【正文】 / m3????? kg/ kg/h????.39。339。2V kg/39。339。2L????2135..FWL?smPa? 塔頂： m3/s??塔底： m3/s??39。VS進料： m3/s??精餾段： ????提餾段： m3/s2339。中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 33 頁表 237 精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結果表精餾段 提餾段氣相密度 ??3/??mkgV? 液相密度 L 氣相摩爾流量 1/??hkol 氣相質量流量 ?? 液相黏度/ smPa? 液相摩爾流量 1/?hkol 液相質量流量 ??? 填料的選擇 填料是填料塔的核心構件，它提供了氣液兩相接觸傳質與傳熱的表面，與塔內件一起決定了填料塔的性質。目前，填料的開發(fā)與應用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個方面進行。本設計選用規(guī)整填料，規(guī)整填料是一種在塔內按均勻幾何圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達到更高的傳質、傳熱效果。與散裝填料相比，規(guī)整填料結構均勻、規(guī)則、有對稱性，當與散裝填料有相同的比表面積時，填料空隙率更大，具有更大的通量，單位分離能力大。所選的規(guī)整的參數(shù)為型號 峰高 比表面積 理論板數(shù) 空隙率 壓力降中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 34 頁mm m2/m3 1/m % MPa/mCB700Y 700 57 85 104 塔徑設計的計算由氣速關聯(lián)式 ?????????????????????? LGLGf Aau????式中 干填料因子；2?a 液體粘度， ；L?smPa? 金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料為 ；A 液體、氣體質量流速；G、 氣體、液體密度；L?、 重力加速度。g精餾段： = kg/ Gm3， =， =， =700 ， = ， =17L??a32/mL?sPa?L kg/h， = kg/h， =代入式中求解得 ?fu空塔氣速 =體積流量 m3/sSV????圓整后： 1000mm，空塔氣速 ?提餾段： = kg/ m3， = kg/ m3， =， =700 ，G?L??a32/m中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 35 頁= ， = kg/h， = kg/h， =?smPa?LGA代入上面的公式中，解得 m/s?39。fu空塔氣速 =?39。SV???39。uVDS?圓整后： 1000mm，空塔氣速 m/s?提餾段和精餾段塔徑圓整后 1000mm，為精餾塔的塔徑。 填料層高度的計算 所選的規(guī)整的參數(shù)為型號 峰高 mm 比表面積 m2/m3 理論板數(shù) 1/m 空隙率 % 壓力降MPa/mCB700Y 700 57 85 104根據(jù)所選的填料的參數(shù)，選取 1m 填料高度等于 7 塊理論塔板，壓力降為 104MPa/m,即 =1/7=, 104MPa/m=930 HETP??Zp/Pa/m。則精餾段填料層高度為 ETPNZ??=4=精餾段總壓降 104????精精 p/=104MPa =521Pa根據(jù)所選的填料的參數(shù)，已知 1m 填料高度等于 7 塊理論塔板，壓力中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 36 頁降 104MPa/m,即 =1/7=, 104MPa/m=930Pa/m。HETP??Zp/則提餾段填料層高度為 HETPN?=63=?提提餾段總壓降 104???提提 p/=103MPa =8200Pa 全塔高度的確定+=??提精 Z根據(jù)設計經(jīng)驗，填料層的設計高度一般為： ??39。～式中 設計時的填料高度，m；39。Z 工藝計算得到的填料層高度， m。取安全系數(shù)為 ，則==??39?！?=521+8200=8721Pa提精 p??參數(shù) 精餾段 提餾段 全塔壓降 （ Pa/m）Zp/?930 930 總壓降/ Pa 521 8200 8721填料層高度 /m計算后填料層高度/m填料支承裝置的作用是支承塔內的填料。常用的填料支承裝置有柵板中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 37 頁型、孔管型、駝峰型等。對于規(guī)整填料，通常選用柵板型支承裝置。液體在填料塔內均勻分布，可以增大填料的潤濕表面積，以提高分離效果，因此液體的初始分布十分重要。所以要求分布裝置要有與填料相匹配的分液密度和均勻的分布質量。近年來的實踐表明，大直徑填料塔的放大的問題主要是保證液體初始分布均勻，若能保證單位塔截面的噴淋點數(shù)目與小塔相同，大型填料塔的傳質效率將不會低于小型塔。本設計選用的是槽式液體分布器和槽盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷彈性大。槽式液體分布器是由分流槽（又稱主槽或一級槽） 、分布槽（又稱副槽或耳機槽）構成的。一級槽通過槽底開孔將液體初分成若干流股，分別加入其下方的液體分布槽。分布槽的槽底（或槽壁）上設有孔道（或導管） ，將液體均勻分布于填料層上。槽式液體分布器具有較大的操作彈性和極好的抗污堵性，特別適合于大氣液負荷及含有固體懸浮物、粘度大的液體的分離場合，應用范圍非常廣泛。