【正文】 取=， 圓整后，取=30mm，尺寸為363mm（2）出料管法蘭 根據標準HG205922009，選用法蘭為板式平焊鋼制管法蘭PL，密封面型式為突面RF，材料類別號為1C1，碳素鋼16Mn（標準編號為JB4726），尺寸為：（mm） 塔釜出料管連接法蘭項目尺寸螺栓孔直徑L18公稱直徑DN32螺栓孔數量n4公稱壓力P/bar6螺紋ThM16鋼管外徑B38法蘭厚度C18法蘭外徑D140法蘭內徑B39螺栓孔中心圓直徑K100法蘭理論質量/kg1 其中突臺高度為2mm， 該法蘭可標記為：HG/T20592 法蘭 PL326 RF 16Mn。 墊片：根據HG/T20606，選擇石棉橡膠板（GB/T3985），代號XB350，RF型 突面法蘭用RF型墊片尺寸公稱尺寸DN墊片內徑D1墊片外徑D2墊片厚度T4049928089142可標記為：HG/TT20606 墊片 RF 5010 XB350，墊片 RF 8010 XB350 螺栓：根據HG/T206132009，采用六角頭螺栓，數量為4個，尺寸分別為M1250，M1660型式如下： 接管處板式平焊（PL）鋼制管法蘭 RF型墊片（1）回流管直徑 取u=， 圓整后，取=50mm， 回流管尺寸DN內管d1s1外管d2s2R無保溫時H1有保溫時H250571086175120150（2）回流管法蘭 根據標準HG205922009，選用法蘭為板式平焊鋼制管法蘭PL，密封面型式為突面RF，材料類別號為1C1，碳素鋼16Mn（標準編號為JB4726），尺寸為：（mm） 回流管連接法蘭項目（內管/外管）尺寸（內管/外管）項目（內管/外管）尺寸（內管/外管）公稱直徑DN50/100螺栓孔直徑L18/18公稱壓力P/bar10/10螺栓孔數量n4/8鋼管外徑B57/108螺紋ThM16/M16法蘭外徑D165/220法蘭厚度C19/22螺栓孔中心圓直徑K125/180法蘭內徑B59/110 ，其中突臺高度為2mm， 該法蘭可標記為：HG/T20592 法蘭 PL5010 RF 16Mn；HG/T20592 法蘭 PL10010 RF 16Mn。該墊片可標記為：墊片 JB/T47042000螺柱：A型等雙長頭螺柱根據標準JB/T47072000選取 A型等雙長頭螺柱（mm）項目尺寸r6d20d220L050公稱尺寸L150C單件質量螺柱材料選為35，調質處理，該螺柱可標記為：螺柱 M20150A JB/T47072000 一般：液體流速：= ~1 m/s，蒸汽流速：= 20~50m/s（1）進料管直徑 取=，取=40mm， 進料管尺寸DN內管d1s1外管d2s2R無保溫時H1有保溫時H24045896150120150（2）進料管連接法蘭 管法蘭型式可根據標準HG20592~206352009[10]選取 此處根據標準HG205922009，選用法蘭為板式平焊鋼制管法蘭PL，密封面型式為突面RF，材料類別號為1C1，碳素鋼16Mn（標準編號為JB4726）。當塔徑，床層定位器的外徑比塔的內徑小10~15mm；當時，定位器外徑比塔徑小25~38mm。對于筒體用法蘭連接的小塔，柵板圈周邊均布打孔，在孔眼處焊接螺母，用螺釘頂住塔壁并用一螺母鎖住，即可將床層定位器固定。 上裝式絲網除沫器床層定位器又稱床層限制器，用于防止高氣速高壓降或塔的操作突然波動時填料向上移動而造成填料層出現空洞，使傳質效率下降。本次設計的塔徑為DN600，根據標準HG216181998，在DN300~600范圍內，故選用上裝式絲網除沫器。最常用的除沫裝置有絲網除沫器、折流板式除沫器以及旋流板除沫器。當塔徑D300mm時，最小填料為，塔徑時，最小填料為。該支撐板用金屬板網按規(guī)定尺寸壓制成波紋形狀，然后放入扁鋼圈內焊接固定而成。 環(huán)管多孔噴灑器(1)回流液分布器： D1取60%的DN，D1=360mm，小孔直徑取6mm，采用三排小孔，環(huán)形分布 小孔面積總和約與管截面積相等，故， (2)進料液分布器： D1取60%的DN，D1=360mm，小孔直徑取6mm，采用三排小孔，環(huán)形分布 小孔面積總和約與管截面積相等，故， 填料支撐裝置的作用是支撐塔內的填料。環(huán)狀管的下面開有小孔，小孔直徑為4~8mm，共有3~5排，小孔面積總和約與管截面積相等，環(huán)管中心圓直徑D1一般為塔徑DN的60%~80%。噴淋裝置的結構形式很多，目前工業(yè)應用的有管式噴淋器、蓮蓬式噴淋器、沖擊式淋灑器等。取盤管的盤繞直徑為，取圈數n=13取盤繞后的管間距為36mm，因此盤管的垂直高度為：再沸器盤管到精餾塔塔體需有一段距離，、。 精餾塔總體結構示意圖 再沸器直徑D為1000mm，采用內置盤管加熱，設計溫度158℃，介質為水蒸氣，℃。