秋精馏塔板式设计.pptx

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1、第1页/共59页化工原理课程设计化工原理课程设计2023/3/27板式精馏塔设计板式精馏塔设计第一部分：化工原理课程设计任务书第一部分：化工原理课程设计任务书第一部分：化工原理课程设计任务书第一部分：化工原理课程设计任务书第二部分：设计方法第二部分：设计方法第二部分：设计方法第二部分：设计方法第三部分：化工塔器第三部分：化工塔器第三部分：化工塔器第三部分：化工塔器CADCAD设计软件介绍设计软件介绍设计软件介绍设计软件介绍第四部分：设计示例第四部分：设计示例第四部分：设计示例第四部分：设计示例第2页/共59页第一部分：化工原理课程设计任务书一一.设计题目：设计题目：分离苯分离苯甲苯（乙苯、氯苯

2、）混合液的浮阀甲苯（乙苯、氯苯）混合液的浮阀精馏塔设计精馏塔设计 二二.原始数据原始数据年产量、料液浓度见下页表。年产量、料液浓度见下页表。料液初温：料液初温：3030塔顶产品含苯不低于塔顶产品含苯不低于98.0%98.0%（苯质量分率）（苯质量分率）塔底釜液含苯量不高于塔底釜液含苯量不高于 2.0%(2.0%(苯质量分率苯质量分率)每年实际生产天数：每年实际生产天数：330330天（一年中有一个月检修）天（一年中有一个月检修）塔顶压强：塔顶压强：40mmHg(表压表压)单板压降不大于单板压降不大于0.7kPa 设备型式：浮阀塔（设备型式：浮阀塔（F1型重阀）型重阀）公用工程：冷却水进口温度公

3、用工程：冷却水进口温度 20出口出口35-40 饱和蒸汽压力饱和蒸汽压力 4kgf/cm2（表压）（表压）第3页/共59页年生产量/吨 进料组成（质量%）40%44%48%52%56%60%300001122128333632000112122229343400020103142330360002719941524380003226188516400003531251776第4页/共59页三三.设计任务设计任务完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计完成精馏塔工艺设计，精馏设备设计，有关附属设备的设计和选用，绘制生产工艺流程图，精馏塔工艺条件图及塔板结构简和选用，绘制生产工艺流程图

4、，精馏塔工艺条件图及塔板结构简图，编制设计说明书。图，编制设计说明书。四四.设计内容设计内容第5页/共59页1.1.工艺设计（1 1 1 1）选择工艺流程和工艺条件）选择工艺流程和工艺条件 a a a a加料方式加料方式 b.b.b.b.加料状态加料状态 c.c.c.c.塔顶蒸汽冷凝方式塔顶蒸汽冷凝方式 d.d.d.d.塔釜加热方式塔釜加热方式 e.e.e.e.塔顶塔底产品的出料状态塔顶塔底产品的出料状态 塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。塔顶产品由塔顶产品冷却器冷却至常温。（2 2 2 2）精馏工艺计算：）精馏工艺计算：a.a.a.a.物料衡算确定各物料流量和组成。物料衡算确定各物料流量和

5、组成。b.b.b.b.经济核算确定适宜的回流比经济核算确定适宜的回流比 根根据据生生产产经经常常费费和和设设备备投投资资费费综综合合核核算算最最经经济济原原则则，尽尽量量使使用计算机进行最优化计算，确定适宜回流比。用计算机进行最优化计算，确定适宜回流比。c.c.c.c.精馏塔实际塔板数精馏塔实际塔板数 用用近近似似后后的的适适宜宜回回流流比比在在计计算算机机上上通通过过逐逐板板计计算算得得到到全全塔塔理理论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。论塔板数以及精馏段和提馏段各自的理论塔板数。然后根据全塔效率然后根据全塔效率E E E ET T T T，求得全塔、精馏段、提馏段的实际塔，求得全塔

6、、精馏段、提馏段的实际塔板数，确定加料板位置。板数，确定加料板位置。第6页/共59页 2.2.2.2.精馏塔设备设计精馏塔设备设计 (1)(1)(1)(1)选择塔型和板型选择塔型和板型 采用板式塔，板型为筛板采用板式塔，板型为筛板(浮阀浮阀)塔。塔。(2)(2)(2)(2)塔板结构设计和流体力学计算塔板结构设计和流体力学计算 (3)(3)(3)(3)绘制塔板负荷性能图绘制塔板负荷性能图 画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。画出精馏段或提馏段某块的负荷性能图。(4)(4)(4)(4)有关具体机械结构和塔体附件的选定有关具体机械结构和塔体附件的选定 *接管规格接管规格：根据流量和流体的性质，选取经

