5） 浮動(dòng)噴射塔盤。此外，無溢流裝置的穿流式塔盤，也有較多的發(fā)展，其型式有：（1） 穿流式柵板塔盤。屬于規(guī)整填料的有：蘇采爾填料（Sulzer packing）、重疊式絲網(wǎng)波紋板填料、重疊式金屬波形板填料、格利希柵格填料（Glitsch grid）、格子填料、拉伸金屬板網(wǎng)填料、塑料蜂窩填料、Z形格子填料、Perform噴射式填料和脈沖填料（Impulse packing）等。國外塔設(shè)備的發(fā)展已轉(zhuǎn)向“要求在提高處理能力和簡化結(jié)構(gòu)”的前提下，保持一定的操作彈性和適當(dāng)?shù)膲毫担⒈M量提高塔盤的效率。近年來，參考國外塔設(shè)備技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，加強(qiáng)了對篩板塔的科研工作，提出了斜孔塔和浮動(dòng)噴射塔等新塔型。20世紀(jì)60年代以來，我國著手編制了塔設(shè)備零部件標(biāo)準(zhǔn)，1965年起正式頒發(fā)了一批有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件。可供制作塔設(shè)備內(nèi)件的材料，比之塔體用材，選擇余地更大了。但泡罩塔并不因此失去其應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)樗哂腥缦聝?yōu)點(diǎn)。泡罩塔盤的蒸氣壓力降雖然高一些，但在常壓或加壓下操作時(shí)，并不是主要問題。這現(xiàn)象多出現(xiàn)于大塔中。從而一反長期的冷落狀況，獲得了廣泛應(yīng)用。在此過程中進(jìn)行相際的傳熱和傳質(zhì)。 浮閥塔20世紀(jì)50年代起，浮閥塔已大量用于工業(yè)生產(chǎn)，以完成加壓、常壓、減壓下的精餾、吸收、脫吸等傳質(zhì)過程。浮閥塔之所以廣泛應(yīng)用，是由于它具有下列特點(diǎn)。在常壓塔中每層塔盤的壓力降一般為400～。與泡罩塔相比，其優(yōu)點(diǎn)是：液面落差小，塔盤上液層薄、持液量小，壓力降?。s為泡罩塔盤的33％～50％），處理能力大，塔盤結(jié)構(gòu)簡單，鋼材可省12％～45％，且安裝維修方便；其缺點(diǎn)是：操作彈性?。▋H2～4），塔板效率低，因而使用受到一定限制。至20世紀(jì)50年代初，穿流式柵板塔的工業(yè)應(yīng)用獲得成功，因而近年來應(yīng)用日廣。（6） 塔板效率較低 比一般板式塔約低30％～60％。 與物性有關(guān)的因素（1） 易起泡的物系，如處理量不大時(shí)，以選用填料塔為宜。（5） 含有懸浮物的物料，應(yīng)選擇液流通道較大的塔型，以板式塔為宜。此外，導(dǎo)向篩板塔盤和多降液管篩板塔盤都能承受較大的液體負(fù)荷。因填料價(jià)格約與塔體的容積成正比，板式塔按單位面積計(jì)算的價(jià)格，隨塔徑增大而減小。篩板塔則逐漸為人們所接受，技術(shù)上有較大的進(jìn)展。從塔盤的流體力學(xué)來看，隨著氣速的增大，氣液兩相接觸時(shí)的操作狀態(tài)是：鼓泡泡沫噴射，依次過渡。 在這一部分的計(jì)算中，我們要計(jì)算出指定體系的塔頂溫度（td）、塔釜溫度（tww）及加料板處溫度（tf），并計(jì)算精餾段溫度（t1）、提餾段溫度 （t2）、 全塔溫度（t）和料液的平均溫度。 各組分的表面張力與溫度的關(guān)系根據(jù)式（）、（）可得精餾段平均表面張力： 根據(jù)式（）、（）計(jì)算，同理可得：根據(jù)式（）計(jì)算得：dyn/cm根據(jù)式（）、（）、（）計(jì)算，同理可得：提餾段平均表面張力： 汽化熱和熱容的計(jì)算內(nèi)插關(guān)系式： （）內(nèi)插關(guān)系式： （）混合物的汽化熱： （）混合物的熱容： （） 各組分的汽化熱與溫度的關(guān)系 各組分的熱容與溫度的關(guān)系（）、（）計(jì)算加料板平均汽化熱：（）、（）計(jì)算，同理可得：料液平均熱容： J/mol﹒K 物性數(shù)據(jù)總匯TJ/molK塔頂加料板塔釜精餾段提餾段全塔料液第三章 塔板計(jì)算 物料衡算F=D+W （） （）其中，F(xiàn)、D、W分別為進(jìn)料、塔頂、塔釜的摩爾流量，（kmol/h），、分別為進(jìn)料、塔頂、塔釜產(chǎn)品摩爾含量。根據(jù)式（）計(jì)算精餾段效率：同理根據(jù)式（）計(jì)算全塔效率得：根據(jù)式（）計(jì)算精餾段實(shí)際塔板數(shù)：根據(jù)式（）計(jì)算全塔實(shí)際塔板數(shù)：第四章 結(jié)構(gòu)計(jì)算 確定物系負(fù)荷系數(shù)C1．查史密斯關(guān)聯(lián)圖的方法是分別由精餾段和提餾段的參數(shù)得史密斯關(guān)聯(lián)圖的橫坐標(biāo)A(精)和A（提），以及曲線值B,獲得C20值。在圖中橫坐標(biāo)為K處向上做垂線，與圖中的兩條曲線各得一交點(diǎn)，由這兩點(diǎn)分別作水平線與縱軸分別交于兩點(diǎn)I和J，I=Wd/D，J=Af/AT,AT為塔截面積。當(dāng)時(shí)，可采用式（）計(jì)算干板阻力當(dāng)時(shí)，可采用式（）計(jì)算干板阻力充氣液層阻力 （）其中，——。