毕设论文--醇乙水分离过程填料塔设计-板式蒸馏塔化工原理课程设计.doc

武汉工程大学材料科学与工程学院课程设计说明书

课 程 设 计 说 明 书

武 汉 工 程 大 学

材料科学与工程学院
课程设计说明书

课题名称

专业班级
学生学号
学生姓名
学生成绩
指导教师
课题工作时间

武汉工程大学材料科学与工程学院

材料科学与工程学院
课程设计任务书

专业 10高材 班级 2班 学生姓名
发题时间： 2012年 6 月 30 日
一、 课题名称
乙醇——水分离过程填料塔设计
二、 课题条件（原始数据）
原料：乙醇、水
年处理量：40000t
原料组成（乙醇的质量分率）：0.40
料液初温： 30℃
操作压力、回流比、单板压降：自选
进料状态：饱和液体进料
塔顶产品浓度： 98%
塔底釜液含乙醇含量不高于0.2%（质量分率）
塔顶采用全凝器，泡点回流
塔釜：饱和蒸汽间接/直接加热
塔板形式：筛板
生产时间：330天/年，每天24h运行
冷却水温度：30℃
设备形式：筛板塔
厂址：武汉地区
三、设计内容（包括设计、计算、论述、实验、应绘图纸等根据目录列出大标题即可）
1 设计方案的选定
2精馏塔的物料衡算
3塔板数的确定
4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数）
5精馏塔塔体工艺尺寸的计算
6塔板主要工艺尺寸的计算
7塔板的流体力学验算
8塔板负荷性能图（精馏段）
9换热器设计
10馏塔接管尺寸计算
11制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸）
12绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸）
13撰写课程设计说明书一份
设计说明书的基本内容
⑴课程设计任务书
⑵课程设计成绩评定表
⑶中英文摘要
⑷目录
⑸设计计算与说明
⑹设计结果汇总
⑺小结
⑻参考文献
14 有关物性数据可查相关手册
15 注意事项
l 写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源
l 每项设计结束后列出计算结果明细表
l 设计最终需装订成册上交
四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）
1.设计动员，下达设计任务书 0.5天
2.收集资料，阅读教材，拟定设计进度 1-2天
3.初步确定设计方案及设计计算内容 5-6天
4.绘制总装置图 2-3天
5.整理设计资料，撰写设计说明书 2天
6.设计小结及答辩 1天
指导教师（签名）： 年 月 日
学科部（教研室）主任（签名）： 年 月 日
说明：
1．学生进行课程设计前，指导教师应事先填好此任务书，并正式打印、签名，经学科部（教研室）主任审核签字后，正式发给学生。设计装订时应将此任务书订在设计说明书首页。
2．如果设计技术参数量大，可在任务书后另设附表列出。
3．所有签名均要求手签,以示负责。

3

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
第1章 设计条件与任务 2
1.1设计条件 2
1.2设计任务 2
第2章 设计方案的确定 3
第3章 精馏塔的工艺设计 4
3.1全塔物料衡算 4
3.1.1原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 4
3.1.2原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 4
3.1.3物料衡算进料处理量 4
3.1.4物料衡算 4
3.2实际回流比 5
3.2.1最小回流比及实际回流比确定 5
3.2.2操作线方程 6
3.3理论塔板数确定 6
3.4实际塔板数确定 7
3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据 9
3.5.1操作压力 9
3.5.2操作温度 9
3.5.3平均摩尔质量 9
3.5.4平均密度 10
3.5.5液体平均表面张力 11
3.6精馏塔的塔体工艺尺寸 15
3.6.1塔径 13
3.6.2精馏塔筒体有效高度 17
第4章 附属内件 17
4.1液体初始分布器 17
4.1.1孔数 17
4.2 填料支承板 19
4.2.1板设计 20
4.3液体再分布器 22
4.4除雾器 25
第5章 附属设备 30
5.1冷凝器 30
5.2原料预热器 31
5.3塔釜 32
5.4 原料泵 32
第6章 接管尺寸的确定 34
6.1蒸汽接管 34
6.1.1塔顶蒸汽出料管 34
6.1.2塔釜进气管 34
6.2液流管 34
6.2.1进料管 34
6. 2. 2回流管
6. 2. 3塔釜出料管
第7章 设计结果汇总 37
第8章 设计评价 39
参考文献 40

