【正文】 質(zhì)主要有金屬、塑料和陶瓷；規(guī)整填料的材質(zhì)主要有金屬薄板或絲網(wǎng)，以及塑料絲網(wǎng)[2]。從這些原料出發(fā)可以合成許多高附加值的產(chǎn)品，一些大公司已經(jīng)從全球性的角度來考慮餾分綜合利用。化工利用比燃料利用的經(jīng)濟(jì)效益更好，是當(dāng)今，利用的重點(diǎn)，也是利用的商機(jī)所在。隨著新的下游產(chǎn)品不斷開拓，烴系列產(chǎn)品市場會(huì)越來越精氣。目前我國在碳五餾分綜合利用方面與美、日相比差距很大，國內(nèi)大型乙烯裝置都使用一部分裂解餾分作為裂解爐燃料。 精餾塔設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)是著重對(duì)回收工藝中的戊烷初精餾塔設(shè)計(jì)，完成塔器的工藝選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)，并繪制塔的裝配圖，也將對(duì)回收工藝說明和精餾塔設(shè)計(jì)兩部分進(jìn)行闡述。精餾塔是精餾裝置的主體核心設(shè)備，氣、液兩相在塔內(nèi)多級(jí)逆向接觸進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，實(shí)現(xiàn)混合物的分離。兩相在塔板上相互接觸時(shí)，液相被加熱，液相中易揮發(fā)組分向氣相中轉(zhuǎn)移；氣相被部分冷凝，氣相中難揮發(fā)組分向液相中轉(zhuǎn)移，從而使混合物中的組分得到高程度的分離。精餾塔內(nèi)，氣、液兩相的溫度和壓力自上而下逐漸增加，塔頂最低，塔底最高。 精餾設(shè)備的選擇精餾裝置的核心為精餾塔。為保證精餾過程能穩(wěn)定高效的操作，適宜的塔型及合理的設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的。效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 有一定的操作彈性：當(dāng)氣液相流率有一定波動(dòng)時(shí)，兩相均能維持正常的流動(dòng)，而且不會(huì)使效率發(fā)生較大的變化。 能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等[5]。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)包括生產(chǎn)過程的各種工況信息的檢測轉(zhuǎn)換顯示及控制。對(duì)于檢測參數(shù)往往涉及物料的流量，溫度、壓力等。 綜上所述，對(duì)于本設(shè)計(jì)的目標(biāo)和應(yīng)該注意的問題，本次設(shè)計(jì)將逐項(xiàng)展開。 根據(jù)溫度、壓力、流量等操作參數(shù)對(duì)脫戊塔進(jìn)行工藝計(jì)算，確定出塔的 主要結(jié)構(gòu)尺寸。繪制脫戊塔的總圖和零部件圖。表21設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)壓力MPa 操作壓力MPa 設(shè)計(jì)溫度176。C176操作介質(zhì)碳五、裂解汽油腐蝕裕量mm3焊縫接頭系數(shù)基本風(fēng)壓N/ m178。①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：塔底、塔盤、塔頂空間及人孔等設(shè)計(jì)，工藝管徑計(jì)算，保溫等結(jié)構(gòu)與尺寸確定。③裙座結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度校核包括：裙座體、基礎(chǔ)環(huán)、地腳螺栓、裙座圈、焊縫等設(shè)計(jì)與校核。滿足工藝和操作的要求:所設(shè)計(jì)出來的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過這些儀表來觀測和控制生產(chǎn)過程。回流比對(duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強(qiáng)度[7]。若前餾份未達(dá)到預(yù)期的分離效果，則將影響催化劑的使用壽命和加氫汽油的質(zhì)量。脫塔也存在同樣問題，在設(shè)計(jì)時(shí)要求十分注意聚合和操作彈性。塔頂溫度 176。C精餾段平均溫度 176。