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1200mm精馏塔机械设计毕业论文 第一章 概 述 1.1 塔设备概论 塔设备是化工、石油化工和炼油、医药、环境保护等工业部门的一种重要的单元操作设备。它的作用是实现气（汽）——液相或液——液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。 在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。因此，塔设备的设计和研究受到化工、炼油行业的极大重视。 为了使塔设备能更有效、更经济地运行，除了要求它满足特定的工艺条件外，还应满足以下要求： 1.气液两相充分接触，相际间传热面积大； 2.生产能力大，即气液处理量大； 3.操作稳定，操作弹性大； 4.阻力小； 5.结构简单，制造、安装、维修方便，设备的投资及操作费用低； 6.耐腐蚀，不易堵塞。 塔设备的分类： 1.按操作压力分有加压塔、常压塔及减压塔； 2.按单元操作分有精馏塔、吸收塔、介吸塔、萃取塔、反应塔、干燥塔等； 3.按内件结构分有填料塔、板式塔。 1.2常压塔的工作原理及工艺路 在产品生产工艺中，在蒸馏前必须进行严格的脱盐、脱水，脱盐后TSC换热到81℃进初馏塔（又称预汽化塔），塔顶出半成品或者成品。 本次设计的是常压塔，常压塔的基本结构和工作原理如下图： 1.3精馏塔的主要结构 在塔设备的类别中，由于目前工业上应用最广泛的是填料塔及板式塔，所以主要考虑这两种类别。 考虑到设计条件，在初馏塔中STC的分离程度要求不高，成分复杂，而且板式塔较填料塔而言其效率更高，更稳定，液——气比适用范围大，持液量较大，安装、检修更容易，造价更低，故选用板式塔更为合理。 板式塔是一种逐级（板）接触的气液传质设备。塔内以塔板作为基本构件，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。 塔盘采用浮阀型式。因为浮阀塔在石油、化工、等工业部门应用最为广泛，具有优异的综合性能，在设计和选用时常作为首选的板式塔型式。 板式初馏塔的总体结构见装配草图。由图可见，板式塔除了各种内件之外，主要由塔体、支座、人孔或手孔、除沫器、接管、吊柱及扶梯、操作平台组成。 a.塔体 塔体即塔设备的外壳，常见的塔体由等直径、等厚度的圆筒及上下封头组成。塔设备通常安装在室外，因而塔体除了承受一定的操作压力（内压或外压）、温度外，还要考虑风载、地震载荷、偏心载荷。此外还要满足在试压、运输及吊装时的强度、刚度及稳定性要求。本设计中初馏塔为常压0.107MPa，采用等直径等厚度型式。 b.支座 塔体支座是塔体与基础的连接结构。因为该塔设备较高、重量较大，为保证其足够的强度及刚度，故采用裙式支座。 c.人孔及手孔 为安装、检修、检查等需要，本初馏塔体上设有人孔。 d.接管 用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备相连接。本初馏塔的主要接管见草图。 e.吊柱 安装于塔顶，主要用于安装、检修时吊运塔内件。此外，还有法兰等其他结构。 第二章 初馏塔基本结构的设计 2.1 设计条件 已知给定设计条件如下： 工作介质：STC 塔径：1200mm 工作参数：最高工作压力0.107MPa，最高工作温度81℃。 工作地点：武汉市江夏区 查表得武汉“月平均最低气温”为-3.2℃，地震基本烈度为8度，基本风压400N/m2。 2.2 塔高的确定 （1） 塔的顶部空间高度 塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头切线的距离。为了减少塔顶出口气体中夹带的液体量，顶部空间高度取ha=1215+325=1540mm。 （2） 塔的底部空间高度 塔的底部空间高度是塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线处的距离。当进料系统有15分钟的缓冲时间容量时，釜液的停留时间可取3～5分钟。根据塔径1200mm，可取塔底部空间高度4655+325=4980mm。 （3） 塔的主体高度 全塔塔板数30层。塔盘之间的间距应主要考虑的因素有：雾沫夹带、物料的起泡性、操作弹性、安装和维修的要求。此外，塔板间距与液泛密切相关，塔板间距越大，越不易发生液泛。结合塔板间距标准系列，可取塔板间距为350mm。为了检修和安装的方便，需要在塔板之间合适的位置处，开设吊耳及精料管，我们设计在此连续8层塔板间距离2800mm。进油口处空间高度取4200mm。总计人孔数为3个。 主体高度：1540+21*350+2800+4980=16603 mm。 （4） 椭圆形封头 根据JB/T4746-2002《钢制压力容器用标准封头》 ，选用EHA12