塔设备设计说明书.doc

  目录 目录 1 塔设备选型说明书 1 1.1 塔型的选择原则 1 1.2 填料塔和板式塔的比较 1 1.2.1 板式塔塔型选择的一般原则 2 1.2.2 板式塔的塔盘类型与选择 3 1.2.3 填料塔填料选择 4 1.3 塔型的结构与选择 4 1.3.1 与物性有关的因素 5 1.3.2 与操作条件有关的因素 5 1.3.3 其他因素 5 1.3.4 本厂实际情况的选择 6 1.4 塔的设计 6 1.4.1 塔的主要工艺尺寸计算 7 1.5 CupTower校核 18 1.6 塔负荷性能优化数据 23 1.7 塔机械工程设计 24 1.7.1 塔高的计算 24 1.7.2 塔相关设计与校核参数 25 1.7.3 SW6塔强度校核 26 附 塔设备一览表 40   1.1 塔型的选择原则 精馏塔主要有板式塔种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但者各有优缺点，要根据具体情况选择 塔选型参考标准 《固定式压力容器》 B 150-2011 《压力容器封头》 GB/T 25198-2010 《石油化工塔器设计规范》 SHT 3098-2011 HG/T 20583-2011 《工艺系统工程设计技术规范》 HG/T 20570-1995 《塔顶吊柱》 HG/T 21639-2005 《不锈钢人、手孔》 G 21594-21604 《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》 HG/T 21514-2005 《钢制塔式容器》 JB/T 4710-2005 《钢制管法兰、垫片、紧固件》 HG/T 20592~20635-2009 1.2 填料塔和板式塔的比较 表1-1 精馏塔的主要类型及特点 类型 板式塔 填料塔 结构特点 每层板上装配有不同型式的气液接触元件或特殊结构 塔内设置有多层整砌或乱堆的填料，如拉西环、鲍尔环、鞍型填料等散装填料，格栅、波纹板等规整填料 操作特点 气液逆流逐级接触 微分式接触，可采用逆流操作，也可采用并流操作 设备性能 空塔速度（亦即生产能力）高，效率高且稳定；压降大，液气比的适应范围大，持液量大，操作弹性小 大尺寸空塔气速较大，小尺寸空塔气速较小；要求液相喷淋量较大，持液量小，操作弹性大 制造与维修 直径在600mm以下的塔安装困难，金属材料耗量大 新型填料制备复杂，造价高，检修清理困难，可采用非金属材料制造，但安装过程较为困难 适用场合 处理量大，操作弹性大，带有污垢的物料 处理强腐蚀性，液气比大，真空操作要求压力降小的物料 1.2.1 板式塔塔型选择的一般原则 选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。 1.下列情况优先选用填料塔： （1）在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度； （2）对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔； （3）具有腐蚀性的物料，可选用填料塔。因为填料塔可采用非金属材料，如陶瓷、塑料等； （4）容易发泡的物料，宜选用填料塔。 2.下列情况优先选用板式塔： （1）塔内液体滞液量较大，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定； （2）液相负荷较小； （3）含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险较小； （4）在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。这是因为一方面板式塔的结构上容易实现，此外，塔板上有较多的滞液以便与加热或冷却管进行有效地传热； （5）在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。 1.2.2 板式塔的塔盘类型与选择 1.塔板种类 根据塔板上气、液两相的相对流动状态，板式塔分为穿流式和溢流式。目前板式塔大多采用溢流式塔板。穿流式塔板操作不稳定，很少使用。 2.各种塔盘性能比较 工业上需分离的物料及其操作条件多种多样，为了适应各种不同的操作要求，迄今已开发和使用的塔板类型繁多。这些塔板各有各的特点和使用体系，现将几种主要塔板的性能比较。 表1-2塔板性能的比较 塔板类型 优点 缺点 适用范围 泡罩板 较成熟、操作稳定 结构复杂、造价高、塔板阻力大、处理能力小 特别容易堵塞的物系 浮阀板 效率高、操作范围宽 浮阀易脱落 分离要求高、负荷变化大 筛板 结构简单、造价低、塔板效率高 易堵塞、操作弹性较小 分离要求高、塔板数较多 舌型板 结构简单且阻力小 操作弹性窄、效率低 分离要求较低的闪蒸塔 表1-3 塔板性能的量化比较 塔板类型 生产能力 操作弹性 塔板效率 压降 结构 成本 泡罩板 1.0 5 1.0 1 复杂 1 浮阀板 1.2-1.3 9 1.1