【正文】 做完這個(gè)課程設(shè)?！?A= QC/k tm=106/(1680*)=選用臥式U型管換熱器，經(jīng)處理，放在塔釜內(nèi)，、140℃的水蒸氣，?=2258kJ/kg間接加熱蒸汽量GB=QB/γ=*106/2258=*103kg/htW=℃ tm==℃△tm=℃A=QB=*106/2520*=精餾塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)匯總表76項(xiàng) 目尺 寸進(jìn)料管/mm塔頂蒸汽出料管/mm回流管/mm塔釜出料管/mm塔頂出料管/mm人孔/mm　 筒體壁厚/mm16封頭壁厚/mm16塔總體高度/mm20260第八部分 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表81 精餾塔工藝設(shè)計(jì)結(jié)果總表1項(xiàng)目指標(biāo)設(shè)計(jì)壓力進(jìn)料溫度/℃含苯的摩爾分?jǐn)?shù)塔頂原料塔底平均摩爾質(zhì)量塔頂原料塔底流量塔頂產(chǎn)品原料塔底產(chǎn)品上升蒸汽摩爾流量精餾段提餾段降液體的摩爾流量精餾段提餾段操作線方程精餾段yn+1＝+提餾段ym+1＝*104溫度（℃）精餾段提餾段平均摩爾質(zhì)量精餾段，提餾段，氣相平均密度精餾段提餾段液相平均密度精餾段提餾段液體表面張力精餾段提餾段液體黏度精餾段提餾段表82 精餾塔工藝設(shè)計(jì)結(jié)果總表2項(xiàng)目指標(biāo)備注精餾段提餾段塔徑板間距塔板型式單溢流弓形降液管分塊式塔板空塔氣速溢流堰長(zhǎng)溢流堰高板上液層高度降液管底隙高度浮閥數(shù)，個(gè)6568等腰三角形叉排閥孔氣速閥孔動(dòng)能因數(shù)臨界閥孔氣速孔心距指同一橫排的空心距排間距指相鄰二橫排的中心線距離單板壓降液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間降液管內(nèi)清液層高度開(kāi)孔率％泛點(diǎn)率％表83 塔體計(jì)算結(jié)果總表3塔徑mm塔頂空間高度mm塔板間距mm開(kāi)有人孔的塔板間距mm進(jìn)料段空間高度mm塔底空間高度mm塔高mm9001200360800600210020260參考文獻(xiàn)[1]. 夏清，陳常貴編. 化工原理（上、下冊(cè)）.天津：天津大學(xué)出版社，[2]. 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塔間距與塔徑的關(guān)系塔徑D/m～～～～～板間距HT/m200～300250～350300～450350～600400～600本設(shè)計(jì)取HT＝360mm。因此HT應(yīng)適當(dāng)選擇。反之，所需的塔徑就要增大。 HT的大小與液氣和霧沫夾帶有密切關(guān)系。表72接管結(jié)構(gòu)外徑/mm接管壁厚/mm塔底蒸汽接管63015塔頂蒸汽出口管3006塔頂回流液流管454塔頂出料管45塔進(jìn)料管37716塔底出料管764 本設(shè)計(jì)的塔為常壓操作塔，,故選擇法蘭時(shí)，即PN= 則根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 205931997，均選擇標(biāo)準(zhǔn)板式平焊鋼制管法蘭，法蘭類型代號(hào)為PN，HG標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HG20593，GB/T標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB/T 9119結(jié)果表73精餾塔各接管法蘭的尺寸接管公稱直徑（DN）法蘭外徑（mm）法蘭內(nèi)徑（mm）螺栓孔中心圓直徑（mm）螺栓孔直徑（mm）螺栓孔數(shù)量螺紋Th法蘭厚 度（mm）法蘭質(zhì)量（kg）進(jìn)料管3775203814702616M243528塔頂蒸汽管3775203814702616M243528回流管4515046110184M16182 塔釜出料管4515046110184M16182塔釜進(jìn)氣管630770636332020M305296塔底出料管7618578145188M16203板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質(zhì)、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關(guān)。 常壓操作，取D=查管子規(guī)格表得塔頂蒸汽出口管用300mm，厚度為6mm的不銹鋼無(wú)縫鋼管。用蒸汽間接加熱釜液時(shí)，蒸汽入口管安裝在液面上方，管上的小孔應(yīng)朝上方或斜上方。 接 管. 