摘要

本次化工原理课程设计任务为: 已醇-水连续分离过程填料精馏塔设计。原料处理能力为40000吨/年、原料组成40%（质量分数）、塔顶产品浓度（质量分数）92.5%、塔釜产品浓度（质量分数）≤5%；常压操作，直接蒸汽加热；泡点进料。
此次设计过程的主要设计内容为：确定设计方案、全塔物料衡算、最小回流比及实际回流比确定、理论塔板数及实际塔板数求取、塔径及塔板工艺尺寸计算、负荷性能图、塔结构及其他附属设备的设计等。以上设计内容的主要设计结果为：R/Rmin=1.5、实际塔板数29块、全塔效率48.3%、塔径1米；精馏段理论与实际塔板数的确定；提馏段理论与实际塔板数的确定; 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算: 操作压力计算、操作温度计算、平均摩尔质量计算、平均密度计算、液体平均表面张力计算;精馏塔的塔体工艺尺寸计算;附属内件;附属设备;接管尺寸的确定。
关键词：已醇-水；填料塔；物料衡算；回流比；设计计算

Abstract
The principles of chemical engineering course design task is: the continuous separation process has alcohol - water packing column design. Raw material processing capacity of 40000 tons/year, raw material of 40% (mass fraction), the concentration of the overhead product 92.5% (mass fraction), the tower kettle product concentration (mass fraction) of 5% or less; Atmospheric pressure operation, direct steam heating; Bubble point feed.
The design process of main design content is: to determine the design scheme, the whole tower material balance, minimum reflux ratio and reflux ratio to determine actual and theoretical plate number and real plate number to calculate the diameter and size plate process calculation, tower, load performance diagram, the structure of the tower and other auxiliary equipment design, etc. Main design results of the above design content is: R/Rmin = 1.5, the actual plate number 29 piece, the whole tower efficiency 48.3%, the tower diameter 1 meter.Determination of rectifying plate number theory with practice; Stripping section determine the plate number of theory with practice; Process conditions and related physical properties data of rectification tower calculation: operating pressure, operating temperature calculation, average density, average molecular weight to calculate the average, liquid surface tension calculation; Rectification tower of the tower body size calculation; Attached internal parts; Ancillary equipment; Determination of over size.
Key words: alcohol - water; Packed tower; Material balance; Reflux ratio; Design calculation
第一章 设计条件与任务
乙醇~水是工业上最常见的溶剂，也是非常重要的化工原料之一，是无色、无毒、无致癌性、污染性和腐蚀性小的液体混合物。因其良好的理化性能，而被广泛地应用于化工、日化、医药等行业。近些年来，由于燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势，且已在郑州、济南等地的公交、出租车行业内被采用。山东业已推出了推广燃料乙醇的法规。
长期以来，乙醇多以蒸馏法生产，但是由于乙醇~水体系有共沸现象，普通的精馏对于得到高纯度的乙醇来说产量不好。但是由于常用的多为其水溶液，因此，研究和改进乙醇、水体系的精馏设备是非常重要的。
塔设备是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。
1.1精馏操作对塔设备的要求
精馏所进行的是汽、液两相之间的传质，而作为汽、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使汽、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：
（1）气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。
（2）操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。
（3）流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。
（4） 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。
（5）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。
（6） 塔内的滞留量要小。
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。
1.2板式塔类型
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，填料塔的设计将在其他分册中作详细介绍，故本书将只介绍板式塔。
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，因此，本章只讨论筛板塔的设计。