7、验流速，选择标准管道。根据流量和流体的性质，选取经验流速，选择标准管道。*全塔高度全塔高度：包括上、下封头，裙座高度。包括上、下封头，裙座高度。第7页/共59页第二部分：板式精馏塔设计方法一.流程和方案的确定二.工艺计算三.设备计算四.辅助设备计算五.塔体结构六.带控制点工艺流程图第8页/共59页第9页/共59页一一.流程和方案的确定流程和方案的确定1、综述（、综述（塔设备的选择塔设备的选择）精馏原理及其在工业生产中的应用，精馏操作对塔设精馏原理及其在工业生产中的应用，精馏操作对塔设备的要求，板式塔和填料塔的比较（备的要求，板式塔和填料塔的比较（例如：浮阀塔的例如：浮阀塔的特点特点），本设计所

8、选塔的特性），本设计所选塔的特性。2、蒸馏装置流程的确定、蒸馏装置流程的确定蒸馏装置包括：精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝蒸馏装置包括：精馏塔、原料预热器、再沸器、冷凝器、塔釜冷却器和产品冷却器等设备，操作方式器、塔釜冷却器和产品冷却器等设备，操作方式（1）操作压力的选择）操作压力的选择（2）进料状态的选择）进料状态的选择第10页/共59页（6）冷凝器的选择）冷凝器的选择塔顶产品（塔顶产品（全凝器全凝器）和塔釜产品（）和塔釜产品（冷却器冷却器）,确定冷却剂确定冷却剂及其进出、口温度及其进出、口温度.（7）加料方式的选择）加料方式的选择高位槽或泵高位槽或泵,高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容

9、高位槽以一次加满再加一定裕量来确定其容积。积。贮槽容积按加满一次可生产贮槽容积按加满一次可生产10天计算确定。天计算确定。（8）工艺流程）工艺流程3、苯与甲苯的性质、用途等、苯与甲苯的性质、用途等(放在综述中）放在综述中）（3）加料方式的选择（预加热）加料方式的选择（预加热）（4）回流比的选择）回流比的选择（5）加热器的选择）加热器的选择确定加热剂和加热方式确定加热剂和加热方式 第11页/共59页 主主要要内内容容是是(1)(1)物物料料衡衡算算(2)(2)确确定定回回流流比比(3)(3)确确定定理理论论板板数数和和实实际板数际板数(4)(4)塔的气液负荷计算塔的气液负荷计算(5)(5)热量衡

10、算热量衡算 塔塔设设备备的的生生产产能能力力一一般般以以千千克克/小小时时或或吨吨/年年表表示示，但但在在理理论论板板计计算算时时均均须须转转换换成成kmol/h,kmol/h,在在塔塔板板设设计计时时，气气液液流流量量又又须须用用体体积积流量流量mm3 3/s/s表示。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。表示。因此要注意不同的场合应使用不同的流量单位。二工艺计算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数（一）全塔物料衡算全塔物料衡算2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量第12页/共59页3、物料衡算、物料衡算列表：列

11、表：进料、塔顶、塔底产品流量和组成进料、塔顶、塔底产品流量和组成（二）常压下苯（二）常压下苯-甲苯混合汽液相平衡关系甲苯混合汽液相平衡关系Antoine方程：方程：A、B、C教材附录教材附录1查得查得第13页/共59页 用用Antonie方程求出附录方程求出附录2表表2.2不同温度下的苯、甲苯不同温度下的苯、甲苯饱和蒸汽压及相对挥发度饱和蒸汽压及相对挥发度1、作出、作出x-y相图相图（三）塔板数的确定（三）塔板数的确定2、最小回流比及操作回流比、最小回流比及操作回流比2、最小回流比及操作回流比、最小回流比及操作回流比3、理论板数及加料位置、理论板数及加料位置求精馏塔的汽、液相负荷求精馏塔的汽、

