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年产4.4万吨甲苯精馏浮阀塔毕业论文 目录 第一部分 设计方案的选择和论证 1 设计流程 1 2 设计思路 1 第二部分 工艺计算 1.1原始数据 4 1.2确定最小回流比 4 1.2.1 汽液平衡关系及平衡数据 4 1.2.2 求回流比 5 1.3物料衡算 7 1.4 热量衡算 8 （2） 加热介质和冷却剂的选择 8 1.5塔板数计算 11 1.5.1 理论塔板数计算 11 1.5.2 实际塔板数计算 12 1.6 塔的气液负荷计算 13 1.6.1 苯、甲苯的密度和粘度 13 1.6.2相关的流量及物性参数 14 1.7.3 液相平均张力 18 2.1塔径设计计算 19 2.1.1精馏段的气、夜相体积流率为 19 2.1.2提留段的气液体积流率 20 2.2塔板主要尺寸计算 21 2.2.1精馏段 21 2.2.2提馏段 23 2.3塔板的流体力学验算 25 2.3.1精馏段 25 2.3.2提馏段 26 2.4塔板负荷性能图 28 2.4.1精馏段 28 2.5冷凝器的选择 35 2.7 配管的选择 37 2.8 塔体结构 39 第三部分 强度校核 3.1 圆筒和封头强度计算 40 3.2 质量载荷计算 40 3.3 地震载荷及地震弯矩计算 42 3.5 最大弯矩 47 3.6 圆筒应力校核 47 3.7 裙座稳定计算 49 3．8 基础环设计 50 3.9 地脚螺栓 51 3.10 筋板设计 51 3.11 盖板设计（有盖垫的环形盖板） 52 3.12 裙座与塔壳的焊缝验算（对接焊缝） 52 3.13开孔补强设计计算 53 3.13.1塔顶蒸汽管 53 3.13.2 再沸器入塔管 54 3.13.3其他接管 56 3.14人口的开口补强 56 3.15吊住的选择计算 58 第四部分 计算说明书 4.1设备性能 60 4.2设备安装的技术要求 60 4.3设备试车的技术要求 60 4.4设备维护与检修技术要求 60 4.4.1检修周期 60 4.4.2检修内容 61 外文文献及翻译 64 年产4.4万吨甲苯精馏浮阀塔设计 第一部分 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需要选定回流比。 图1-2 设计思路流程图 1、本设计采用连续精馏操作方式。2、常压操作。3、泡点进料。4、间接蒸汽加热。5、塔顶选用全凝器。6、选用浮阀塔。 在此使用浮阀塔，浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点，其突出优点是可以根据气体的流量自行调节开度，这样就可以避免过多的漏液。另外还具有结构简单，造价低，制造方便，塔板开孔率大，生产能力大等优点。浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，其多用不锈钢板或合金 。近年来所研究开发出的新型浮阀进一步加强了流体的导向作用和气体的分散作用，使气液两相的流动接触更加有效，可显著提高操作弹性和效率。 从苯—甲苯的相关物性中可看出它们可近似地看作理想物系。而且浮阀与塔盘板之间的流通面积能随气体