第二章 设计方案的确定

本设计任务为乙醇—水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。
2.1操作条件的确定
确定设计方案是指确定整个精馏装置的流程、各种设备的结构型式和某些操作指标。例如组分的分离顺序、塔设备的型式、操作压力、进料热状态、塔顶蒸汽的冷凝方式等。下面结合课程设计的需要，对某些问题作些阐述。
2.1.1操作压力
蒸馏操作通常可在常压、加压和减压下进行。确定操作压力时，必须根据所处理物料的性质，兼顾技术上的可行性和经济上的合理性进行考虑。例如，采用减压操作有利于分离相对挥发度较大组分及热敏性的物料，但压力降低将导致塔径增加，同时还需要使用抽真空的设备。对于沸点低、在常压下为气态的物料，则应在加压下进行蒸馏。当物性无特殊要求时，一般是在稍高于大气压下操作。但在塔径相同的情况下，适当地提高操作压力可以提高塔的处理能力。有时应用加压蒸馏的原因，则在于提高平衡温度后，便于利用蒸汽冷凝时的热量，或可用较低品位的冷却剂使蒸汽冷凝，从而减少蒸馏的能量消耗。
2.1.2 进料状态
进料状态与塔板数、塔径、回流量及塔的热负荷都有密切的联系。在实际的生产中进料状态有多种，但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中，这主要是由于此时塔的操作比较容易控制，不致受季节气温的影响。此外，在泡点进料时，精馏段与提馏段的塔径相同，为设计和制造上提供了方便。
2.1.3加热方式
蒸馏釜的加热方式通常采用间接蒸汽加热，设置再沸器。有时也可采用直接蒸汽加热。若塔底产物近于纯水，而且在浓度稀薄时溶液的相对挥发度较大(如酒精与水的混合液)，便可采用直接蒸汽加热。直接蒸汽加热的优点是：可以利用压力较低的蒸汽加热；在釜内只须安装鼓泡管，不须安置庞大的传热面。这样，可节省一些操作费用和设备费用。然而，直接蒸汽加热，由于蒸汽的不断通入，对塔底溶液起了稀释作用，在塔底易挥发物损失量相同的情况下，塔底残液中易挥发组分的浓度应较低，因而塔板数稍有增加。但对有些物系(如酒精与水的二元混合液)，当残液的浓度稀薄时，溶液的相对挥发度很大，容易分离，故所增加的塔板数并不多，此时采用直接蒸汽加热是合适的。
值得提及的是，采用直接蒸汽加热时，加热蒸汽的压力要高于釜中的压力，以便克服蒸汽喷出小孔的阻力及釜中液柱静压力。对于酒精水溶液，一般采用0.4~0.7KPa（表压）。
2.1.4冷却剂与出口温度
冷却剂的选择由塔顶蒸汽温度决定。如果塔顶蒸汽温度低，可选用冷冻盐水或深井水作冷却剂。如果能用常温水作冷却剂，是最经济的。水的入口温度由气温决定，出口温度由设计者确定。冷却水出口温度取得高些，冷却剂的消耗可以减少，但同时温度差较小，传热面积将增加。冷却水出口温度的选择由当地水资源确定，但一般不宜超过50℃，否则溶于水中的无机盐将析出，生成水垢附着在换热器的表面而影响传热。
2.2确定设计方案的原则
确定设计方案总的原则是在可能的条件下，尽量采用科学技术上的最新成就，使生产达到技术上最先进、经济上最合理的要求，符合优质、高产、安全、低消耗的原则。为此，必须具体考虑如下几点：
2.2.1满足工艺和操作的要求
所设计出来的流程和设备，首先必须保证产品达到任务规定的要求，而且质量要稳定，这就要求各流体流量和压头稳定，入塔料液的温度和状态稳定，从而需要采取相应的措施。其次所定的设计方案需要有一定的操作弹性，各处流量应能在一定范围内进行调节，必要时传热量也可进行调整。因此，在必要的位置上要装置调节阀门，在管路中安装备用支线。计算传热面积和选取操作指标时，也应考虑到生产上的可能波动。再其次，要考虑必需装置的仪表(如温度计、压强计，流量计等)及其装置的位置，以便能通过这些仪表来观测生产过程是否正常，从而帮助找出不正常的原因，以便采取相应措施。
2.2.2满足经济上的要求
要节省热能和电能的消耗，减少设备及基建费用。如前所述在蒸馏过程中如能适当地利用塔顶、塔底的废热，就能节约很多生蒸汽和冷却水，也能减少电能消耗。又如冷却水出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量，另方面也影响到所需传热面积的大小，即对操作费和设备费都有影响。同样，回流比的大小对操作费和设备费也有很大影响。
2.2.3保证安全生产
例如酒精属易燃物料，不能让其蒸汽弥漫车间，也不能使用容易发生火花的设备。又如，塔是指定在常压下操作的，塔内压力过大或塔骤冷而产生真空，都会使塔受到破坏，因而需要安全装置。
以上三项原则在生产中都是同样重要的。但在化工原理课程设计中，对第一个原则应作较多的考虑，对第二个原则只作定性的考虑，而对第三个原则只要求作一般的考虑。

第三章塔的工艺尺寸得计算

3.1精馏塔的物料衡算
3.1.1摩尔分率
乙醇的摩尔质量
水的摩尔质量
原料液
塔顶
塔底产品
3.1.2平均摩尔质量
原料液
塔顶
塔底产品
3.1.3 物料衡算进料处理量
进料流量
3.1.4物料衡算
馏出液流量
釜液流量
3.2实际回流比
3.2.1最小回流比及实际回流比确定

由上图可得：

3.2.2操作线方程
精馏段方程:
提馏段方程:
3.3理论塔板数确定
F(kg/h)
wF
wD
wW

5555.6
0.4
0.925
0.05

F(kmol/h)
xF
xD
xW
MF
Rmin

233.49
0.207
0.828
0.020
23.79
1.703

R/Rmin
R
D
W
S
L'
V'
1.4
2.38
49.74
352.09
168.34
352.09
168.34
精馏段方程
R/(R+1)
xD/(R+1)

