【正文】 設(shè)備質(zhì)量載荷計算 ................................................................................................42 自振周期計算 ............................................................................................................44 地震載荷與地震彎矩計算 ..........................................................................................44 風(fēng)載荷與風(fēng)彎矩計算 ................................................................................................46 偏心彎矩及最大彎矩 ................................................................................................49 圓筒軸向應(yīng)力校核和圓筒穩(wěn)定校核 ........................................................................49 塔設(shè)備壓力實驗時的應(yīng)力校核 ................................................................................50 裙座軸向應(yīng)力校核 ..................................................................................................51 基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計 ..............................................................................................................53 地腳螺栓計算 ..........................................................................................................54 校核結(jié)果 ..................................................................................................................54 塔設(shè)備質(zhì)量載荷計算 ................................................................................................54 本章小結(jié) ..................................................................................................................556 塔設(shè)備的制造、安裝及運輸 ..............................................................................................55 塔設(shè)備制造要求 ......................................................................................................55 制造上的要求 ...................................................................................................55 材料檢驗 .........................................................................................................55 冷熱成形 .........................................................................................................55 制造與組裝 .......................................................................................................55 焊接及其特點 ...................................................................................................56 熱處理 ...............................................................................................................56 大型塔設(shè)備的安裝 .................................................................................................57 安裝上的考慮 ...................................................................................................57 塔盤的安裝 .......................................................................................................57 塔設(shè)備的運輸 .........................................................................................................57 運輸上的考慮 ...................................................................................................57 鐵路運輸 ...........................................................................................................587 總結(jié) .................................................................................................................................58參考文獻 .........................................................................................................................................61附錄 1：專題論文 ..........................................................................................................................62附錄 2：翻譯部分 ..........................................................................................................................69英文原文 .........................................................................................................................................70中文譯文 .........................................................................................................................................75致 謝 .............................................................................................................................................83中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁1 緒 論 設(shè)計背景精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 設(shè)計意義乙醇在工業(yè)、醫(yī)藥、民用等方面，都有很廣泛的應(yīng)用，是很重要的一種原料。要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法，因為乙醇和水的揮發(fā)度相差不大?；S中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內(nèi)進行的，塔內(nèi)裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。可知，單有精餾塔還不能完成精餾操作，還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器，有時還要配原料液預(yù)熱器、回流液泵等附屬設(shè)備，才能實現(xiàn)整個操作。工藝設(shè)計中要初步確定各階段混合物的物理特性，由計算得出的具體數(shù)據(jù)再進行塔板的最基本設(shè)計。然后是畫圖階段。本設(shè)計的研究的步驟：一、工藝設(shè)計計算 （1） 計算理論塔板數(shù)，塔板效率，確定實際塔板數(shù)；（2） 計算塔徑（空塔氣速） ；（3） 塔盤設(shè)計，溢流裝置設(shè)計，進行流體力學(xué)計算，繪制塔板負(fù)荷性能圖；（4） 選擇塔板間距，初步確定塔高。塔頂上升蒸氣采用全冷凝后，部分回流，其余作為塔頂產(chǎn)品經(jīng)冷卻器冷卻后送至貯槽。在本設(shè)計中，由于流量太大，設(shè)計兩個精餾塔. 塔的物料衡算 查閱文獻，整理有關(guān)物性數(shù)據(jù) 水和乙醇的物理性質(zhì)表 1—1名稱分子式相對分子質(zhì)量密度　20℃ 3/kgm沸 點a℃比熱容(20℃)Kg/(kg.℃)黏度(20℃)導(dǎo)熱系數(shù)(20℃)/(m.℃?)表面張力(20℃?????)N/m水 2998 100 乙醇7789 常壓下乙醇和水的氣液平衡數(shù)據(jù)，見表常壓下乙醇—水系統(tǒng) t—x—y 數(shù)據(jù)如表 1—2 所示。 由手冊查得乙醇—水物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出 x—y 圖，見下圖 求最小回流比 及操作回流比minRR 1 中對角線上,自點 a(,)作切線 ab交 y 軸于點（，）故 求得 =+?minR取操作回流比為 R=2 =2= 求精餾塔的氣液相負(fù)荷L=RD==V=(R+1)D=(1+) = kmol/h=+= kmol/hFL??39。 求操作線方程精餾段操作線方程為：y= ??????提餾段操作線方程為：中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁39。 39。39。??????? 圖解法求理論塔板層數(shù)采用圖解法求理論塔板層數(shù),如圖 1 所示,求解結(jié)果為總理論塔板層數(shù) (包括再沸器)?TN進料板位置 9F作圖如 11:圖 11 求實際塔板數(shù)全塔效率 ：TE中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁查得 乙醇安托尼方程： *??? 水的安托尼方程： ..0泡點方程： *BDApx??總用試差法得出：進料板溫度 ?塔頂溫度 ??塔底溫度 ?平均溫度 .==313DF??平均粘度計算：已知：t= C??水 = 醇 t= ?=.94水 .8乙 醇所以當(dāng) t= ： 可得：? %TN??（ ） ??可得：=??????（ 6） =..（ .） .計算相對揮發(fā)度： ??=??計算塔板效率 : =.9=%??（ ）實際塔板數(shù)： .71?精 =29N?總 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計算中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 操作壓力 塔頂壓力： =塔底壓力： kpaw=350若取每層塔板壓強 = kpa??則進料板壓力： =+17 =?精餾段平均操作壓力 ? 平均摩爾質(zhì)量：塔頂：y= 從圖中讀出 x=氣相 kg/.()??????液相 kg/....4進料板：y= 從圖中讀出 x=氣相 kg/()??????液相 kg/kmolL...塔釜：y= 從圖中讀出 x=氣相 kg/()8..72W??????液相 kg/kmolL....精餾段平均摩爾質(zhì)量 kg/? kg/??提餾段平均摩爾質(zhì)量 kg/kmol39。.? 平均密度 m? 氣相密度 ,V由理想氣體狀態(tài)方程計算,即中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