C，查手冊 [9]得 kg/m kg/m kg/m 同理，計(jì)算進(jìn)料板液相密度kg/m 精餾段液相的質(zhì)量分率 kg/m 液體的平均表面張力計(jì)算液相的平均表面張力依下式計(jì)算，即 (36)塔頂液相平均張力的計(jì)算由176。C，得 精餾段液相的平均表面張力為 液體平均粘度計(jì)算液體平均粘度依下式計(jì)算，即 (37)塔頂液相平均粘度的計(jì)算由176。C，得 精餾段液相的平均表面張力為 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算精餾段氣、液相體積流率為 (38) (39)由 其中查圖得 ，空塔氣速為 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為 塔截面積為 實(shí)際空塔氣速為 精餾段高度為 提餾段高度為 在塔板間開一個(gè)人孔， m故精餾塔有效高度為 m 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算因塔徑，采用單溢流弓形降液管，凹形受液盤。（4）降液管底隙高度 = (312)取 m/s則 = m故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。（2） 邊緣區(qū)寬度確定 取 m ，m（3） 閥片數(shù)目與排列 取閥孔的動(dòng)能因子，由下式求孔速 = (313) 由下式求每層塔板上浮閥數(shù)，即 (314) 由下式計(jì)算塔板上鼓泡區(qū)面積，即 閥的排列方式采用等腰三角形叉排。按mm =125mm方式作圖，排得47個(gè)浮閥。塔板開孔率為： ％=％ 塔板流體力學(xué)驗(yàn)算（1） 氣相通過浮閥塔板壓力降① 干板阻力由 (315)因，故按下式計(jì)算 m液柱② 板上充氣液層阻力：本設(shè)備目的是分離裂解汽油和戊烷的混合物，所以液相為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù)，依下式有 m液柱③ 液體表面張力造成的阻力：由于阻力很小，忽略不計(jì)。則 由此可見，符合防止淹塔要求。 塔板負(fù)荷性能（1） 霧沫夾帶線 依式(316)，即 泛點(diǎn)率％按泛點(diǎn)率80%計(jì)算如下： =整理得 由此可知霧沫夾帶線為直線，操作范圍任意取兩個(gè)值，依(1)式算出相應(yīng)的值見表3–1。（3） 液相負(fù)荷上限線 液體的最大流量必須保證在降液管中停留不低于3～5s。在圖中液相負(fù)荷上限線與氣體流量無關(guān)的豎直線。（5） 液相負(fù)荷下限線 取堰上的液層高度m作為液相負(fù)荷的下限，依的計(jì)算式（311）計(jì)算出下限值，依次做出液相負(fù)荷的下限線，該線是與氣相流量無關(guān)的豎直線。P點(diǎn)為適宜操作點(diǎn)。（2） 塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。其中：—塔的內(nèi)徑，mm。參考大慶石化公司同類設(shè)備尺寸，各側(cè)線產(chǎn)品出口、中段回流入口、各關(guān)口尺寸確定見表41管口尺寸表： 表41管口尺寸表名稱公稱直徑Dn，mm伸出高度，mm進(jìn)再沸器口150再沸氣體入口200塔頂氣體出口200200回流入口80200進(jìn)料口80200塔底液相抽出口50150 塔的頂部空間高度(塔的頂部空間是指塔頂?shù)谝粚铀P到塔頂封頭切線的距離)取=1200mm。則： =2298+1200+19950+3612+5400=32460式中 Hz — 塔的主體高度，mm； — 塔的總高，mm；— 吊柱高度，mm。 第5章 塔的強(qiáng)度計(jì)算見表51已知條件：表51已知條件塔內(nèi)徑Dimm塔高Hmm設(shè)計(jì)溫度Tc176。C設(shè)計(jì)壓力PcMPa操作壓力Pi,MPa150032460190176采用保溫層厚90mm，保溫材料為巖棉，保溫材料的密度為300kg/m3，裙座上有防水水泥，厚度為10mm，由于處于大慶地區(qū)，地震烈度為7級(jí)，基本風(fēng)壓值為550N/m2，土質(zhì)為二類土場。C，設(shè)計(jì)壓力=，設(shè)計(jì)溫度=190176。由《鋼制壓力容器》查得：Q235R=530MPa，=365MPa 常溫時(shí)許用應(yīng)力=365MPa溫度為150℃時(shí)許用應(yīng)力=177MPa塔殼、裙座殼和封頭材料選用Q235R[12]MPa, =177MPa 下段圓筒及下封頭壁厚計(jì)算圓筒： (51) mm式中： — 圓筒壁厚，mm。圓筒：