裙座形式根據承受載荷情況不同，可分為圓筒形和圓錐形兩類，當塔高和塔徑比達到某一特定值時（DN1m，且H/DN25，或DN1m,且H/DN30），為防止風載或地震載荷引起的彎矩造成塔側翻，就只能圓錐形結構，本次設計數值未達到此臨界值，故采用了圓筒形，其上主要結構有裙座筒體、基礎環(huán)、地腳螺栓座，人孔、排氣孔等。精餾塔部分包括精餾段和提餾段，包括除沫器、液體分布器、填料壓板、填料支撐板，筒體上設有手孔、溫度計孔，回流管，進料管和氣體進出口等內件和結構。對于規(guī)整填料，其泛點率的經驗值[6]為泛點氣速可用貝恩—霍根關聯式[6]來計算，即，其中為泛點氣速，為填料總比表面積m2/m3，為填料層空隙率m3/m3，為液相、氣相的質量流量kg/h，A，K為關聯常數。故本設計采用瑞士蘇爾壽的250Y型金屬板波紋填料,牌號Mellapak。第三、工業(yè)生產中氣液均可能帶入“第三相”物質，導致散裝填料及某些板式塔無法維持操作，鑒于250型填料整齊的幾何結構，顯示出良好的抗堵性能，因而能在某些散裝填料塔或板式塔不適宜的場合使用，擴大了填料塔的應用范圍。250Y型板波紋填料是最早研制并應用于工業(yè)生產的板波填料，通過多年的研究及工業(yè)應用表明，它有以下特點[7]：第一、比表面積與通用散裝填料相比，提高近一倍，壓降較低，通量和傳質效率均有較大幅度提高。它規(guī)定了氣液流路，改善了溝流和壁流現象，壓降可以很小。本次設計選用規(guī)整填料，250Y型金屬板波紋填料。 沸點下各部分數據符號沸點/℃蒸發(fā)潛熱/kcal/kmolTc/K甲醇8430水1009729 蒸發(fā)潛熱與溫度的關系：，其中Tr為對比溫度 (1)由沃森公式[3,4]計算塔頂溫度下的潛熱： =℃時，對甲醇， 蒸發(fā)潛熱 (2)對水，同理得，=，=， 蒸發(fā)潛熱 (3) ，對全凝器做熱量衡算（忽略熱量損失）： 甲醇：=℃時，Cp=，=℃時，Cp=，=℃時，Cp= Cp精=，Cp提= 水：=℃，=℃，=℃時，Cp水=1 計算得：D==，W== 對全塔進行熱量衡算，℃時焓值為基準進行計算： 設塔釜的效率，則， 其中：——加熱器理想熱負荷， ——加熱器實際熱負荷， ——塔頂餾出液帶出熱量， ——塔底帶出熱量， 加熱蒸汽消耗量： 熱量衡算數據表項目Qc/kcal/hWc/kg/hQF/kcal/hQD/kcal/hQW/kcal/hQ`s/kcal/hWh/kg/h數值105104013782229851051993填料是填料塔的核心構件，它提供了氣液兩相相接觸的傳質與傳熱表面，與塔內件一起決定了填料塔的性質。選用20℃的冷卻水，升溫20℃，即冷卻水出口溫度為40℃。（℃）的飽和水蒸氣作加熱介質，水蒸氣易獲得，清潔干凈，不會腐蝕管道。煙道氣適用于高溫加熱，加熱溫度控制困難，故不采用。 液體平均表面張力液相平均表面張力依下式計算：(1) 塔頂液相平均表面張力計算 查手冊得， (2)進料板液相平均表面張力計算 查手冊得， (3)釜底液相平均表面張力接近水的表面張力，查得精餾段液相平均表面張力：提餾段液相平均表面張力。第二章 精餾塔工藝計算（1）原料液及塔頂、塔底產品的摩爾分率 甲醇的摩爾質量 水的摩爾質量 進料含甲醇 50%（w） 塔頂含甲醇 %（w） 塔底含甲醇 2%（w） 摩爾分數：（2）原料液及塔頂、塔底的平均摩爾質量（3）物料衡算 已知進料流量為，換算成摩爾處理量 全塔物料衡算：，由，再根據表1數據可得到不同溫度下的揮發(fā)度，見表2 水—甲醇體系的平衡數據t/℃xyt/℃xyt/℃xy 溫度/揮發(fā)度溫度/揮發(fā)度所以泡點進料： 故最小回流比為 取操作回流比為 、液相負荷精餾段： 提餾段： 精餾段操作線方程：提餾段操作線方程：由，得將代入得相平衡方程：聯立（a）、（b）、（c）三式，可至上而下逐板計算所需理論板數。塔徑的計算，填料層高度的計算，填料層壓降的計算以及塔內件的設計計算，塔的附屬設備的計算。 （3）精餾塔工藝計算。（1）基礎數據：進料流量 2500kg/h； 料液組成含甲醇50%，%，殘液含甲醇2%；精餾塔直徑，設計溫度105℃；再沸器直徑，設計溫度158℃。間接蒸汽加熱是通過加熱器使釜液部分汽化，上升蒸汽與回流下來的冷液進行傳質。直接蒸汽加熱是用蒸汽直接由塔底進入塔內。本次任務是針對小型塔，采用重力回流。對于小型塔，回流冷凝器一般安裝在塔頂。此次分離是要得到液體甲醇，故選用全凝器符合要求。 （2）塔頂冷凝方式 塔頂冷凝采用全凝器，用水冷凝，甲醇和水不反應，且容易冷凝，故采用全凝器。采用泡點進料，不僅對穩(wěn)定塔操作較為方便，且不受季節(jié)氣候溫度影響。 （1）進料狀況 進料狀況一般有泡點進料、露點進料、氣液混合物進料、過冷液體進料、過熱蒸