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全国化工大赛-恒逸石化杯-上海赛科石化年产19.5万吨醋酸乙烯酯项目4-2塔设备设计说明书.docx

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2019年“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

上海赛科化工分公司

年产19.5万吨醋酸乙烯酯项目

塔设备设计说明书

烯途行者团队

贺子文罗云波付雨王嘉璐孙文涓

指导老师:程新华谭海燕邵宇

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章塔设备设计依据 1

第二章塔设备简介 5

2.1板式塔 5

2.2填料塔 5

2.3塔设计规定 6

2.3.2塔型选择一般原则 6

2.3.3塔板类型的选择 7

第三章塔设备设计示例(T0105) 8

3.1设计说明 8

3.2塔设计条件 8

3.3塔径计算 9

3.3.1获取物性参数 9

3.3.2塔径计算 9

3.3.3塔径的初步核算 11

3.3.4溢流装置 12

3.3.5塔板结构设计 13

3.3.6流体力学验算 15

3.3.7塔设备参数总结 17

第四章CUP-TOWER塔水力学设计(以精馏段为例) 18

4.1输入塔板信息 18

4.2输入工艺条件 19

4.3输入塔板结构参数 20

4.4浮阀塔校核结果 21

4.5塔板平面总示意图 23

4.6计算结果及计算说明书 23

第五章塔的机械设计 28

5.1选材 28

5.2设计压力 28

5.3设计温度 28

5.4塔厚的计算 28

5.5塔高的计算 29

5.5.1塔顶空间高 29

5.5.2塔板间距 29

5.5.3开设人孔的板间距 29

5.5.4人孔数 29

5.5.5进料段空间高度 29

5.5.6塔底空间高度 29

5.5.7实际塔板数 29

5.5.8直边高度 30

5.5.9塔筒体高度 30

5.5.10裙座高度 30

5.5.11封头高度 30

5.5.12塔体总高度 30

5.6接管的计算 31

5.6.1塔顶蒸汽出口管径 31

5.6.2回流管 31

5.6.3进料管 31

5.6.4塔底液体出料管径 32

5.6.5塔底气体进料管径 32

5.7强度校核 32

5.8裙座的设计 36

5.8.1裙座的选材 36

5.8.2裙座的结构 36

5.8.3地脚螺栓 37

5.8.4裙座的校核 37

5.9塔设备附件 42

5.9.1除沫器 42

5.9.2吊柱 42

5.10塔设备机械强度校核 43

5.10.1风载荷、地震载荷的校核 43

5.10.2耐压实验校核 46

5.10.3开孔补强校核 46

5.11设备条件图 48

5.12塔设备选型一览表 48

第一章塔设备设计依据

塔设备设计参考标准如下:

表1-1塔设备设计参考标准

参考标准

标准号

《固定式压力容器》

GB150-2011

《压力容器封头》

GB/T25198-2010

《钢制管法兰、垫片和紧固件》

HG/T20592~20635-2009

《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》

HG/T21514-2005

《化工设备设计基础规定》

HG/T20643-2012

《钢制化工容器结构设计规定》

HG/T20583-2011

《石油化工塔器设计规范》

SHT3098-2011

《工艺系统工程设计技术规范》

HG/T20570-1995

《补强圈》

JB/T4736-2002

《塔式容器》

NB/T47041-2014

第二章塔设备简介

塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收、气体的湿法静制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。

塔主要有板式塔和填料塔两种,它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程,但两者各有优缺点,要根据具体情况选择。

2.1板式塔

塔内装有一定数量的塔盘,是气液接触和传质的基本构件;属逐级(板)接触的气液传质设备;气体自塔底向上以鼓泡或喷射的形式穿过塔板上的液层,使气液相密切接触而进行传质与传热;两相的组分浓度呈阶梯式变化。

2.2填料塔

塔内装有一定高度的填料,是气液接触和传质的基本构件;属微分接触型气液传质设备;液体在填料表面呈膜状自上而下流动;气体呈连续相自下

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