常减压蒸馏装置减压塔设计+CAD图纸(3)
时间:2018-05-13 09:24 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
本次设计的是常减压蒸馏装置减压塔设计，根据分析比较，得知浮动舌型是一种新型的喷射塔盘，其舌片综合了浮阀和固定舌片的结构特点，与浮阀塔类似，随气体负荷改变，浮舌可以上下浮动，调节气流通道面积，从而保证适宜的缝隙气速，强化气液传质，减少或消除漏液。当浮舌开启后，又与舌形塔盘相同，气液并流，利用气相的喷射作用将液相分散进行传质。因之既有舌片塔盘的大处理量、低压力降、雾沫夹带小等优点，又有浮阀塔的操作弹性大、效率高、稳定性好等优点[2]。 无论何种塔板, 与填料相比都有不少明显的缺点: a) 由于塔板压降大, 造成真空度降低, 从而使拔出率降低, 影响经济效益。 b) 塔板有效面积小。由于塔板的有效流通截面积比填料小, 所以, 要实现一定的分馏, 采用塔板比采用填料需要更大的塔径, 从而增加投资。 c) 塔板效率低。四蒸馏减压塔若采用板式塔,塔板过长, 液体流动必须克服塔板上的各种阻力,形成较大的液面落差, 造成气体鼓泡不均匀, 气体偏流, 对分离效率影响很大。若采用双溢流甚至多溢流塔板, 又减少了塔板的有效截面积。无论如何, 由于塔板效率低, 必须采用更多的塔板层数。这样, 又增加了塔的压降, 同时也要增加塔体高度。 d) 减压塔原料较重, 采用板式塔易产生液沫挟带, 引起液泛, 甚至淹塔。严重影响塔板的效率。 而填料用于大型真空塔操作时具有许多板式塔不可比拟的突出优点, 如: 压力降小、操作弹性大、通量大、分馏效率高等。在完成相同分馏任务时, 采用填料塔可以使塔径减小、塔高降低, 产品质量提高[16]。 填料作为气液接触的元件，气液两相在填料层中逆向连续接触，具有结构简单压力降小，易于用耐腐蚀非金属材料制造等优点。 填料品种很多，有鲍尔环、拉西环、矩鞍填料波纹板填料、波纹网填料等。[13]其中阶梯环吸收了拉西环的特点，而对鲍尔环的改进，环的高径比为1：2，并在一端增加了锥形翻边，减少了气体通过床层的阻力，并增大了通量，填料强度较高，由于其结构特点，使气液分布均匀，增加了气液接触面积而提高了传质效率[3]。阶梯环填料具有冷却效率高、阻力小、阻燃、抗负载抗冰载性强，老化寿命20年以上等优点。 根据以上比较和所给物料的性质，由于浮舌塔运用于精馏的工艺较为有利且可行，经过比较初步决定采用浮舌塔，综合四层填料塔。 1.5 塔设备主要结构尺寸的设计 此次设计主要着重于常减压蒸馏装置减压塔设计与选择，不涉及工艺设计，主要是机械方面的设计。 塔高、塔径已在任务书中给定，根据介质的性质，是否具有腐蚀性、毒性；设计温度；设计压力，选择合适的材料，再根据已知的塔高、塔径等参数，计算选择筒体、封头的厚度及后续的强度校核和辅助装置的选择。 1.6 塔设备的总体结构设计 1.6.1 塔体与裙座结构 包括塔壳塔体、塔体支座、封头、人孔、手孔、液面计、接管、法兰、吊耳、吊柱等。筒体厚度的计算主要根据国家标准GB150—2011中的壁厚设计公式结合工程实践确定整个塔的壁厚[4]。本次设计的塔体由变径等厚度的圆筒和标准椭圆形封头构成。塔体除了承受一定的操作压力（本次设计为外压）、温度外，还要考虑地震载荷、风载荷、偏心载荷[5]。 1.6.2 塔盘结构 本次设计选用浮舌塔，塔盘由气液接触元件，塔盘板，气液盘，受液盘，溢流堰，降液管，塔盘支持件和紧固件等部分组成。塔盘结构可分为整块式和分块式两种类型。一般塔径为300到900mm时，采用整块式塔盘。当塔径大于800mm时，能在塔内进行拆装，可用分块式塔盘。本塔的塔径为6400mm，塔盘较大、液相流量较大，采用单流塔盘会造成液面落差过大，气流分布严重不均、甚至局部漏液现象，故选用分块式双流塔板。 (责任编辑：qin) |