筛板式精馏塔设计课件

《筛板式精馏塔设计课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《筛板式精馏塔设计课件（31页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、L o g oL o g o筛板式精馏塔设计筛板式精馏塔设计L o g oL o g o设计任务：题号设计任务：题号36 L o g oL o g o设计内容第一部分第一部分 精馏计算精馏计算第二部分第二部分 塔板流动工况及结构计塔板流动工况及结构计算（下塔）算（下塔）第三部分第三部分 容器及强度计算容器及强度计算第四部分第四部分 附图及参考文献附图及参考文献L o g oL o g o精馏计算精馏计算下塔精馏采用中间抽污氮进入上塔参加精馏，另外一部分压缩空气进膨胀机节流提供冷量进入上塔。其简单流程示意图见右图：L o g oL o g o精馏计算精馏计算流程设计：L o g oL o g o

2、下塔精馏计算2222233332222KOCNWNKKOOCNCNWNWNKKOOCNCNWNWNVVVVV yV yVyVyV yV yVyVy33332222KKCNWNKKKKCNCNWNWNKKKKCNCNWNWNVLLLV yL xLxLxV yL xLxLxv全塔物料守恒v下塔物料守恒332135000/94.19%1.34%4.46%WNWNWNWNVNmhyyy332125723.93/11576.07/0.196%5.604%KWNWNWNLNmhLNmhxxL o g oL o g oDiagramv下塔第I段操作线方程：v下塔第II段操作线方程：11220.54380.0

3、137320.54380.0005yxyx11220.78860.78860.000021yxyxL o g oL o g o下塔精馏计算：下塔精馏计算：L o g oL o g o液空、污液氮、纯液氮节流气化率的确定v1、液空节流气化率的计算（ ） 已知液空的过冷度为5摄氏度，从下塔0.58Mpa节流到0.136Mpa，根据空气T-S图可查得 。v2、污氮及纯氮气化率的计算（ ） 由于污氮中氧和氩含量较低，将污氮近似处理成纯的氮来计算，所以查氮的T-S图可得到：K11.6%KWNCN12.4%W NCNL o g oL o g o液空节流后气液相组分的计算v节流前液空量：v节流后气化量：v节

4、流后液体量：325723.93/KLNmh311.6%25723.962983.98/KKRLNmh(1)KKRL12124 2 .1 %1 .4 7 %1 6 .3 %0 .8 4 %xxyy111222KKR yR xL xR yR xL xL o g oL o g o膨胀空气过热引起气化量的计算v膨胀空气量v 过热度 v查得过热焓 v 气化潜热 v因此膨胀空气过热引起气化量30.1447300 0.146622/KVVNmhCt20热76/hKcal Kmol 1215/Kcal Kmol3401.96/h VVNmh L o g oL o g o上塔的精馏计算A段11112222CNA

5、CNACNCNACNCNACNCNACNCNAVLLVVyL xLxV yVyL xLxV y(1)()1(1)CNCNACNCNLLVV回流比：1122yxyxL o g oL o g o上塔的精馏计算B段根据上塔第1段物料守恒可得操作线方程：11112222WNBWNBWNWNBWNWNBWNWNBWNWNBVLLVVyL xLxV yVyL xLxV y11220.44660.021550.44660.01054yxyxL o g oL o g o上塔的精馏计算C段1111122222WNCWNKCWNWNCWNWNKKCWNWNCWNWNKKCVLLLVVyL xLxL xV yVyL

6、 xLxL xV y11221.05850.212211.05850.000765yxyx1122BKKCCBKKCCBKKCVLVVLyV yVLyV y1230.094%3.1328%CCyy1x2x1y2y 组分塔板数（%）（%）（%）（%）030.0943.1328161.54.443.8774.734274.25.2857.3205.665381.85.6865.3645.936L o g oL o g o上塔的精馏计算D段111111222222WNDWNKPCWNWNDWNWNKKPPDWNWNDWNWNKKPPDVLLLVVVyL xLxL xV yV yVyL xLxL xV

7、 yV y11221.320.318841.320.0012805yxyx11112222PDCPPDDCCPPDDCCVVVVVyV yVyVyVyV yVyVy 1276.312%7.170%DDyyL o g oL o g o实际塔板数的确定段理论塔板数塔板效率实际塔板数总计上塔A70.51460B120.524C30.339D90.713下塔II110.552030I70.7510L o g oL o g o塔板流动工况及结构计算（下塔）L o g oL o g o塔径的计算v下塔工作温度的确定下塔工作温度的确定v工作温度下液体、气体密度的确定工作温度下液体、气体密度的确定v实际工况下

