关于塔设备毕业设计文献综述

吉林化工学院文献综述乙烯乙烷浮阀塔设计性质:□毕业设计□毕业论文教学院：机电工程学院系别：过程装备与控制工程系学生学号：111111学生姓名：111111专业班级：过控111111指导教师：11111职称：教授起止日期：2014.3.1～2014.3.28吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology吉林化工学院本科毕业设计文献综述-1-乙烯乙烷浮阀塔设计摘要：本论文是乙烯装置乙烯乙烷浮阀塔的分析设计，文中对板式塔、填料塔和复合板塔的传热性能进行了分析，详细对精馏塔的工艺设计和机械设计进行了研究和分析，同时对精馏塔的辅助设备也进行了设计。塔器作为汽一液和液一液之间进行传质与传热的重要设备，广泛应用于炼油、石油化工、精细化工、化肥、农药、医药、环保等行业的物系分离，涉及蒸(精)馏、吸收、解吸、汽提、萃取等化工单元操作。塔设备的性能对于整个装置和企业的生产能力、产品质量、消耗定额及三废、环保等方面均有重要影响。塔器分为板式塔和填料塔。一般而言，板式塔结构较为简单，易于放大，造价较低。对于常压或加压物系，特别是大塔径、多侧线汽液传质设备，目前仍以板式塔为主，尤其是最近几年来，泡罩、筛板、浮阀塔板设计不断改进和创新，一些结构新颖、性能优良的塔板在工业应用中因效果良好而颇受人们重视；但板式塔普遍存在效率较低、压降较高、持液量大等缺点。填料塔随着60年代波纹填料的出现和规整填料的发展，近年来进展很快，应用呈上升态势，在某些场合下，已代替了传统的板式塔，特别在真空条件下，填料塔以其压力降小的突出优点丽取得满意的经济效果，与板式塔的竞争变得更为激烈；但有些填料造价较高，且对初始分布敏感，每隔一定高度要安装收集分布器装置，另外中高压操作条件下传质性能较差，且在有腐蚀、结焦、结垢等生产环境下，其应用也受到限制。关键词：乙烯；乙烷；浮阀塔；设计DesignforEthyleneEthanefloatsvalvetowerAbstraetInthispaper，floatingdistillationtowerusedintheethyleneequipsforethyleneEthaneisanalsizedanddesigned．Thethermal-transmissionperformanceofplatetower,packedtowerandcompositiontowerarediscussed．DetailedstudyandanalysisofrectifyingtowerarecarriedoninitstechnicaIprocessandmechanicaldesign．Theauxiliaryequipmentsoftherectifvingtowerarealsobeenconsidered．AsanimportantthermaI&masstransferfacilityingas—liquidandliquid-liquid，towershavebeenwidelyappliedinthecomponentsseparationintheindustryfieldofoiIrefining，petrochemical，finechemical，chemicaIfertilizer，pesticide，medicineandenvironment，etc．The吉林化工学院本科毕业设计文献综述-2-chemicaIoperationunitinvolvesdistillabon，absorbance，desorption，gas-abstractionandextractionseparationprocess．ofaIItypesofequipment．thedistillationtower’sperformanceplaysagreatjmporantroleintheproductivtty，quality，consumption，threewastesandenvironment．Comparedwithpackedtower．theplatetowerispredominanceinsimplerconstitution．easiertomagnificationandlowercost．Platetowerareprimaryinnon—pressurizedandpressurizationmasstransferofgas‘liquidsystem，especiallyinlargediameterandmulti—pipelinesequipments．Inrecentyears．bubble-capplate，sieveplateandvalveplatetowerhavebeenimprovedandinnovatedgreatly．Inindustryapplication，peopleattachgreatimportanttheexcellentplatetclwersfortheirnoveIconstructionandhighDerfOrmance．However，jngeneral，theplatetowerbearsthefoIlowingdefects：Iowefficiency．highdifierentialpressureandlargeliquidretention．Astheinventionanddevelopmenttofcorrugatedandnormalizedfillingfrom19607S，morepackedtowersareappliedandthecompetitionbetweenpackedandplatetowerbecomesmoregrievously．Insomeways，packedtowerhavebeenreplacedthetraditionaIplatetower．