12、液相负荷第14页/共59页求精馏段、提馏段的操作线方程求精馏段、提馏段的操作线方程作图求出理论板数作图求出理论板数逐板计算求理论板数逐板计算求理论板数（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算1、操作压力、操作压力塔顶操作压力塔顶操作压力=大气压大气压+表压表压每层塔板压力每层塔板压力=0.40.7KPa（取最大值）（取最大值）求出进料板、塔底压降、精馏段、提馏段平均压降。求出进料板、塔底压降、精馏段、提馏段平均压降。第15页/共59页2、操作温度、操作温度依据依据操作压力操作压力，由，由泡点方程泡点方程通过通过试差法试差法计算出泡点温度，计算出泡点温

13、度，苯、甲苯的饱和蒸气压由苯、甲苯的饱和蒸气压由Antonie方程计算。方程计算。依次求出塔顶温度、进料板温度、塔底温度及精馏段、依次求出塔顶温度、进料板温度、塔底温度及精馏段、提馏段平均温度提馏段平均温度3、平均摩尔质量、平均摩尔质量塔顶气、液混合物平均摩尔质量塔顶气、液混合物平均摩尔质量进料板气、液混合物平均摩尔质量进料板气、液混合物平均摩尔质量塔底气、液混合物平均摩尔质量塔底气、液混合物平均摩尔质量精馏段、提馏段气液混合物平均摩尔质量精馏段、提馏段气液混合物平均摩尔质量第16页/共59页4、平均密度、平均密度（1）气相平均密度）气相平均密度 注意：注意：精馏段、提馏段分别计算精馏段、提馏

14、段分别计算（2）液相平均密度）液相平均密度 例：塔顶液相平均密度：例：塔顶液相平均密度：tD=查手册得查手册得A A、B B（卢焕章（卢焕章 石油化工基础数据手册）石油化工基础数据手册）第17页/共59页同理求得：进料板、塔底液相平均密度同理求得：进料板、塔底液相平均密度求得：精馏段、提馏段液相平均密度求得：精馏段、提馏段液相平均密度（列表列表）5、液相平均表面张力、液相平均表面张力塔顶液相平均表面张力：塔顶温度查教材附录塔顶液相平均表面张力：塔顶温度查教材附录4：同理求得：进料板、塔底液相平均表面张力同理求得：进料板、塔底液相平均表面张力求得：精馏段、提馏段液相平均表面张力求得：精馏段、提馏

15、段液相平均表面张力（列表列表）6、液相平均黏度、液相平均黏度第18页/共59页塔顶液相平均黏度：塔顶温度查教材附录塔顶液相平均黏度：塔顶温度查教材附录4：同理求得：进料板、塔底液相平均黏度同理求得：进料板、塔底液相平均黏度求得：精馏段、提馏段液相平均黏度求得：精馏段、提馏段液相平均黏度（列表列表）7、气液相体积流量、气液相体积流量精馏段精馏段第19页/共59页提馏段提馏段（五）精馏塔的塔体工艺计算（五）精馏塔的塔体工艺计算1、塔径的计算、塔径的计算（1）最大空塔气速和空塔气速）最大空塔气速和空塔气速第20页/共59页（2）气体负荷系数）气体负荷系数CC20由由smith关联图关联图求得求得（3

16、）塔径）塔径精馏段、提馏段分别计算精馏段、提馏段分别计算第21页/共59页由上式计算的塔径按部颁发塔盘标准圆整，圆整后的塔径由上式计算的塔径按部颁发塔盘标准圆整，圆整后的塔径除了满足板间距和塔径的关系外，还须进行除了满足板间距和塔径的关系外，还须进行空塔气速校核空塔气速校核塔截面积：塔截面积：塔截面积：塔截面积：实际空塔气速：实际空塔气速：2、精馏塔有效高度的计算、精馏塔有效高度的计算（1）塔板效率）塔板效率ET“奥康奈尔的精馏塔关联图奥康奈尔的精馏塔关联图“第22页/共59页（2）板间距）板间距HT板间距的大小与液泛和雾沫夹带有密切的关系。板距取大些，塔可板间距的大小与液泛和雾沫夹带有密切的