進(jìn)料管液體進(jìn)料管的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：（1） 液體不直接加到塔盤的鼓泡區(qū)；（2） 盡量使液體均勻分布；（3） 接管安裝高度應(yīng)不妨礙塔盤上的液體流動(dòng)；（4） 液體內(nèi)含有氣體時(shí)，應(yīng)設(shè)法排出；（5） ～ 進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型有很多，有直管進(jìn)料和彎管進(jìn)料，其中直管進(jìn)料的阻力相對(duì)較小，故本設(shè)計(jì)中采用直管進(jìn)料，則進(jìn)料管的直徑，其為進(jìn)料流量，m3/s,為進(jìn)料流速，m/s. 進(jìn)料方式有多種，由泵直接進(jìn)料操作方便且容易調(diào)節(jié)流量，但波動(dòng)較大，本設(shè)計(jì)流量相對(duì)較大，采用泵直接進(jìn)料。梯子所有構(gòu)件均采用Q235AF。梯子至塔體、保溫層外表面的距離至少為200mm。若采用斜梯，則角度應(yīng)小于60℃。平臺(tái)全部為鋼結(jié)構(gòu)，材料用Q235AF。各層平臺(tái)之間的最小間距也不得小于2m，若無(wú)特殊要求，層間距也不宜大于8m。操作平臺(tái)應(yīng)布置得在檢修時(shí)不再需要另外設(shè)置腳手架和纜索。標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)為HG/T 21639—198014。吊柱與塔體連接的襯板選用與塔體相同的材料，即選用Q235A。臂長(zhǎng)S（mm）可由塔的直徑及吊柱在塔壁上的安裝位置確定，其方位首先取決于人孔的方位。吊柱的安裝高度是由人孔的高度，平臺(tái)高度和所吊裝的塔內(nèi)件尺寸決定的。本設(shè)計(jì)中塔高度大，因此設(shè)吊柱。另外，在裙座上開(kāi)兩個(gè)檢查孔，短節(jié)材料為 Q235B 。所以，在本設(shè)計(jì)中，人孔的公稱直徑選為450mm，其伸出塔體的筒體長(zhǎng)為200mm，人孔中心距操作平臺(tái)1000mm，人孔厚度,接管，人孔高度為220mm，公稱直徑為450mm。人孔采用HG2151995標(biāo)準(zhǔn)，采用垂直吊蓋平焊法蘭式人孔。塔體上宜于采用垂直吊蓋人孔，在設(shè)置操作平臺(tái)的地方，～1m，最小為600mm。橢圓形人孔的短軸應(yīng)力與受壓容器的筒身軸線平行。在設(shè)置人孔處，塔板間距應(yīng)根據(jù)人孔的直徑確定，一般不小于人孔公稱直徑，塔盤支承梁高度及50mm之和，且不小于600mm。人孔一般設(shè)置在氣液進(jìn)出口等需經(jīng)常維修清理的部位，另外在塔頂和塔釜，也各設(shè)置一個(gè)人孔。另外，為了檢查塔設(shè)備的內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件，壓力容器也需開(kāi)設(shè)人孔。尺寸確定：裙座名義厚度： 裙座筒體的內(nèi)徑：1200mm裙座筒體的外徑：1200mm 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑：700mm 基礎(chǔ)環(huán)外徑：1700 塔高，基礎(chǔ)環(huán)厚度 (Z—地腳螺栓個(gè)數(shù)，—地腳螺栓直徑) ,地角螺栓的取用規(guī)格為36，六角螺母的對(duì)邊距S為46mm。為了便于檢修和安裝，在裙座上應(yīng)開(kāi)設(shè)2個(gè)不帶蓋板的長(zhǎng)圓形人孔。基礎(chǔ)環(huán)的作用是承受塔的全部載荷。座圈是裙式支座的基本構(gòu)件，通常為一用鋼板卷制的圓筒，其上端與塔的底封頭相焊，下端焊在基礎(chǔ)環(huán)上。由于裙座對(duì)整個(gè)塔器而言是個(gè)至關(guān)重要的元件，支撐整個(gè)塔器，如它破壞將直接影響塔器的正常使用，并且裙座所耗費(fèi)材料對(duì)整個(gè)塔而言不多，所以裙座材料選為Q235A。為了制作方便，一般采用圓筒形。如圖則= 裙座對(duì)于較高的立式容器，為抵抗風(fēng)載荷及地震載荷，同時(shí)為了安裝方便，一般安裝性能較好的裙式支座。其各種設(shè)計(jì)參數(shù)如下：a. 設(shè)計(jì)壓力該精餾塔在常壓下操作，b. 設(shè)計(jì)溫度該精餾塔塔底采用加熱介質(zhì)為蒸汽，溫度不超過(guò)150℃,因此設(shè)計(jì)溫度定為150℃。在本課程設(shè)計(jì)中，取=5，則：又因?yàn)?式中，均為已知數(shù)，故可由此式求出氣相負(fù)荷的下限值，據(jù)此作出與液體流量無(wú)關(guān)的水平漏液線。