根據(jù)式（）計(jì)算降液管的壓力降（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算當(dāng)量清液層高（m）：m:不能產(chǎn)生液泛 流體力學(xué)驗(yàn)算（三） 物沫夾帶（1）——精餾段當(dāng)氣體上升時(shí)霧沫夾帶量時(shí)，泛點(diǎn)率應(yīng)小于80％。塔板操作區(qū)應(yīng)在此線以下，否則將可能發(fā)生液泛現(xiàn)象，破壞塔的正常操作。2．如果操作點(diǎn)落在負(fù)荷性能圖的五條曲線之外，則設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸有問題，塔不能完成生產(chǎn)任務(wù)的要求，需根據(jù)操作點(diǎn)的位置修正塔的結(jié)構(gòu)尺寸。2．鋼板的負(fù)偏差、腐蝕余量、1mm，實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)的具體要求選取。時(shí)值論文完成之際，謹(jǐn)向各位老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！最后，懇請各位老師提出寶貴意見，以便在今后的學(xué)習(xí)和工作中加以改進(jìn)，使整個(gè)方案更趨合理和完善，在此深表謝意……參考文獻(xiàn)[1]GB1501998《鋼制壓力容器》[2]JB473295《鋼制壓力容器－分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[3]：化學(xué)工業(yè)出版社，1990[4]：化學(xué)工業(yè)出版社，1990[5]（上冊）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社；1999[6]：中國建筑工業(yè)出版社[7]：機(jī)械工業(yè)出版社[8]：浙江大學(xué)出版社，1987[9]：冶金工出版社，1991[10]：化學(xué)工業(yè)出版社，1991[11] Iqbal MT. 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Renewable Energy 2003。注：1．在塔高計(jì)算時(shí)確定的人孔數(shù)不包括塔頂和塔釜所設(shè)的人孔。再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管的管內(nèi)徑計(jì)算實(shí)際流速，檢查此流速是否在經(jīng)驗(yàn)流速范圍內(nèi)，如流速不符合要求，則重新選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑。根據(jù)式（）可得精餾段液泛線方程為： 同理根據(jù)式（）可得提餾段液泛線方程為： 液相負(fù)荷上限線液相負(fù)荷上限線又稱降液管超負(fù)荷線，此線反映對于液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的起碼要求，液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間過短，則氣泡不能及時(shí)放出而進(jìn)入下層塔板，造成氣相返混，降低塔板效率，塔板適宜操作區(qū)應(yīng)在此線左方。 泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)與密度的關(guān)系根據(jù)式（）計(jì)算液體流徑長（m）：m根據(jù)式（）計(jì)算液流面積（）：根據(jù)式（）計(jì)算泛點(diǎn)率： 物沫夾帶（2）——提餾段當(dāng)氣體上升時(shí)霧沫夾帶量時(shí)，泛點(diǎn)率應(yīng)小于80％。根據(jù)式（）計(jì)算：m/s精餾段塔板平均壓力降（m液柱）：精餾段塔板平均壓力降： Pa 氣體通過塔板的壓力降（2）——提餾段壓力降 （）塔板壓力降應(yīng)為10——526Pa壓力降用液柱高表示為 （）其中，為干板壓力降（m），為氣體通過液層的壓力降（m），為由表面張力產(chǎn)生的阻力損失?？v坐標(biāo)值： （） （）塔截面積： （）其中，I、J為由橫坐標(biāo)K值在圖中查得的縱坐標(biāo)值，為塔截面積（），為降液管面積（），為降液管寬（）。由設(shè)定的板間距計(jì)算出塔徑后，再核實(shí)板間距是否合適，如不合適，重新設(shè)定板間距后計(jì)算塔徑。根據(jù)式（）計(jì)算熱狀態(tài)參數(shù)q：由相平衡方程與加料板操作線方程式（）、（）計(jì)算，可得：解方程得：： ， ：根據(jù)式（）計(jì)算最小回流比：因此，得回流比： 計(jì)算塔內(nèi)各段液體的摩爾流量及體積流量 （） （） （） （）其中，、分別為精餾段、提餾段回流液摩爾流量（kmol/h），R為回流比，D為塔頂產(chǎn)品流量（kmol/h），q為熱狀態(tài)參數(shù)，F(xiàn)為進(jìn)料量（kmol/h），、分別為A、B組分及料液的平均摩爾質(zhì)量，、分別為精餾段、提餾段的體積流量（），、分別為精餾段、提餾段的平均密度（kg/）。T=()/2 T