机械5

DN1200苯-甲苯蒸馏塔机械设计 摘要 本次机械设计是为了分离苯和甲苯的混合物，此物料属于容易分离的物系。由于现代化工生产对塔设备追求的是开发传质效率高、压降孝通量大的塔设备，因此采用的设计是常压下的连续蒸馏塔，取的最小回流比值为1.5倍，使用泡点进料，将原料液体预热至泡点后送入塔内。 此次设计的流程内容主要为：设计方案的确定;物料的衡算;塔板数的确定;塔径及塔板工艺尺寸计算;精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算操作压力计算、操作温度计算、平均摩尔质量计算、平均密度计算、液体平均表面张力计算;负荷性能图、塔结构、其他附属设备的设计以及塔设备的制造和安装等。 以上设计内容的主要设计结果为：实际塔板数28块、全塔效率52.1%、塔内径1.2米；精馏段理论与实际塔板数的确定；提馏段理论与实际塔板数的确定;精馏塔的塔体工艺尺寸计算;附属内件;附属设备;接管尺寸的确定。 关键词：苯-甲苯；蒸馏塔；机械设计；效率 ABSTRACT This mecha
nical desig
n is for the separatio
n of be
nze
ne a
nd tolue
ne mixture, this material belo
ngs to the easy separatio
n of the material system. Due to the pursuit of moder
n chemical productio
n of tower equipme
nt high mass tra
nsfer efficie
ncy, low pressure drop, high flux tower equipme
nt, so the desig
n is u
nder
normal pressure co
nti
nuous distillatio
n colum
n a
nd take the mi
nimum reflux ratio is 1.5 times, usi
ng bubble poi
nt feed, raw material preheati
ng liquid to the bubble poi
nt a
nd evacuatio
n i
nto the tower. The desig
n process i
ncludes Determi
natio
n of desig
n scheme; material bala
nce; Determi
natio
n of plate
number; diameter of the colum
n a
nd plate parameters calculatio
n; calculatio
n of distillatio
n process co
nditio
ns a
nd releva
nt data calculatio
n pressure calculatio
n a
nd operatio
n, the operati
ng temperature is calculated, the average molar mass, the average de
nsity is calculated, average liquid surface te
nsio
n calculatio
n; load performa
nce diagram, the structure of the tower a
nd other a
ncillary equipme
nt desig
n a
nd tower equipme
nt ma
nufacture a
nd i
nstallatio
n. The mai
n desig
n of the desig
n me
ntio
ned above the actual plate
number 28, 52.1% of full tower efficie
ncy a
nd tower i
n
ner diameter of 1.2 meters; Determi
natio
n of distillatio
n of theory a
nd actual
number of plate; Determi
natio
n of distillatio
n sectio
n theory a
nd actual plate
number; distillatio
n tower body parameters calculatio
n; Affiliated parts; affiliated equipme
nt; over size determi
ned. Keywords be
nze
ne tolue
ne;distillatio
n tower; mecha
nical desig
n; efficie
ncy 目录 1绪论1 1.1蒸馏及蒸馏流程和分类1 1.2蒸馏塔的工作原理和操作特点1 1.3蒸馏塔的工艺参数2 1.4设计内容以及工艺流程设计方案2 2蒸馏塔的工艺设计计算4 2.1设计方案的确定4 2.2蒸馏塔的物料衡算4 2.2.1原料液、塔顶和塔釜产品的摩尔分数和平均摩尔质量4 2.2.2物料衡算4 2.3塔板数的确定4 2.3.1理论塔板数的确定4 2.3.2求实际塔板数7 2.4蒸馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算7 2.4.1操作压力7 2.4.2操作温度7 2.4.3平均摩尔质量8 2.4.4平均密度8 2.4.5液相平均表面张力9 2.4.6液相平均黏度9 2.5蒸馏塔的塔体工艺尺寸计算10 2.5.1塔径的计算10 2.5.2蒸馏塔有效高度的计算11 2.6塔板主要工艺尺寸的计算11 2.6.1溢流装置计算11 2.6.2塔板布置及浮阀数目与排列13 2.7塔板流体力学验算15 2.7.1气相通过浮阀塔板的压降15 2.7.2淹塔16 2.7.3雾沫夹带17 2.8塔板负荷性能图18 2.8.1雾沫夹带线18 2.8.2液泛线19 2.8.3液相负荷上限线20 2.8.4漏液线20 3.8.5液相负荷下限线20 2.9计算结果汇总22 3蒸馏塔机械设计24 3.1选材24 3.2塔器壁厚及质量计算24 3.2.1塔器壁厚计算24 3.2.2塔的质量计算25 3.3塔体强度与稳定性校核28 3.3.1塔的基本自振周期计算28 3.3.2地震载荷计算29 3.3.3风载荷的计算32 3.3.4各种载荷引起的轴向应力35 3.3.5筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核37 3.3.6筒体和裙座水压试验应力校核38 3.4基础环厚度计算40 3.5地脚螺栓计算41 3.5.1地脚螺栓计算承受的最大压力41 3.5.2地脚螺栓直径41 3.5.3裙座与塔壳连接焊缝验算41 3.6开孔与孔补强计算42 3.6.1填料上下塔段连接部位的补强计算42 3.6.2有效补强范围42 3.6.3有效补强面积43 3.7接管的选用44 3.8接管法兰的选取45 4塔设备的制造及安装46 4.1制造要求46 4.2组装要求46 参考文献48 致谢49