苯-乙苯精馏塔的工艺和机械设计-煤炭深加工与利用毕业论文.doc

苯-乙苯精馏塔的工艺和机械设计
煤炭深加工与利用毕业论文

煤炭深加工与利用毕业论文

摘要：本次设计的目的是通过精馏操作来完成苯和乙苯混合溶液的分离，从而获得较高浓度的轻组分苯。精馏是利用混合液中各组分挥发度不同而达到分离要求的一种单元操作。本设计详细阐述了设计的各部分内容，计算贯穿在整个设计中。本设计包括蒸馏技术的概述、精馏塔工艺尺寸的计算、塔板校核、精馏塔结构的设计、筒体及各部件材料的选择、筒体各处开孔补强的设计、塔体机械强度的校核及精馏塔装配图的绘制等主要内容。

　　　目  录

1.概论 1
1.1  蒸馏技术背景、基本概念和分类 1
1.1.1蒸馏技术背景 1
1.1.3蒸馏技术分类 2
1.2塔设备的作用和类型 2
1.2.1塔设备的作用 2
1.2.2塔设备的类型 2
1.3蒸馏技术节能 3
1.4现在蒸馏技术面临的机遇和挑战 3
1.5本设计中的方案选择 4
2.精馏塔设计任务书 6
2.1设计题目：苯―乙苯精馏分离板式塔设计 6
2.2设计任务及操作条件 6
2.3设计内容 6
2.4设计基础数据 7
3．各部分结构尺寸的确定和设计计算 8
3.1. 物料衡算 8
3.2塔径的确定 8
3.3回流比的确定 10
3.4塔板数的确定及进料板的确定 11
3.5精馏段的工艺条件的有关计算 12
3.5.1 精馏段塔高的计算 12
3.5.2溢流装置的计算 13
3.5.3塔板布置 14
3.6塔板校核 16
3.6.1降液管液泛 16
3.6.2降液管内停留时间 17
3.6.3液沫夹带 17
3.6.4漏液 18
3.7负荷性能图 18
3.7.1漏液线 18
3.7.2液体流量下限线 19
3.7.3液体流量上限线 19
3.7.4过量液沫夹带线 19
3.7.5液泛线 20
3.7.6塔板工作线 21
3.8筛板塔工艺设计计算结果汇总 22
4.精馏塔各组件的设计 23
4.1精馏塔塔体材料、壁厚和强度校核 23
4.1.1精馏塔塔体材料的选择 23
4.2封头的选型依据，材料及尺寸规格 23
4.2.1封头的选型依据 23
4.2.2封头材料的选择 23
4.2.3封头的高 23
4.2.4封头与塔身连接的法兰 24
4.3精馏塔的塔板类型选择 24
4.4塔盘类型选择 24
4.5降液管的形式 24
4.6受液盘的设计 25
4.7液封盘的设计 25
4.8塔体人孔的设计 25
4.9支座设计 25
4.10除沫器的设计 25
4.11塔体各接管设计 25
5．壳体、封头的强度校核及开孔补强设计 28
5.1壳体的强度校核 28
5.1.1壳体壁厚的计算 28
5.1.2强度校核 28
5.2封头的强度校核 29
5.2.1封头的壁厚 29
5.2.2强度校核 29
5.3塔体各开孔补强设计 30
5.3.1 开孔补强设计方法 30
5.3.2开孔补强结构设计 30
5.3.3接管处开孔补强的校核 30
5.3.4人孔开孔补强的校核 31
6．塔体机械强度计算 32
6.1 质量载荷的计算 32
6.2塔的基本自震周期计算 33
6.3地震载荷及地震弯矩计算 33
6.3.1地震载荷的计算 33
5.3.2地震弯矩的计算 36
6.4风载荷及风弯矩计算 36
6.4.1风载荷的计算 36
6.4.2风弯矩的计算 37
6.5塔体圆筒稳定校核 38
6.6塔体圆筒压应力校核 38
6.7水压试验时应力校核 39
6.7.1试验压力引起的环向应力 39
6.7.2试验压力引起的轴向应力 39
6.7.3重力引起的轴向应力 40
6.7.4重力引起的轴向应力 40
6.7.5液压试验时最大组合压力的校核 40
6.8裙座的机械强度校核 41
6.8.1裙座基底面的强度校核 41
6.8.2  裙座壳检查孔截面的强度校核 42
6.9基础环设计 43
6.9.1基础环尺寸的确定 43
6.9.2基础环厚度的计算 43
6.10地脚螺栓的设计 44
6.11. 裙座与塔壳对接焊缝验算 44
6.11.1裙座与塔壳连接焊缝结构 44
6.11.2裙座与塔体对接焊缝的验算 44