17、关系。板距取大些，塔可允许气流以较高的速度通过，对完成一定生产任务，塔径可较小；允许气流以较高的速度通过，对完成一定生产任务，塔径可较小；反之，所需塔径就要增大些。板间距取得大，还对塔板效率、操作反之，所需塔径就要增大些。板间距取得大，还对塔板效率、操作弹性及安装检修有利。但板间距增大以后，会增加塔身总高度，增弹性及安装检修有利。但板间距增大以后，会增加塔身总高度，增加金属耗量，增加塔基、支座等的负荷，从而又会增加全塔的造价。加金属耗量，增加塔基、支座等的负荷，从而又会增加全塔的造价。初选板间距时可参考下表所列的推荐值。初选板间距时可参考下表所列的推荐值。表板间距与塔径关系塔径塔径D,m0.3

18、0.50.50.80.81.61.62.0塔板间距塔板间距HTmm200300250350350450450600第23页/共59页精馏段有效高度：精馏段有效高度：提馏段有效高度：提馏段有效高度：精馏段实际板数：精馏段实际板数：提馏段实际板数：提馏段实际板数：在进料板上方开一人孔，高度为在进料板上方开一人孔，高度为0.8m第24页/共59页（六）塔板主要工艺尺寸的计算（六）塔板主要工艺尺寸的计算第25页/共59页第26页/共59页1、溢流装置设计、溢流装置设计堰长堰长lW单溢流单溢流：双溢流双溢流：堰高堰高hW堰上液层高度要适宜，太小则堰上的液体均布差，太大则堰上液层高度要适宜，太小则堰上的液

19、体均布差，太大则塔板压强增大，雾沫夹带严重。设计时塔板压强增大，雾沫夹带严重。设计时hOW大于大于0.006m,低低于此值须选用齿形堰，但不宜超过于此值须选用齿形堰，但不宜超过0.07m。(通常取通常取0.06m)对平直堰：对平直堰：（1）溢流堰）溢流堰第27页/共59页（2）降液管（圆形和弓形）降液管（圆形和弓形）降液管的宽度降液管的宽度Wd和截面积和截面积Af可根据可根据堰长与塔径堰长与塔径比值比值 ，查图求取。，查图求取。降液管的截面积应保证溢流液中夹带的气泡得以分离，降液管的截面积应保证溢流液中夹带的气泡得以分离，液体在降液管中的停留时间一般等于或大于液体在降液管中的停留时间一般等于或

20、大于35秒，对低秒，对低发泡系统可取低值，对高发泡系统及高压操作的塔，停留发泡系统可取低值，对高发泡系统及高压操作的塔，停留时间应加长些。时间应加长些。故在求得降液管的截面积之后，应按下式验算液体在降故在求得降液管的截面积之后，应按下式验算液体在降液管内的停留时间，即液管内的停留时间，即 注意：注意：精馏段与提馏段不同精馏段与提馏段不同第28页/共59页降液管底隙高度降液管底隙高度h0为保证良好的液封，又不致使液流阻力太大，一般取为为保证良好的液封，又不致使液流阻力太大，一般取为 2、塔板布置和浮阀数目与排列、塔板布置和浮阀数目与排列孔速孔速每一层塔板上的浮阀数：每一层塔板上的浮阀数：第29页

21、/共59页第30页/共59页边缘宽度边缘宽度wc在塔壁边缘留出宽度为在塔壁边缘留出宽度为WC的区域，以固定塔板。的区域，以固定塔板。安定区安定区ws在液体入塔处，有一宽度为在液体入塔处，有一宽度为ws的狭长带不开孔区，其的狭长带不开孔区，其作用是防止气体进入降液管或因降液管流出的液流的作用是防止气体进入降液管或因降液管流出的液流的冲击而漏液。冲击而漏液。塔径小于塔径小于1.5m的塔的塔塔径大于塔径大于1.5m的塔的塔第31页/共59页有效传质面积有效传质面积Aa对于单流型塔板对于单流型塔板 以弧度表示的反三角函数 式中：式中：对于双流型塔板对于双流型塔板 式中：式中：(（为双溢流中间降液管的宽

