【文章內(nèi)容簡介】 截面 查圖得：，則 m 驗證降液管內(nèi)停留時間： 精餾段： s 提餾段： s 停留時間﹥5s，故降液管可用 降液管底隙高度 精餾段取降液管底隙流速 m/s，則： m 提餾段取 m/s 則： m 取 m，故滿足要求。 塔板分布及浮閥數(shù)目及排列 塔板分布 本設(shè)計塔徑D=3m，采用分塊式塔板，以便通過人孔裝拆塔板。 浮閥數(shù)目與排列 精餾段取閥孔動能因子 ，則孔速 m/s每層塔板上浮閥數(shù)目為 塊取邊緣區(qū)寬度 m，破沫區(qū)寬度 m計算塔板上的鼓泡區(qū)面積，即：其中 =浮閥排列方式采用等腰三角叉排，取同一個橫排的孔心距，則排間距： mm 考慮到孔徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積，因此排間距不宜采用79mm，而應(yīng)小些，故取=，按t=75mm，=65mm，以等腰三角形叉排方式做圖，排得閥數(shù)948個。 按N=948個重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)， m/s= 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在9—12范圍內(nèi)，塔板開孔率= 提餾段 取閥孔動能因子=12，則 m/s每層塔板上的浮閥數(shù)目為 塊按t=75 mm，估算排間距， mm取 mm，排得閥數(shù)為812快。按812塊重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)， m/s 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在9—12范圍內(nèi)，開孔率=浮閥排列方式如圖所示： 圖42 精餾段閥孔排列方式 圖43 提餾段閥孔排列方式 塔板的流體力學(xué)計算 氣相通過浮閥塔板的壓降 可根據(jù)計算 精餾段 1）干板阻力 m/s 因 故= 2）板上充氣液層阻力 取 3）表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋? m pa 提餾段 1）干板阻力 m/s 因 故= 2）板上充氣液層阻力 取 m 3）表面張力所造成的阻力 此阻力很小，可忽略不計，因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當(dāng)?shù)母叨葹椋? m pa 淹塔 為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度：即。 精餾度 1）單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? m2） 液體通過降液管的塔頭損失 m3）板上液層高度 ，則 m 取=，已選定 m, m 則 所以符合防淹塔的要求。 提餾段1）單板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨萴2）液體通過降液管的壓頭損失： m3）板上液層高度： ，則 m 取=，則 m，可見 所以符合防淹塔的要求。 物沫夾帶 精餾段 泛點率= 泛點=板上流體流經(jīng)長度： m板上流經(jīng)面積： 查物料系數(shù)K=，泛點負(fù)荷性能系數(shù)圖。泛點率：對于大塔，為了避免過量物沫夾帶，應(yīng)控制泛點率不超過80%，由以上可知，物沫夾帶能夠滿足的需求。 提餾段取物料系數(shù)K=，泛點負(fù)荷性能系數(shù)圖泛點率：由計算知，符合要求。 霧沫夾帶線 泛點率=據(jù)此可作業(yè)負(fù)荷性能圖中的霧沫夾帶線，按泛點泛80%計算。 精餾段=整理得：即由上式知物沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)作取兩個值，算出。：=整理得：即= 液泛線由此確定液泛線，忽略式中 而 精餾段整理得： 提餾段整理得： 液相負(fù)荷上限液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時間不低于35s，液體降液管內(nèi)停留時間 s。以s作為液體降液管內(nèi)停留時間的下限，則： 液漏線對于 型重閥，依=5作為規(guī)定氣 體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 精餾段 提餾段 液相負(fù)荷下限性 取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件作出液相負(fù)荷下限線，該線為氣相流量無關(guān)的豎直線。取E=1則 ，圖如下：由塔板負(fù)荷性能圖可看出：1） 在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下的操作p處在操作區(qū)內(nèi)的適中位置。2） 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由物沫夾帶線控制，操作下限由漏液控制；3） 按固定的液氣比，由圖可查出塔板的氣相負(fù)荷上限=（），（） 。所以：精餾段操作彈性為：:；提餾段操作彈性為： 圖 43 精餾段負(fù)荷性能圖圖 44 提餾段負(fù)荷性能圖五、塔的附屬設(shè)備選型及校核： 接管 進(jìn)料管 進(jìn)料管的要求很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、丁型進(jìn)料管。本設(shè)計采用直管進(jìn)料管，管徑如下： 取=2 m/s ，=176。C 由，當(dāng)=176。C時： Kg/ Kg/ 故：= Kg/ m查標(biāo)準(zhǔn)系列選?。?回流管采用直管依靠重力回流，取液體流速uR = 。查txx圖得，176。C，（為全凝器冷凝后的溫度） 由差值法： 故： ， mm查表取： 塔釜出料管取 m/s,直管出料176。C，故可先選取176。F的數(shù)據(jù)， ， 故： 故： m查表取 塔頂蒸汽出料管直管出氣，取出口氣速：u=25 m/s，則176。C m=711mm 查表取 塔釜進(jìn)氣管采用直管，取氣速u=23m/s，t=176。C Kmol/s m=732 mm 查表取 法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，干焊法蘭，由不同的公稱直徑選用法蘭。1） 進(jìn)料管接管法蘭：2） 回流管接管法蘭：3） 塔釜出料管法蘭：4） 塔頂蒸汽管法蘭: 5） 塔釜蒸氣進(jìn)氣法蘭： 筒體與封頭 筒體選用碳素鋼，因料液無腐蝕性，由公式： 式中： s—筒體的壁厚，毫米 P—筒體的設(shè)計壓力，公斤力/ —筒體的內(nèi)徑，毫米。 —焊縫系數(shù) C— 壁厚附加量 ，毫米 —筒體材料的舉用應(yīng)力，公斤力/對此設(shè)計精餾塔，溫度100176。C，查鋼板許用應(yīng)力值表，知鋼板許用應(yīng)力值為=1140 （公斤力/），P為大氣壓， 考慮到次塔較高，風(fēng)載荷較大，而塔內(nèi)徑不太大，故適當(dāng)給塔加厚度，現(xiàn)假設(shè)筒體厚度，則假設(shè)的塔體有效厚度： mm式中，C1—鋼板的厚度負(fù)偏差，估算筒體厚度在8—25mm范圍內(nèi)，查表得。 封頭 封頭分為橢圓形封頭，蝶形封頭等幾種，本設(shè)計采用圓形封頭，由公稱直徑=3000 mm，查得曲面高度=750mm，直邊高度 mm，內(nèi)表面積=，容積=，選用封頭，JB115473。 除沫器 當(dāng)空塔氣速較大，塔頂帶液現(xiàn)象嚴(yán)重，以及工藝過程不許出塔氣速夾帶霧滴的情況下，設(shè)置除沫劑，以減少液體夾帶損失，確保氣體純度，保證后續(xù)設(shè)備的正常操作。常用除沫劑有折流板式除沫劑，絲網(wǎng)除沫器以及程流出沫器。本設(shè)計采用絲網(wǎng)除沫器，其具有比表面積大、重量輕，空隙大及使用方便等優(yōu)點。 設(shè)計氣速選?。? 系數(shù)= m/s 除沫器直徑D== m 選取不銹鋼除沫劑：類