槽盤式分布器是近年來開發(fā)的新型液體分布器，它兼有集液、分液及分氣三種作用，結構緊湊，氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達10：1，適用于各種液體噴淋量。(1)塔頂空間塔頂空間是塔頂?shù)谝粔K塔板到塔頂切線距離。對于填料塔而言，塔頂空間即為第一層填料上線到塔頂切線的距離。為了減少塔頂出口氣體中攜帶液體量，塔頂空間一般取 ～，以利于氣體中的液滴自由沉降。本設計取塔頂空間為 。(2)塔內液體分布器高度本設計選用的是槽式液體分布器和槽盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷彈性大。確定液體分布器在塔內高度為 ，因填料分三段，則需兩組液體分布器，其高度為 2=。(3)塔底空間塔底空間是指塔底第一塊板到塔底切線的距離。對于填料塔而言，塔底空間是指最后一層填料底線到塔底切線的距離。本設計取塔底空間為。中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 38 頁(4)裙座高度裙式支座是由座圈、基礎環(huán)和地腳螺栓座組成。座圈上開有人孔、引出管孔、排氣孔和排污孔。座圈焊固在基礎環(huán)上，基礎環(huán)的作用，一是將載荷傳給基礎，二是在它的上面焊制地腳螺栓座，地腳螺栓座是由兩塊筋板、一塊壓板和一塊墊板組成，地腳螺栓正是通過地腳螺栓座將裙座牢牢地固定在基礎上。裙座高度是指從塔底封頭切線到基礎環(huán)之間的高度，今以圓柱型裙座為例，可知裙座高度是由塔底封頭切線到出料管中心線的高度 h 和出料管中心線至基礎環(huán)的高度 H 兩部分組成。 h 的最小尺寸是由釜液出口管尺寸決定，H 則應按工藝條件確定。圖 210 回收塔底裙座結構圖本設計中采用圓柱型裙座，裙座高度選取 4m。全塔高度=塔頂空間 +塔內液體分布器高度 +塔底空間 +裙座高度+填料層高度 H=+++4+= 筒體的厚度和封頭的厚度確定 [6]內徑為 1m，壁厚 10mm，設計壓力為 ，焊接接頭?iD?n??p系數(shù) 1，腐蝕裕量 2mm，材料為 16MnR，以設計溫度 150℃時的許?2C中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 39 頁用應力 170MPa。???t?計算厚度 ?≈?????????設計厚度 d?+2=??2Cd圓整值 ?根據(jù)表查的 ，得?1C=??1dn?有效壁厚 e?+=??e根據(jù)計算分析得，計算厚度為 ，但是實際有效厚度為 ，說明筒體實際的允許承壓值將遠遠大于容器的設計壓力。原因是設計中還存在地震烈度及風載荷，質量核算等問題，由于設計時間原因，這里對以上值無法進行計算，所以采用現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)。 [6]在 GB150 規(guī)定中，標準橢圓形封頭的 ，則???????≈?????.1705..02pDti???計算厚度與筒體的計算厚度一樣，但根據(jù)實際需要，則因選擇封頭厚度與筒體實際厚度一樣，所以封頭厚度為 10mm。中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 40 頁參考文獻[1]宋維端 甲醇工學 化學工業(yè)出版社，1991[2]涂偉萍 化工過程及設備設計 化學工業(yè)出版社，2022[3]汪鎮(zhèn)安 化工工藝設計手冊 化學工業(yè)出版社，2022[4]陳衛(wèi)國 我國醇醚燃料的前景及用焦爐氣生產(chǎn)甲醇工藝,2022[5]夏青 化工原理 天津大學出版社，2022[6]王國勝 化工原理課程設計 大連理工大學出版社，2022[7]葛婉華 化工計算 化學工業(yè)出版 社，2022 [8]劉道德 化工廠的設計與改造 中南大學出版社，2022[9]尹先清 化工設計 石油工業(yè)出版社，2022[10]董大勤 化工設備機械基礎 化學工業(yè)出版社，2022[11]米鎮(zhèn)濤 化工工藝學 化學工業(yè)出版社，2022[12]謝克昌 甲醇及其衍生物[13]應衛(wèi)勇 碳一化工主要產(chǎn)品生產(chǎn)技術[14]方德魏 煤基甲醇體系能源化工的發(fā)展前景, 2022中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 41 頁致 謝經(jīng)過三個月的忙碌和辛勤工作，本次設計全文終于完成了，當然這次設計不僅僅包含我個人的心血和努力，更浸透了許多老師和同學的汗水，我對他們對我的熱情幫助表示忠心的感謝。感謝我的導師 XX 老師，他嚴謹細致、精益求精、一絲不茍的教學態(tài)度深深的感染和激勵著我；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。他在我做畢業(yè)設計時給了我大量的指導，并為我們提供了必要的資料，讓我學到了知識，掌握了解決問題的方法，也獲得了實踐鍛煉的機會。他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、對我的嚴格要求以及為人處世的坦蕩將使我終身受益。除此之外，他對我生活的關心和照顧也使得我得以順利了畢業(yè)設計。其次還要感謝專業(yè)課的老師，細心輔導，認真答疑。 還要感謝所有教給我課的老師，正是他們在三年里教給我的知識，才使我在做畢業(yè)設計時能充分利用平時所學的專業(yè)知識以及工廠的實際情況進行結合分析，從而順利完成畢業(yè)設計。 當然還有很多師長和友人的幫助，我衷心的表示感謝。