22、度)其它符号与单流型塔板公式同第32页/共59页浮阀的排列浮阀的排列正三角形排列（正三角形排列（小塔小塔）等腰三角形叉排（等腰三角形叉排（大塔大塔）核算孔速和阀孔动能因数核算孔速和阀孔动能因数塔板开孔率塔板开孔率第33页/共59页（七）塔板流体力学验算（七）塔板流体力学验算1、气相通过浮阀塔的压降、气相通过浮阀塔的压降塔板流体力学验算目的塔板流体力学验算目的是为了检验以上初算塔径及各项工艺是为了检验以上初算塔径及各项工艺尺寸的计算是否合理，塔板能否正常操作尺寸的计算是否合理，塔板能否正常操作。气体通过每层塔板压降相当的液柱高度，气体通过每层塔板压降相当的液柱高度，m液柱液柱气体通过筛板的干板压

23、降，气体通过筛板的干板压降，m液柱液柱气体通过板上液层的阻力，气体通过板上液层的阻力，m液柱液柱 克服液体表面张力的阻力，克服液体表面张力的阻力，m液柱液柱 第34页/共59页干板阻力干板阻力ho临界孔速临界孔速uoc第35页/共59页板上充气液层阻力板上充气液层阻力hl板上充气液层阻力受堰高、气速及溢流长度等因素的影响，一板上充气液层阻力受堰高、气速及溢流长度等因素的影响，一般用下面的经验公式计算：般用下面的经验公式计算：第36页/共59页2023/3/27表面张力所产生的阻力表面张力所产生的阻力h 一般浮阀塔的压降比筛板塔大，对常压和加压塔，每一般浮阀塔的压降比筛板塔大，对常压和加压塔，每

24、层浮阀塔压降为层浮阀塔压降为265530pa，减压塔约为，减压塔约为200pa。2、降液管内液体高度（淹塔、降液管内液体高度（淹塔or液泛）液泛）为防止淹塔现象的发生，要求控制降液管中清液层高度：为防止淹塔现象的发生，要求控制降液管中清液层高度：第37页/共59页式中:进出口堰之间的液面梯度，进出口堰之间的液面梯度，m液柱液柱(一般很小，可以忽略一般很小，可以忽略)气体通过一块塔板的压降，m液柱 液体流出降液管的压降，m液柱可按下列经验公式计算：无入口堰:有入口堰：第38页/共59页 如果液体和气体流动所遇阻力增加，降液管中液面上如果液体和气体流动所遇阻力增加，降液管中液面上升，当超过上一层塔

25、板的堰顶后，产生液体倒流，即发生升，当超过上一层塔板的堰顶后，产生液体倒流，即发生了液泛，因此，需要足够的降液管高度，或控制适当阻力了液泛，因此，需要足够的降液管高度，或控制适当阻力以防液泛的发生。实际降液管中液体和泡沫的总高度大于以防液泛的发生。实际降液管中液体和泡沫的总高度大于用上式计算的值。为了防止液泛，应保证降液管中泡沫液用上式计算的值。为了防止液泛，应保证降液管中泡沫液体总高度不超过上层塔板的出口堰。因此体总高度不超过上层塔板的出口堰。因此:为考虑降液管内液体充气及操作安全两种因素的校正系数。为考虑降液管内液体充气及操作安全两种因素的校正系数。对于容易起泡的物系，取对于容易起泡的物系

26、，取0.30.4；对不易起泡的物系，取；对不易起泡的物系，取0.60.7；对于一般物系，取；对于一般物系，取0.5。板间距，m第39页/共59页3、雾沫夹带、雾沫夹带 雾沫夹带雾沫夹带是指板上液体被上升气体带入上一层塔板的现象。过是指板上液体被上升气体带入上一层塔板的现象。过多的雾沫夹带将导致塔板效率严重下降。为了保证板式塔能维持正多的雾沫夹带将导致塔板效率严重下降。为了保证板式塔能维持正常的操作效果，应使每千克气体夹带到上一层塔板的液体量不超过常的操作效果，应使每千克气体夹带到上一层塔板的液体量不超过0.1kg，即控制雾沫夹带量，即控制雾沫夹带量 0.1kg(液液)/kg(气气)。泛点百分率