以作為液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間的下限，●精餾段：Ls max=Af HT/5=*●提餾段：Ls max=Af HT/5=*取堰上液層高度m作為液相負(fù)荷下限條件，先計(jì)算出的下限值，依次作出液相負(fù)荷下限線，該線為與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直線。因此，可將式簡(jiǎn)化為與的關(guān)系式●精餾段代入數(shù)據(jù)=，v=，L=，d0=,N=65,lw=h0=,hw=整理可得，Vs12=●提餾段代入數(shù)據(jù)=，v=，L=，d0=,N=66,lw=h0=,hw=整理可得，Vs22=在操作范圍內(nèi)，任取若干個(gè)LS值，算出相對(duì)應(yīng)得VS值：液泛線取點(diǎn)精餾段提餾段液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中液體的停留時(shí)間不小于3～5?！?精餾段 按泛點(diǎn)率=80％計(jì)算如下：F1==80%整理得： Vs1=●提餾段F1==80%整理得： Vs2= 霧沫夾帶線取點(diǎn)精餾段提餾段因?yàn)椋剑?，由此確定液泛線，忽略式中項(xiàng)。●提餾段 =穩(wěn)定系數(shù)K=uo2/u02’= 故不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重漏液。 取漏液點(diǎn)氣速為閥孔動(dòng)能因子時(shí)相應(yīng)的值來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算。故正常操作時(shí)漏液量一般不允許超過(guò)某一規(guī)定值。上層板上的液體未與氣相進(jìn)行傳質(zhì)就落到濃度較低的下層板上，降低了傳質(zhì)效果?！裉狃s段板上流體流徑長(zhǎng)度： ZL=D2Wd=*=板上液流面積： =－2=*=取物性系數(shù)＝，查泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)圖得=① F1==%②根據(jù)上兩式計(jì)算出泛點(diǎn)率都在70％以下，故可知霧沫夾帶能夠滿足的要求。本系統(tǒng)為無(wú)泡沫正常體系，取為1。在下列泛點(diǎn)率數(shù)值范圍內(nèi)，一般可保證霧沫夾帶量達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，即＜： 大塔 泛點(diǎn)率＜80％ 泛點(diǎn)率＜70％ 減壓塔 泛點(diǎn)率＜75％泛點(diǎn)率可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,即：泛點(diǎn)率 （a）或泛點(diǎn)率 （b）式中，—分別為塔內(nèi)氣、液負(fù)荷，；，—分別為塔內(nèi)氣、液密度，kg/；—板上液體流徑長(zhǎng)度，m，對(duì)單溢流塔板，=，其中為塔徑，為弓形降液管寬度；—板上液流面積，對(duì)單溢流塔板，其中為塔截面積，為弓形降液管截面積；—泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù)，可根據(jù)氣相密度及板間距查圖而得；K—物性系數(shù)，其值見(jiàn)表物性系數(shù)參考表系統(tǒng)物性系數(shù)系統(tǒng)物性系數(shù)無(wú)泡沫，正常系統(tǒng)多泡沫系統(tǒng)（如胺）氟化物（如氟里昂）嚴(yán)重起泡系統(tǒng)中等起泡系統(tǒng)（如油吸收塔、乙二醇再生塔）形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng)（如堿再生塔）一般按式（a）和式（b）分別計(jì)算泛點(diǎn)率，而取其中大者為驗(yàn)算的依據(jù)。通常用操作時(shí)的空塔氣速與發(fā)生液泛時(shí)的空塔氣速的比值作為估算霧沫夾帶量的指標(biāo)?！窬s段(1) 單層氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? = (2) 液體通過(guò)降液管的壓頭損失 代入數(shù)據(jù)得hd1=(3) 板上液層高度 hL1= =++=因?yàn)椋?，所以?+)=可見(jiàn)，所以符合防止液泛的要求。為了防止發(fā)生液泛現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度，式中是考慮到降液管內(nèi)充氣及操作安全兩種因素的校正系數(shù)，對(duì)于一般的物系，～，對(duì)不易發(fā)