2.6万吨年甲苯精馏筛板塔设计毕业设计.doc

2.6万吨年甲苯精馏筛板塔设计毕业设计 第一部分 设计方案的选择和论证 - 1 - 1.1 设计流程 - 1 - 1. 2 设计思路 - 1 - 1.3原始数据 - 3 - 1.4确定最小回流比 - 4 - 1.4.1 汽液平衡关系及平衡数据 - 4 - 1.4.2 求回流比 - 4 - 1.5物料衡算 - 6 - 1.6 热量衡算 - 7 - 1.61 热量衡算的物流示意图 - 7 - 1.62 加热介质和冷却剂的选择 - 7 - 1.63 理想气体定压比热容的计算 - 8 - 1.64 相关数据计算 - 9 - 1.65 热量衡算表 - 10 - 1.7 塔板数计算 - 11 - 1.7.1 理论塔板数计算 - 11 - 1.7.2 实际塔板数计算 - 12 - 1.8塔的气液负荷计算 - 12 - 1.8.1 苯、甲苯的密度和粘度 - 12 - 1.8.2相关的流量及物性参数 - 13 - 1.9.3 液相平均张力 - 17 - 第二部分 精馏塔主要尺寸的设计计算 - 18 - 2.1塔径设计计算 - 18 - 2.1.1精馏段的气、夜相体积流率为 - 18 - 2.1.2提留段的气液体积流率 - 19 - 2.2塔板主要尺寸计算 - 20 - 2.2.1精馏段 - 20 - 2.2.2提馏段 - 21 - 2.3塔板的流体力学验算 - 23 - 2.3.1精馏段 - 23 - 2.3.2提馏段 - 24 - 2.4塔板负荷性能图 - 26 - 2.4.1精馏段 - 26 - 2.4.2提馏段 - 29 - 2.5冷凝器的选择 - 32 - 2.6再沸器 - 32 - 2.7 配管的选择 - 33 - 2.8 塔体结构 - 35 - 第三部分 强度校核 - 36 - 3.1 圆筒和封头强度计算 - 36 - 3.2 质量载荷计算 - 36 - 3.3 地震载荷及地震弯矩计算 - 38 - 3.4 风载荷和风弯矩计算 - 41 - 3.5 最大弯矩 - 43 - 3.6 圆筒应力校核 - 43 - 3.7 裙座稳定计算 - 45 - 3.8 基础环设计 - 46 - 3.9 地脚螺栓 - 47 - 3.10 筋板设计 - 47 - 3.11 盖板设计（有盖垫的环形盖板） - 48 - 3.12 裙座与塔壳的焊缝验算（对接焊缝） - 48 - 第四部分 开孔补强设计计算 - 49 - 4.1塔顶蒸汽管 - 49 - 4.2 再沸器入塔管 - 50 - 4.3其他接管 - 51 - 4.4人口的开口补强 - 52 - 4.4.1裙座 - 52 - 4.4.2塔体人口及补强 - 52 - 4.4.3 其他人孔补强 - 53 - 4.5吊柱的选择计算 - 53 - 4.6 校核 - 54 - 第五部分 计算说明书 - 57 - 5.1设备性能 - 57 - 5.2设备安装的技术要求 - 57 - 5.3设备试车的技术要求 - 57 - 5.4设备维护与检修技术要求 - 57 - 5.4.1检修周期 - 57 - 5.4.2检修内容 - 58 - 2.6万吨甲苯精馏筛板塔设计 设计方案的选择和论证 1 设计流程 本设计任务为分离苯__甲苯混合物。对于二元混合物的分离，采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 连续精馏塔流程流程图 连续精馏流程附图 图1-1 流程图 2 设计思路 在本次设计中，我们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。实际上，蒸馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是浮阀式连续精馏塔。蒸馏是物料在塔内的多次部分汽化与多次部分冷凝所实现分离的。热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。 塔顶冷凝器可采用全凝器、分凝器-全能器连种不同的设置。在这里准备用全凝器，因为可以准确的控制回流比。此次设计是在常压下操作。 因为这次设计采用间接加热，所以需要再沸器。回流比是精馏操作的重要工艺条件。选择的原则是使设备和操作费用之和最低。在设计时要根据实际