27、：泛点百分率：大塔：大塔：直径小于直径小于0.9m塔：塔：减压塔：减压塔：第40页/共59页泛点率：泛点率：计算泛点率都在80%以下，第41页/共59页（八）塔板负荷性能图（八）塔板负荷性能图雾沫夹带线雾沫夹带线计算出：在操作范围内任取两个在操作范围内任取两个qv,L,结果列表。结果列表。第42页/共59页液泛线液泛线由上式确定液泛线由上式确定液泛线在操作范围内任取若干个在操作范围内任取若干个qv,L,结果列表。结果列表。液泛线液泛线表示降液管内泡沫层高度达到最大允许值时的关系，表示降液管内泡沫层高度达到最大允许值时的关系，塔板的适宜操作区也应在此线之下，否则将可能发生液泛塔板的适宜操作区也应

28、在此线之下，否则将可能发生液泛现象，破坏塔的正常操作。现象，破坏塔的正常操作。第43页/共59页液相负荷上限线液相负荷上限线 此线反映对于液体在降液管内停留时间的起码要求。对此线反映对于液体在降液管内停留时间的起码要求。对于尺寸已经确定的降液管，若液体流量超过某一限度，使液于尺寸已经确定的降液管，若液体流量超过某一限度，使液体在降液管中的停留时间过短，则其中气泡来不及放出就进体在降液管中的停留时间过短，则其中气泡来不及放出就进入下层塔板，造成气相返混，降底塔板效率。入下层塔板，造成气相返混，降底塔板效率。液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于液体的最大流量应保证在降液管中停留时间不低于3

29、5s求出上限液体量求出上限液体量qV,L，在，在qV,V-qV,L图上，液相负荷上限线是图上，液相负荷上限线是与气体流量无关的竖直线。与气体流量无关的竖直线。第44页/共59页漏液线漏液线由此式求出气相负荷的下限值。由此式求出气相负荷的下限值。液相负荷下限线液相负荷下限线取取E=1，计算出液相负荷的下限值。，计算出液相负荷的下限值。第45页/共59页塔板负荷性能图塔板负荷性能图Vs ,m3/sLs,m3/s(1)(1)雾沫夹带线雾沫夹带线(2)(2)液泛线液泛线(3)(3)液相上限线液相上限线(4)(4)漏夜线漏夜线(5)(5)液液相相负负荷下限线荷下限线A Vs,minP操作点B Vs,ma

30、xO第46页/共59页在负荷性能图上，由上述线所包围的阴影区域，应是所设计在负荷性能图上，由上述线所包围的阴影区域，应是所设计的塔板用于处理指定物系时的适宜操作区。在此区域内，塔的塔板用于处理指定物系时的适宜操作区。在此区域内，塔板上的流体力学状况是正常的。板上的流体力学状况是正常的。塔的操作弹性塔的操作弹性 在塔的操作液气比下，操作线在塔的操作液气比下，操作线OAB与界限曲线交点的气相与界限曲线交点的气相最大负荷与气相允许最低负荷之比，即：最大负荷与气相允许最低负荷之比，即：第47页/共59页第48页/共59页(4)塔釜出料管塔釜出料管dw,塔釜出料，塔釜出料，uw=0.5-1m/s,(5)

31、再沸器返塔蒸汽管再沸器返塔蒸汽管dv 取取uv=15m/S2、法兰、法兰 由于常压，所有法兰均采用由于常压，所有法兰均采用标准法兰，平焊法兰标准法兰，平焊法兰，由，由不同的公称直径选用相应的法兰。不同的公称直径选用相应的法兰。第49页/共59页3、筒体和封头、筒体和封头筒体采用钢板卷焊而成，其公称直径等于内径。当筒体筒体采用钢板卷焊而成，其公称直径等于内径。当筒体直径较小时采用无缝钢管制成。直径较小时采用无缝钢管制成。封头采用封头采用椭圆形封头椭圆形封头。第50页/共59页1、塔顶空间、塔顶空间HD塔顶空间塔顶空间HD的作用是供安装塔板和开人孔的需要，也使气的作用是供安装塔板和开人孔的需要，也

32、使气体中的液滴自由沉降，一般取体中的液滴自由沉降，一般取11.5m。2、塔底空间、塔底空间HB塔底空间塔底空间HB具有中间贮槽的作用，塔釜料液最好能在塔底具有中间贮槽的作用，塔釜料液最好能在塔底有有1015分钟的储量，以保证塔釜料液不致排完。若塔分钟的储量，以保证塔釜料液不致排完。若塔的进料设有缓冲时间的容量，塔底容量可取为的进料设有缓冲时间的容量，塔底容量可取为35分钟分钟的储量。的储量。3、人孔、人孔一般每隔一般每隔10-20层塔板设一层塔板设一人孔人孔（安装、检修用），人孔（安装、检修用），人孔处板间距处板间距600mm，人孔直径一般为，人孔直径一般为450500mm,其其伸出塔体的筒体

