DN1200氨吸收塔设计讲解.doc

目录 目录 1 引言 1 第一章 工艺计算 2 1.1吸收剂用量及吸收溶液深度 2 1.1.1惰性气体流量 2 1.1.2 最小气液比 2 1.1.3最小吸收剂用量 4 1.1.4吸收液浓度 4 1.2泛液速度 4 1.2.1 塔顶混合气体平均分子量 4 1.2.2填料的选择 5 1.2.3泛点气速 5 1.3塔径的估算 7 1.4液体喷淋密度的验算 7 1.5填料层高度的计算 8 1.5.1传质单元数的计算 8 1.5.2传质单元数的计算 8 1.5.3填料层的分段 10 1.5.4填料层压降的计算 10 第二章 塔结构的设计 12 2.1塔内件及附件的选择 12 2.1.1除沫器的选择 12 2.1.2填料支承装置的选择 12 2.1.3液体分布器 13 2.1.4液体再分布器 14 2.1.5 裙座结构设计 15 2.1.6 人孔的设计与选择 16 2.1.7塔吊柱的选择 16 2.1.8接管的选择 19 2.1.9 接管法兰的选择 19 2.1.10压力容器法兰的选择 20 第三章 塔的设计及强度校核 21 3.1塔体和封头的厚度计算 21 3.1.1材料的选择 21 3.1.2筒体厚度的确定 21 3.1.3封头壁厚计算 22 3.2塔体载荷分析 23 3.2.1质量载荷 23 3.2.2自振周期的计算 24 3.2.3塔体的风载荷及风力矩 25 3.2.4地震载荷与地震弯矩的计算 27 3.3塔体的强度及稳定性校核 31 3.3.1 塔体的轴向应力 31 3.3.2 轴向应力校核 31 3.4 裙座的强度及稳定性较核 32 3.4.1裙座各危险截面的校核 32 3.4.2焊缝强度的校核 33 3.5裙座基础环 33 3.5.1 基础环内外径确定 33 3.5.2基础环的厚度设计 34 3.6地脚螺栓计算 35 3.7水压试验时塔的强度和稳定性验算 35 第四章 开孔和开孔补强设计 36 4.1开孔及补强说明 36 4.2 开孔补强设计计算 41 4.2.1 封头开孔补强设计计算 41 4.2.2人孔开孔补强设计计算 43 第五章 主要制造工艺 45 5.1 椭圆封头部件的制造 45 5.2筒节的主要制造工艺 45 5.3总装 46 5.4 主要件的热处理 47 5.5主要检验要求 47 参考文献： 48 附录一 外文原稿： 49 附录二 外文翻译： 56 谢 辞 62 引言 在化工、炼油和石油化学工业生产中,塔设备作为分离过程工艺设备,在蒸馏、精馏、萃取、吸收和解吸等传质单元操作中有着重要的地位。若就单元装置而论,塔设备所占比重往往更大,例如在成套苯蒸馏装置中,塔设备所占比重竟高达75.7%。此外,蒸馏用塔的能量耗费巨大,也是众所周知的。故塔设备对产品产量、质量、成本乃至能源消耗都有着至关重要的影响。因而强化塔设备来强化生产操作是生产、设计人员十分关心的课题随着石油化工的发展，填料塔日益受到人们的重视随着新型塔填料的相继开发和应用，填料塔的优点更显突出，应用范围日益扩大第一章 工艺计算 1.1吸收剂用量及吸收溶液深度 1.1.1惰性气体流量 V＝(1－0.1)= (1-0.1) =350.4 1.1.2 最小气液比 按设计条件中的平衡数据： 表1.1.1 氨溶夜的温度 / 氨在溶液中的浓度 /（kmol ）/kmol 空气） 20 0 0 23.5 0.005 0.056 26 0.01 0.010 29 0.015 0.018 31.5 0.02 0.027 34 0.025 0.04 36.5 0.03 0.054 39.5 0.035 0.074 42 0.04 0.097 44.5 0.045 0.125 47 0.05 0.156 在X－Y坐标图上绘平衡曲线，如图1.1.1所示 图 1.1.1 Y1＝＝0.11 Y2＝Y1（1－η）＝0.111（1－0.95）＝0.00556 可从图1.1.1中查得 Y1＝0.111时的X值 X＝0.0425 故得最小气液比()===2.48 1.1.3最小吸收剂用量 故最小吸收剂用量L=()V＝2.48×350.4＝869 而吸收剂用量为其最小用量的1.1倍，可得吸收剂用量 L＝1.1 L=1.1×869=955.9 1.1.4吸收液浓度 从全塔范围内氨的衡算 = 即：＝ 1.2泛液速度 按塔顶情况计算。为了方便，操作温度、压强取平均会值。 气体千摩尔流量 Vv= =×=352.4 1.2.1 塔顶混合气体平均分子量 M=MY+M 式中 Ma—空气平