【正文】 當(dāng)然還有很多師長和友人的幫助，我衷心的表示感謝。其次還要感謝專業(yè)課的老師，細(xì)心輔導(dǎo)，認(rèn)真答疑。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對我的嚴(yán)格要求以及為人處世的坦蕩將使我終身受益。感謝我的導(dǎo)師 XX 老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精、一絲不茍的教學(xué)態(tài)度深深的感染和激勵著我；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 [6]在 GB150 規(guī)定中，標(biāo)準(zhǔn)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。???t?計算厚度 ?≈?????????設(shè)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于容器的設(shè)計壓力。圖 210 回收塔底裙座結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計中采用圓柱型裙座，裙座高度選取 4m。裙座高度是指從塔底封頭切線到基礎(chǔ)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(chǔ)環(huán)的高度 H 兩部分組成。座圈上開有人孔、引出管孔、排氣孔和排污孔。本設(shè)計取塔底空間為。(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。(2)塔內(nèi)液體分布器高度本設(shè)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(fù)荷彈性大。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。(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。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(fù)荷及含有固體懸浮物、粘度大的液體的分離場合，應(yīng)用范圍非常廣泛。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。本設(shè)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(fù)荷彈性大。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(zhì)量。對于規(guī)整填料，通常選用柵板型支承裝置?！?=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(nèi)的填料。Z 工藝計算得到的填料層高度， 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(shè)計經(jīng)驗，填料層的設(shè)計高度一般為： ??39。 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。SV???39。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= ， = kg/h， = kg/h， =?smPa?LGA代入上面的公式中，解得 m/s?39。與散裝填料相比，規(guī)整填料結(jié)構(gòu)均勻、規(guī)則、有對稱性，當(dāng)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。目前，填料的開發(fā)與應(yīng)用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個方面進(jìn)行。VS進(jìn)料： m3/s??精餾段： ????提餾段： m3/s2339。339。339。39。塔底質(zhì)量流量：W=18= kg/h表 235 塔底部數(shù)據(jù)結(jié)果表符號 kmolg/3/gV?3/mkLsPaL?????hkmolgW//摩 爾質(zhì) 量 流 量數(shù)值18 +18()= kg/kmol????????FFxMx121 kg/ m3??? cm3/g??21aL ?.所以 g/ cm3= kg/ m3?= kg/h?239。3VM18= kg/h39。 精餾塔主要尺寸的設(shè)計計算表 228 水在不同溫度下的密度溫度 /℃ 60 70 80 90 100 110密度/(g/ cm 3) 表 229 甲醇在不同溫度下的密度溫度 /℃ 10 20 30 40 50 60密度/(g/ cm 3) 表 230 水在不同溫度下的黏度溫度/℃ 50 51 52 53 54 55黏度/ smPa? 表 231 甲醇在不同溫度下的黏度溫度 /℃ 10 15 20 黏度 / s? 用內(nèi)插法可以計算出水和甲醇在塔頂、塔底和進(jìn)料溫度下的密度和黏度舉例： g/ cm3?????水水 ??.?????水水 ?? smPa?表 232 水和甲醇在不同溫度下的密度溫度/℃ ?Dt ?Wt ?Ft水密度/(g/ cm 3) 甲醇密度/(g/ cm 3) 表 233 水和甲醇在不同溫度下的黏度溫度/℃ ?Dt ?Wt ?Ft水黏度/( )smPa? 甲醇黏度/( ) +18（）=????????DDxMx121==?L1 =， =?Dx?1a2 ?21?L ??所以 g/ cm3= kg/ m3? kg/ m3??????+（）????DDLx1?= sPa?塔頂出料口質(zhì)量流量：D== kg/h表 234 塔頂部數(shù)據(jù)結(jié)果表符號 kmolgM/3/gV?3/mkLsPaL?????hkmolgD//摩 爾質(zhì) 量 流 量數(shù)值 106+18(106)=18kg/kmol????????WWxMx121 kg/ m3???由于 =106 Wx所以 ≈0， ≈100 g/ cm3= kg/ m31a2??L??水?LsmPa?18= kg/h?39。Wx圖 29 求理論塔板的圖解法由于圖中圈中塔板密集，所以無法詳細(xì)繪出塔板圖。則?6rWBh 理論塔板數(shù)計算 [7]由于本次設(shè)計時的相對揮發(fā)度是變化的，所以不能用簡捷法求得，應(yīng)用圖解法。因釜殘液幾乎為水，故其焓可按純水進(jìn)行計算，即18= kJ/kmol?39。故選用 32℃的冷卻水,選升溫 10℃，即冷卻水的出口溫度為 42℃.根據(jù)資料所提供的數(shù)據(jù)， =℃， =℃DtWt注：下標(biāo) 1 為甲醇，下標(biāo) 2 為水。 本設(shè)計建廠地區(qū)為永城。②冷卻劑的選擇常用的冷卻劑是水和空氣，應(yīng)因地制宜加以選用。缺點是煙道氣的比熱容及傳熱膜系數(shù)很低，加熱溫度控制困難。由于飽和水蒸汽冷凝時的傳熱膜系數(shù)很高，可以通過改變蒸汽的壓力準(zhǔn)確地控制加熱溫度。表 226 物料衡算表物料 流量（kmol/h） 組成 物料 物流（kmol/h ）精餾段上升蒸汽量 V 提餾段上升蒸汽量 V’ 精餾段下降液體量 L 提餾段下降 進(jìn)料 F 甲醇 水 塔頂產(chǎn)品 D 甲醇 水 塔底殘液 W 甲醇 106 液體量 L’ 熱量衡算 [3]⑴加熱介質(zhì)和冷卻劑的選擇①加熱介質(zhì)的選擇常用的加熱劑有飽和水蒸汽和煙道氣。?BP回流比確定由甲醇水的平衡數(shù)據(jù)繪制 xy 圖用作圖法求最小回流比 minR由于進(jìn)料為泡點進(jìn)料 q=1，所以畫 q 線與平衡線交點，用交點坐標(biāo) x,y 求最小回流比圖 28 作圖法去最小回流比 ??BAP? ???操作回流比可取為最小回流比的 ～ 倍，所以取=?min15.所以，回流比確定為 =??DRL+1=?Fq39。全塔高度=塔頂空間 +塔內(nèi)液體分布器高度 +塔底空間 +裙座高度+填料層高度 H=++++= 回收精餾塔工藝計算 物料衡算已知： =進(jìn)料流量 F= =9373kg/h 甲醇的質(zhì)量分率 =% 水的質(zhì)量分率 swtW=97% 另外還有乙醇和雜醇的量較小，這里忽略不計。 h 的最小尺寸是由釜液出口管尺寸決定，H 則應(yīng)按工藝條件確定。座圈焊固在基礎(chǔ)環(huán)上，基礎(chǔ)環(huán)的作用，一是將載荷傳給基礎(chǔ)，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(chǔ)上。(4)裙座高度裙式支座是由座圈、基礎(chǔ)環(huán)和地腳螺栓座組成。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。因為全塔填料分為四層，精餾段為三層，提餾段為一層，則需三組液體分布器，確定第一層液體分布器在塔內(nèi)高度為 ，第二層高度為，第三層高度為 ，其總高度為 ++=。本設(shè)計取塔頂空間為 。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。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(jié)構(gòu)緊湊，氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達(dá)10：1，適用于各種液體噴淋量。分布槽的槽底（或槽壁）上設(shè)有孔道（或?qū)Ч埽?，將液體均勻分布于填料層上。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(jī)槽）構(gòu)成的。近年來的實踐表明，大