33、长为伸出塔体的筒体长为200250mm,人孔中心距操作平人孔中心距操作平台约台约8001200mm。裙座应开。裙座应开2个人孔。个人孔。塔体结构塔体结构第51页/共59页4 塔高塔高H(不包括封头、裙坐不包括封头、裙坐)H=(n-nF-np-1)HT+nFHF+nPHp+HD+HBn实际塔板数；实际塔板数；nF进料板数进料板数HF进料板处板间距，进料板处板间距，mnP人孔数人孔数Hp设人孔处的板间距，设人孔处的板间距，mHD塔顶空间，塔顶空间，m（不包括头（不包括头盖部分）盖部分）HB塔底空间，塔底空间，m（不包括底（不包括底盖部分盖部分 第52页/共59页2.换热器换热器（1）冷凝器）冷凝器

34、a.热负荷热负荷QC=V rb.冷却水用量冷却水用量W 取冷却水的进口温度为取冷却水的进口温度为30，出口温度为，出口温度为45，水的，水的比热为比热为4.18kJ/kg 则则 qm2=Q/(CP t)c.换热平均温差换热平均温差 tm (泡点回流泡点回流)d.换热系数换热系数K 查教材上册查教材上册 e.换热面积换热面积AA=Q/(K tm)可查表选设备。可查表选设备。第53页/共59页（2）再沸器）再沸器a.热负荷热负荷QB=V r 由塔底压强组成确定塔底温度表。由塔底压强组成确定塔底温度表。b.加热蒸汽用量加热蒸汽用量GG=QB/rc.换热平均温差换热平均温差 tm tm=T蒸汽蒸汽-t

35、釜温釜温 d.换热系数换热系数K 查教材上册查教材上册e.换热面积换热面积AA=Q/(K tm)查表选设备。查表选设备。贮槽、加料泵、高位槽、产品冷却贮槽、加料泵、高位槽、产品冷却器设计从略器设计从略。第54页/共59页五五.带控制点工艺流程图带控制点工艺流程图第55页/共59页主要参考文献：主要参考文献：1夏清，陈常贵夏清，陈常贵.化工原理（上册）化工原理（上册）.天津：天津大学出版社，天津：天津大学出版社，2006 2夏清，陈常贵夏清，陈常贵.化工原理（下册）化工原理（下册）.天津：天津大学出版社，天津：天津大学出版社，2006 3陈敏恒，丛德滋等陈敏恒，丛德滋等.化工原理（上册）化工原理

36、（上册）.北京：化学工业出北京：化学工业出版社，版社，2007 4陈敏恒，丛德滋等陈敏恒，丛德滋等.化工原理（下册）化工原理（下册）.北京：化学工业出北京：化学工业出版社，版社，2007 5申迎华，郝晓刚申迎华，郝晓刚.化工原理课程设计化工原理课程设计.北京：化学工业出版北京：化学工业出版社，社，2009 6贾绍义，柴诚敬贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计化工原理课程设计.天津：天津大学出版天津：天津大学出版社，社，2002 第56页/共59页10时钧主编时钧主编.化学工程手册（第二版）化学工程手册（第二版）.北京：化学工业出版北京：化学工业出版社，社，1996 7上海医药设计院上海医药设计院.化工工艺设计手册化工工艺设计手册.北京：化学工业出版北京：化学工业出版社，社，2000 8卢焕章等。石油化工基础数据手册卢焕章等。石油化工基础数据手册.北京：化学工业出版北京：化学工业出版社，社，19829马沛生等。石油化工基础数据手册（续篇）马沛生等。石油化工基础数据手册（续篇）.北京：化学北京：化学工业出版社，工业出版社，1993第57页/共59页设计进度安排下发设计任务书并进行初步讲解0.5天搜集、查阅相关资料并完成综述1天确定工艺条件和设计方案完成工艺流程简图0.5天完成设计计算5天完成附属设备主要工艺尺寸计算1天制图2天第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页