甲醇水分离塔设计+CAD图纸 第3页
实际上,任何塔设备都难以满足上述所有要求,况且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点,设计时应根据物系性质和具体要求,抓住主要矛盾,进行选型。
气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔,而前两者使用尤为广泛。
筛板塔是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:
⑴ 结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。
⑵ 处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。
⑶ 塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。
⑷ 压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。
筛板塔的缺点是:
⑴ 塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。
⑵ 操作弹性较小(约2~3)。
⑶ 小孔筛板容易堵塞。
1.2板式精馏技术及发展
在石油化学工业领域,塔设备几乎应用于所有的装置中,如原油常减压装置,以及化肥和乙烯裂解装置等。塔器在各种分离过程中对装置的平稳运行、保证产品质量等方面起着重要作用。塔设备的类型较多,按照两相接触的基本构件可分为2类:板式塔和填料塔。统计表明,石油化工企业塔设备中板式塔占92 %。板式塔属逐级逆流接触操作的单元设备,塔内件是以塔板作为两相接触的基本构件。塔板可以分为有降液管和无降液管的2种。在有降液管的塔板上,两相流动方向垂直,属错流型接触;在无降液管的塔板上,两相流动方向互相平行,属逆流型接触。随着科学技术的进步,各种形式的高效塔板不断地被开发出来并应用于石油化学工业领域。
第二章 塔结构设计
2.1塔设计内容
2.1.1设计参数
操作压力MPa 0.278 介质 水,甲醇
设计压力MPa 0.5/-0.1 介质特性 易燃 中度危害
操作温度 ℃ 99/141.38 压力容器类别 一类(D1)
设计温度 ℃ -10/170 地震基本烈度 7(0.1g)
设计风压N/㎡ 400 地震分组 第一组
焊接接头系数 0.85 场土地类别 Ⅱ
壳体材料 16MnR 场地土粗糙类别 B
裙座材料 组合件 保温层材料与厚度mm 岩棉/90
腐蚀裕量mm 3 水压试验压力MPa 0.625
2.1.2塔结构简图
2.2主体材料强度指标
该设备属于钢制塔式容器,最高设计压力0.5MPa,属于低压容器,全容积为33.4m3,其最高工作温度为170℃,筒体和封头选用16MnR材料,裙座选用Q235—B。对于16MnR,其在170℃时强度指标为 [σ]t=170MPa。对于Q235—B其在170℃时强度指标为 [σ]t=113MPa。
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