筛板式精馏塔设计

Logo筛板式精馏塔设计Logo设计任务：题号[36]Logo设计内容第一部分精馏计算第二部分塔板流动工况及结构计算（下塔）第三部分容器及强度计算第四部分附图及参考文献Logo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：Logo精馏计算精馏计算流程设计：下塔精馏计算液空、污液氮、纯液氮节流气化率的确定液空节流后气液相组分的计算膨胀空气过热引起气化量的计算上塔精馏计算实际塔板数的确定Logo33332222KKCNWNKKKKCNCNWNWNKKKKCNCNWNWNVLLLVyLxLxLxVyLxLxLx全塔物料守恒下塔物料守恒332135000/94.19%1.34%4.46%WNWNWNWNVNmhyyy332125723.93/11576.07/0.196%5.604%KWNWNWNLNmhLNmhxxLogo下塔第I段操作线方程：下塔第II段操作线方程：11220.54380.0137320.54380.0005yxyx11220.78860.78860.000021yxyxLogo下塔精馏计算：Logo液空、污液氮、纯液氮节流气化率的确定1、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。2、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：K11.6%KWNCN12.4%WNCNLogo液空节流后气液相组分的计算节流前液空量：节流后气化量：节流后液体量：325723.93/KLNmh''311.6%25723.962983.98/KKRLNmh'(1)KKRL'1'2''1''242.1%1.47%16.3%0.84%xxyy''''''111''''''222KKRyRxLxRyRxLxLogo膨胀空气过热引起气化量的计算膨胀空气量过热度查得过热焓气化潜热因此膨胀空气过热引起气化量30.14473000.146622/KVVNmhCt20热76/hKcalKmol1215/KcalKmol3401.96/hVVNmhLogo(1)()1(1)CNCNACNCNLLVV回流比：1122yxyxLogo段物料守恒可得操作线方程：11112222WNBWNBWNWNBWNWNBWNWNBWNWNBVLLVVyLxLxVyVyLxLxVy11220.44660.021550.44660.01054yxyxLogo11221.05850.212211.05850.000765yxyx''11''22BKKCCBKKCCBKKCVLVVLyVyVLyVy1230.094%3.1328%CCyy1x2x1y2y组分塔板数（%）（%）（%）（%）030.0943.1328161.54.443.8774.734274.25.2857.3205.665381.85.6865.3645.936Logo11221.320.318841.320.0012805yxyx11112222PDCPPDDCCPPDDCCVVVVVyVyVyVyVyVyVyVy1276.312%7.170%DDyyLogo塔板流动工况及结构计算（下塔）塔径的计算溢流斗结构设计计算塔板阻力计算溢流斗尺寸及塔板间距计算Logo塔径的计算下塔工作温度的确定工作温度下液体、气体密度的确定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/VVVVOArNyyyKgm22123318%1107.340.814%132481.186%699.858778.29/LLLLOArNxxxKgm332345.32/61.958/VmhLmhLogo塔径的计算塔径的计算取塔径2000mm,选双溢流型塔板溢流强度：*VLVD=87V=1817.85L61.952==24.9825B1.24*2Logo=2.7475mA=0.3925m，气体校核计算筛孔速度的计算选择溢流板高度和动液封取溢流挡板高度：流量系数：m=10000动液封：002345.323.21/360036000.203Vmsf231100018.41lhmmbmLogo塔板阻力计算干板阻力计算：液柱静阻力：膜层阻力：总塔间总阻力：223.21P1.831.8326.073245.8222OVpa干11P(0.1950.691)(0.1950.010.690.01841)778.299.81111.88LZhgpa静0444.86P19.441pad膜PPPP245.82111.8819.44377.14tpa干静膜Logo溢流斗尺寸及塔板间距计算初始液封的选取：a=7mm临界深度的计算避免发生液冷的最小塔板间距避免发生雾沫夹带的间距的计算查塔板间距标注系列取H=120mm2314.2516.97crlhmmbg3121220.95P1.250.95z1.681.1675.12tcrcrlhHzhmmgza113.53103.5318.4174.99phzhmmLogo塔体壁厚计算最高操作压力的计算选材及许用应力[]的计算镁铝合金LF2焊接形式及焊缝系数的选取容器壁厚附加量的选取计算筒体壁厚的计算壁厚校核1.07PP工作0.87(0.85~0.9)123=120=3mmcccc0.62062000319.162[]24.50.879.81nPDcmm筒0.0012.54.5nDmmmin3mmminLogo封头的设计计算封头形式的选取椭圆形封头封头厚度的计算取标准值22mm，且有110.6206200020005.621.84[]244.50.879.812500nnPDDcmmh封22mm筒封Logo塔体开孔及开孔补强人孔选择与计算标准选取空气进料口接管计算液空出料口接管计算密度与公式求的直径污液氮出料口接管计算纯液氮出料口接管计算Logo支座设计塔内液体重量计算塔内气体重量计算塔壳重量计算封头重量计算塔板重量的计算下塔总重量的计算全塔总重量的估算支座选取A-5支座Logo支撑梁工字钢的选取支撑梁计算初选碳钢工字梁尺寸规格初选工字钢18工字钢强度校核：3352084.415052003842384175003570100.699xLdEImm1.25（）*3'31.25*20027.68[]2838100bLWcm（2084.4+150）*3Logo参考文献吴业正等，制冷与低温装置，高等教育出版社，2009李化治，制氧技术，冶金工业出版社，2009张祉佑，石秉三主编，低温技术原理与装置，机械工业出版社，1987郑德馨,袁秀玲，低温工质热物理性质表和图，机械工业出版社，1982陈国邦，黄永华，包锐，低温流体热物理性质，国防工业出版社,2006深冷手册，化学工业出版社，1979朱有庭,曲文海,于浦义编，化工设备设计手册，化学工业出版社2005杂志：深冷技术、低温工程、低温与超导、制冷、低温与特气Logo