毕业设计--精馏塔的工艺和机械设计

毕业设计（论文）

2013 届

题目CS2和CCl4精馏塔的工艺和机械设计专业化工设备与维修技术

毕业论文（设计）任务书

1、论文（设计）题目：CS2和CCl4精馏塔的工艺

和机械设计

2、论文（设计）要求：

（1）学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量，最好是独立完成。

（2）选题有一定的理论意义与实践价值，必须与所学专业相关。（3）主题明确，思路清晰。

（4）文献工作扎实，能够较为全面地反映论文研究领域内的成果及其最新进展。

（5）格式规范，严格按系部制定的论文格式模板调整格式。

（6）所有学生必须在5月15日之前交论文初稿。

3、论文（设计）日期：任务下达日期 2013.3.4

完成日期 2013.4.10 4、指导教师签字：

CS2和CCl4精馏塔的工艺和机械设计

摘要：本次设计的目的是通过精馏操作来完成二硫化碳和四氯化碳混合溶液的分离，从而获得较高浓度的轻组分二硫化碳。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。

关键字：精馏塔，塔板校核，开孔补强，机械强度。

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 (1)

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：二硫化碳—四氯化碳精馏塔设计 (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全塔物料衡算 (8)

3.3塔板数的确定 (8)

3.4塔工艺条件及物性数据计算 (11)

3.4.1操作压强的计算P m (11)

3.4.3精馏塔气相密度 (11)

3.4.4精馏塔液相密度 (11)

3.5精馏塔气液负荷计算 (12)

3.6精馏塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 (13)

3.6.1塔径的计算 (13)

3.6.2塔高计算 (14)

3.7溢流装置 (14)

3.8塔板布置 (17)

3.8.1.塔板的分块 (17)

3.8.2.边缘区宽度确定开孔区面积计算 (17)

3.8.3.筛孔数n与开孔率 (18)

3.9筛板的流体力学验算 (19)

3.9.1气体通过筛板压降相当的液柱高度

h (19)

p

3.9.2雾沫夹带量

e的验算 (20)

v

3.9.3漏液的验算 (20)

3.10塔板负荷性能图 (22)

3.10.1雾沫夹带线 (22)

3.10.2液泛线 (23)

3.10.3液相负荷上限线 (25)

3.10.4漏液线 (26)

3.11精馏塔的工艺设计计算结果总表 (28)

4.精馏塔各组件的设计 (29)

4.1精馏塔塔体材料的选择 (29)

4.2封头的选型依据 (29)

4.2.1封头材料的选择 (29)

4.2.2封头的高 (29)

4.2.3封头与塔身连接的法兰 (30)

4.3精馏塔的塔板类型选择 (30)

4.4塔盘类型选择 (30)

4.5塔体人孔的设计 (30)

4.6支座设计 (30)

4.7除沫器的设计 (31)

4..8塔体各接管设计 (31)

4.8.1 进料管 (31)

4.8.2釜残液出料管 (32)

4.8.3 回流液管 (32)

4.8.4塔顶上升蒸汽管 (33)

5壳体、封头的强度校核及开孔补强设计 (33)

5.1壳体的强度校核 (33)

5.1.1壳体壁厚的计算 (33)

5.2封头的强度校核 (34)

5.2.1封头的壁厚 (34)

5.2.2强度校核 (35)

5.3开孔补强 (35)

5.3.1 开孔补强设计方法 (35)

5.3.2开孔补强结构设计 (35)

5.3.3接管处开孔补强的校核 (36)

5.3.4人孔开孔补强的校核 (36)

6．塔体机械强度计算 (37)

6.1质量载荷的计算 (37)

6.2塔的基本自震周期计算 (38)

6.3地震载荷及地震弯矩计算 (39)

6.3.1地震载荷的计算 (39)

6.3.2地震弯矩的计算 (41)

6.4风载荷及风弯矩计算 (42)

6.4.1风载荷的计算 (42)

6.4.2风弯矩的计算 (43)

6.5塔体圆筒稳定校核 (43)

6.6塔体圆筒压应力校核 (44)

6.7水压试验时应力校核 (44)

6.7.1试验压力引起的环向应力 (44)

6.7.2试验压力引起的轴向应力 (45)