Especiallyundervacuum，packedtowercanbringsarisfactioneconomicreturnsforitsremarkableadvantagesofIow-pressuredrop．Atthesametime，thepackedtower’sapplicationareconfinedduetohighfabricationcost，sensItivitytowardsinitiaIdistribution，collecl：ion—distributiondeviceeverycertainheight．Besides，theirbadmass-transferperformanceunderintermediateandhighpressure，especiallyundercoffosion，cokinganddepositionsituations，alsoholdsbacktheirapplications．Ke，Words：floatvalvetower；design文献综述塔器作为汽-液和液-液进行传质与传热的重要设备，广泛应用于炼油、石油化工、精细化工、化肥、农药、医药、环保等行业的物系分离，涉及蒸(精)馏、吸收、解吸、汽提、萃取等化工单元操作。塔设备的性能对于整个装置和企业的生产能力、产品质量、消耗定额及三废、环保等方面均有重要影响。塔器分为板式塔和填料塔。一般而占，板式塔结构较为简单，易于放大，造价较低。对于常压或加压物系，特别是大塔径、多侧线汽液传质设备，目前仍以板式塔为主，尤其是最近几年来，泡罩、筛板、浮阀塔板设吉林化工学院本科毕业设计文献综述-3-计不断改进和创新，一些结构新颖、性能优良的塔板在工业应用中因效果良好而颇受人们重视：但板式塔普遍存在效率较低、压降较高、持液量大等缺点。填料塔随着60年代波纹填料的出现和规整填料的发展，近年来进展很快，应用呈上升念势，在某些场合下，已代替了传统的板式塔，特别在真空条件下，填料塔以其压力降小的突出优点而取得满意的经济效果，与板式塔的竞争变得更为激烈；但有些填料造价较高，且对初始分布敏感，每隔一定高度要安装收集分御器装置，另外中高压操作条件下传质性能较差，且在有腐蚀、结焦、结垢等生产环境下，其应用也受到限制。1．1板式塔1．1．1板式塔的传质效率板式塔因其性能稳定，造价低廉，设计可靠，在工业上广泛应用。板式塔塔板一般为气液错流型塔板，两塔板之间可分为两个区，下面是鼓泡区，为气液接触的有效在其上面是气相空|-BJ，或称它为气液分离区，这一区域对传质贡献甚微。现假设鼓泡层高为150ram，板效为75％。则鼓泡层的等板高度(HETP)为200mm，也就是每米有5块理论板，可见鼓泡层的传质效率相当高，至少与高效板波纹填料相当。然而气相空间对传质几乎没有作用，如果板间距为450mm，气相区高度为300ram，这就使板式塔的HETP大大上升，450mm的高度只相当0．75块理论扳，即每米为1．7块理论板，只相当于50#鲍尔环的传质效率。所以若能将气相空I’BJ加以利用，同时保留鼓泡层的高效区，则板式塔的传质效率将会大幅度提高，复合塔板的构思由此而来。1．1．2新型塔板技术及工业应用导向浮阀塔板板式塔历来应用最广，50年代初开发的浮阀塔板，尤其是Fl圆浮阀塔板更具优势，应用颇广。但随着塔器技术不断进步，发现F1浮阀塔板存在着以下不足：①塔板上液面梯度较大：②塔板上液体返混程度较大；③在塔板两侧弓形部位存在着液体滞止区，这三方面对塔板效率都有不利影响：④在操作中，浮阀和阀孔易被磨损，浮阀易脱落。针对以上缺点，华东理工大学研究和丌发了导向浮阀塔板，并获国家专利。导向浮阀吸取了条阀和导向筛板导向孔的各自特点，在条阀阀面上丌1~2个导向孔，以发挥气流推液的作用。出于导向孔的设置，导向浮阀具有较小的液面梯度，塔板上液相返混较小且可消除塔板上液体滞止区。导向浮阀目自口有3种形式：矩形导向浮阀、梯形导向浮阀及吉林化工学院本科毕业设计文献综述-4-组合导向浮阀。一般而言，液流强度较小时，用矩形浮阀较好；液流强度较大时，用梯形浮阀较好；适当配比K(塔板上梯形浮阀数与浮阀总数之比)的组合，导向浮阀兼有矩形浮阀和梯形浮阀的优点，克服了两者的缺点，具有更广的适用范围和更好的操作性能。实验研究和工业应用表明，导向浮阀塔板和Fl型浮阀塔板相比，处理能力可提高30％以上，塔板效率提高10％-20％，，塔板压降减小20％左右。导向浮阀塔板自研发成功以来，已在煤气厂脱苯塔(01400mm)、焦化厂蒸氨塔、炼油厂常压塔(03800mm)、加氢裂化精馏塔(04164mm)、乙二醛装置、丁二烯装置、醋酸装置(01600mm)等方面获得广泛应用，取得了显著的经济效益。条形浮阀塔盘兰州石油机械研究所近几年刀：发了顺排导向条形浮阀塔盘和T形排列条形浮阀塔盘，顺排导向条形浮阀塔盘的技术特点：条形浮阀在塔板上呈顺排布置，采用独特的波形阀盖，减少了气帽阻力和雾沫央带：在靠近降液管一侧的阀腿上设置导向孔，借助从导向孔喷出的气流减低液面梯度、压降，提高了传质效率和处理量；导向孔面积可随负荷的波动而调节，避免了漏液及吹出短路现象。该塔盘可用于所有F1浮阀塔板不能胜任的某些低压降真空操作工况，产品型号分为sPI型和SPlI型。和Fl浮阀塔板相比，该塔盘效率提高15％’20％，基本消除液相返混，塔板压降减小24％左右，处理能力提高30％以上，雾沫央带减小24％左右。T形排列条形浮阀塔盘的技术特点：采用独特的“T”形排列，任意两相邻条阀均互相垂直，其吹出的气相均呈90度交错，避免了气相对冲，抑制塔板上液滴的向上运动，减小雾沫央带，增大了允许操作气速，提高了分离效率和处理量。产品型号分为11Pl型、TPII型和TPIII型3种。和n浮阀塔板相比，该塔盘效率提高15％-20％，塔盘雾沫央带减小4％左右，级|’日J返混相应大大减小，处理能力提高40％左右。以上两种塔盘还均可采用各种新型的降液