年产3500吨牛磺酸项目塔设备设计说明书.doc

年产3500吨牛磺酸项目

塔设备设计说明书

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第1章塔设备概述 -1-

1.1填料塔 -1-

1.2板式塔 -1-

1.3塔型选择一般原则 -1-

1.4板式塔和填料塔的比选 -2-

1.5脱硫塔初步设计 -2-

1.5.1填料的选择 -2-

1.5.2装置流程的选择 -4-

第2章脱硫塔的设计 -6-

2.1设计依据 -6-

2.2设计原则 -6-

2.3设计软件 -6-

2.4塔体结构设计 -6-

2.5脱硫塔T0101A设计的具体过程 -9-

2.5.1脱硫塔内物料组成 -9-

2.5.2温度、压力选择 -10-

2.5.3塔径、塔高计算 -11-

2.5.4液体喷淋密度验算 -14-

2.5.5填料层压降计算 -14-

2.5.6持液量计算 -15-

2.5.7接管设计 -15-

2.5.8筒体与封头选材 -16-

2.5.9筒体与封头壁厚计算 -16-

2.5.10裙座设计 -19-

2.5.11塔内件装置设计 -24-

2.6脱硫塔T0101B设计的具体过程 -29-

2.6.1脱硫塔内物料组成 -29-

2.6.2温度、压力选择 -29-

2.6.3塔径、塔高计算 -29-

2.7塔机械强度校核 -32-

2.7.1脱硫塔T0101A强度校核 -32-

2.7.2塔校核具体结果 -38-

2.7.3脱硫塔T0101B强度校核 -45-

2.7.4塔校核具体结果 -51-

第1章塔设备概述

塔设备类型有很多，可以从不同的角度对塔设备进行分类。例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔；也有按塔釜形式分类的，但是长期以来最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔。

1.1填料塔

填料塔以填料作为气液接触元件，气液两相在填料层中逆向连续接触。它具有结构简单、压力降小、易于用耐腐蚀非金属材料制造等优点，对于气体吸收、真空蒸馏以及处理腐蚀性流体的操作，颇为适用。

当塔径增大时，引起气液分布不均、接触不良等，造成效率下降，即称为放大效应。同时，填料塔还有重量大、造价高、清理维修麻烦、填料损耗大等缺点，以致使填料塔在很长时期以来不及板式塔使用广泛。但是随着新型高效填料的出现，流体分布技术的改进，填料塔的效率有所提高，放大效应也在逐步得以解决。

填料塔工作原理为气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。填料塔的主要结构和作用为：

（1）填料层：提供气液传质面-填料表面形成的液膜面；

（2）液体分布器：均匀分布液体，以避免发生沟流现象；

（3）液体再分布器：避免壁流现象发生；

（4）支撑板：支撑填料层，使气体均匀分布；

（5）除沫器：防止塔顶气体出口处夹带液体。

1.2板式塔

板式塔是分级式的接触型气液传质设备，种类繁多。板式塔为逐级接触式气液传质设备。在一个圆筒形的壳体内装有若干按一定间距放置的水平塔板，塔板上开有很多筛孔，每层塔板靠塔壁处设有降液管。气液两相在塔板内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔的空塔气速很高，因而生产能力较大，塔板效率稳定，造价低，检修、清理方便。

根据目前国内外实际使用的情况，主要的塔型是泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌形塔、浮动喷射塔等。

1.3塔型选择一般原则

在塔型选择时，对精馏塔设备的要求大致如下：生产能力大；效率高；流体阻力小；有一定的操作弹性；结构简单、造价低、安装检修方便；能满足（如腐蚀性、热敏性、起泡性等）工艺的特性。

（1）下列情况优先选用填料塔：

a．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；

b．对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的