8、气、液体积的确定实际工况下气、液体积的确定96.3101.298.822TTTK顶底22123310.475%10.100.47%13.3189.055%28.01926.073/VVVVOArNyyyKg m22123318% 1107.340.814% 132481.186%699.858778.29/LLLLOArNxxxKgm332345.32/61.958/VmhLmhL o g oL o g o塔径的计算v塔径的计算塔径的计算v取塔径2000mm,选双溢流型塔板 溢流强度：*VLVD =87 V=1817.85L61.952=24.9825B1.24*2L o g oL o g o

9、溢流斗结构设计计算22mnA =2.7475mA =0.3925m，v气体校核计算气体校核计算v筛孔速度筛孔速度 的计算的计算v选择溢流板高度选择溢流板高度 和动液封和动液封 取溢流挡板高度 ： 流量系数：流量系数：m=10000 动液封：动液封：002345.323.21/36003600 0.203Vm sf231100018.41lhmmbmL o g oL o g o塔板阻力计算v干板阻力计算：v液柱静阻力：v膜层阻力：v总塔间总阻力：223.21P1.831.8326.073 245.8222OVpa干11P(0.1950.691 )(0.195 0.01 0.69 0.01841)

10、 778.29 9.81111.88LZhgpa静044 4.86P19.441pad膜PPPP245.82 111.88 19.44377.14tpa干静膜L o g oL o g o溢流斗尺寸及塔板间距计算v初始液封的选取：初始液封的选取：a=7mmv临界深度的计算临界深度的计算v避免发生液冷的最小塔板间距避免发生液冷的最小塔板间距v避免发生雾沫夹带的间距避免发生雾沫夹带的间距 的计算的计算 v 查塔板间距标注系列取H=120mm 2314.2516.97crlhmmbg3121220.95P1.25 0.95z1.681.1675.12tcrcrlhHzhmmgza113.53103.5

11、3 18.4174.99phzhmmL o g oL o g o容器及强度计算容器及强度计算L o g oL o g o塔体壁厚计算v 最高操作压力的计算v 选材及许用应力 的计算 镁铝合金LF2v 焊接形式及焊缝系数 的选取v 容器壁厚附加量的选取计算v 筒体壁厚的计算v 壁厚校核1.07PP工作0.87(0.85 0.9)123=120=3mmcccc0.62062000319.162 24.5 0.87 9.81nPDcmm 筒0.0012.54.5nDmmmin3mmminL o g oL o g o封头的设计计算v封头形式的选取 椭圆形封头v封头厚度的计算 取标准值22mm ，且有

12、110.6206200020005.621.84 244.5 0.87 9.81 2 500nnPDDcmmh 封22mm筒封L o g oL o g o塔体开孔及开孔补强v人孔选择与计算 标准选取v空气进料口接管计算v液空出料口接管计算v 密度与公式求的直径v污液氮出料口接管计算v纯液氮出料口接管计算L o g oL o g o支座设计v塔内液体重量计算塔内液体重量计算v塔内气体重量计算塔内气体重量计算v塔壳重量计算塔壳重量计算v封头重量计算封头重量计算v塔板重量的计算塔板重量的计算v下塔总重量的计算下塔总重量的计算v全塔总重量的估算全塔总重量的估算v支座选取支座选取 A-5支座支座L o

13、g oL o g o支撑梁工字钢的选取v支撑梁计算 初选碳钢工字梁 尺寸规格初选工字钢18v工字钢强度校核：3352084.4 1505 2003842384 17500 3570 100.699xLdEImm1.25（）*331.25*20027.68 28 38 100bLWcm（2084.4+150）*3L o g oL o g o参考文献参考文献 v 吴业正等，制冷与低温装置，高等教育出版社，吴业正等，制冷与低温装置，高等教育出版社，2009v 李化治，制氧技术，冶金工业出版社，李化治，制氧技术，冶金工业出版社，2009v 张祉佑，石秉三主编，低温技术原理与装置，机械工业出张祉佑，石秉

14、三主编，低温技术原理与装置，机械工业出版社，版社，1987v 郑德馨郑德馨, 袁秀玲，低温工质热物理性质表和图，机械工袁秀玲，低温工质热物理性质表和图，机械工 业业出版社，出版社，1982 v 陈国邦，黄永华，包锐，低温流体热物理性质，国防工业陈国邦，黄永华，包锐，低温流体热物理性质，国防工业出版社出版社,2006v 深冷手册，化学工业出版社，深冷手册，化学工业出版社，1979v 朱有庭朱有庭, 曲文海曲文海, 于浦义编，化工设备设计手册，化学工业于浦义编，化工设备设计手册，化学工业出版社出版社2005 v 杂志：深冷技术、低温工程、低温与超导、制冷、低杂志：深冷技术、低温工程、低温与超导、制冷、低 温温与特气与特气L o g oL o g o附图附图L o g oL o g o筛板式精馏塔设计C l i c k t o e d i t c o m p a n y s l o g a n .