0.7045
0.2448

提馏段方程
L'/V'
Wxw/V'

2.0916
0.0422

0.273

塔板数
x
y
[0,0.1868]
[0.1868,0.5955]
[0.5955,0.8941]
1
0.8115
0.8284
0.0891
2.2387
0.8115
2
0.7953
0.8165
0.0879
2.0624
0.7953
3
0.7793
0.8051
0.0866
1.9039
0.7793
4
0.7631
0.7938
0.0854
1.7573
0.7631
5
0.7460
0.7823
0.0842
1.6178
0.7460
6
0.7275
0.7704
0.0829
1.4813
0.7275
7
0.7067
0.7573
0.0815
1.3439
0.7067
8
0.6821
0.7426
0.0799
1.2017
0.6821
9
0.6514
0.7253
0.0780
1.0501
0.6514
10
0.6105
0.7037
0.0757
0.8840
0.6105
11
0.5507
0.6749
0.0726
0.6977
0.5507
12
0.4511
0.6327
0.0681
0.4877
0.4511
13
0.2639
0.5625
0.0605
0.2639
0.2464
14
0.0937
0.4307
0.0463
0.0937
-0.3047
15
0.0165
0.1537
0.0165
0.0214
-2.4743
16
-0.0008
-0.0076
-0.0008
0.2124
-4.5957
17
-0.0047
-0.0439
-0.0047
0.3344
-5.1792
18
-0.0056
-0.0521
-0.0056
0.3679
-5.3163
19
-0.0058
-0.0539
-0.0058
0.3758
-5.3475
20
-0.0058
-0.0543
-0.0058
0.3776
-5.3545
21
-0.0059
-0.0544
-0.0059
0.3780
-5.3561
22
-0.0059
-0.0545
-0.0059
0.3781
-5.3565
23
-0.0059
-0.0545
-0.0059
0.3781
-5.3565
24
-0.0059
-0.0545
-0.0059
0.3781
-5.3565
25
-0.0059
-0.0545
-0.0059
0.3781
-5.3566
26
-0.0059
-0.0545
-0.0059
0.3781
-5.3566
27
-0.0059
-0.0545
-0.0059
0.3781
-5.3566
R/Rmin
N
(N+1)*R
1.1
21.0000
41.1400
1.2
18.0000
38.7600
1.3
17.0000
39.7800
1.4
15.0000
38.0800
1.5
14.0000
38.2500
1.6
14.0000
40.8000
1.7
13.0000
40.6000
1.8
13.0000
42.9800
1.9
12.0000
42.1200
2
12.0000
44.3300

由上图可知:

3.4实际塔板数确定
塔顶温度:
加料处温度：
塔釜温度：
精馏段平均温度：
提馏段平均温度：
精馏段：
查表可知：水粘度： 乙醇粘度：

提馏段：
查表可知：水的粘度: 乙醇粘度：

全塔效率：
3.5精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算
3.5.1操作压力计算
取塔顶表压为：4kPa。
塔顶操作压力：
进料处压力：
塔底操作压力：
精馏段平均压力：
提馏段平均压力：
3.5.2操作温度计算
进料口：
塔顶：
塔釜：
精馏段平均温度:
提馏段平均温度:
3.5.3平均摩尔质量计算
精馏段：

提馏段：

3.5.4平均密度计算
求得在与下乙醇与水的密度。不同温度下乙醇和水的密度见下表。
不同温度下乙醇和水的密度
温度/℃

温度/℃

80
735
971
95
720
961.85
85
730
968.6
100
716
958.4
90
724
965.3

精馏段平均温度:
,
,
提馏段平均温度：
,
,
在精馏段，液相密度：

气相密度：

在提馏段，液相密度：

气相密度：

3.5.5 液体平均表面张力计算
3.5.5.1 精馏段液体平均表面张力
查表可知： 水的表面张力：
乙醇的表面张力：
水的液相摩尔体积：
乙醇的液相摩尔体积：

由得：
又因
所以：
由得：

3.5.5.2 提馏段液体平均表面张力
查表可知： 水的表面张力：
乙醇的表面张力：
水的液相摩尔体积：
乙醇的液相摩尔体积：

由得：
又因
所以：
由得：

3.6精馏塔的塔体工艺尺寸计算
3.6.1塔径计算
气体摩尔流量:
精馏段：
气体质量流量：
液体质量流量：
气体体积流量：
提馏段：
气体质量流量：
液体质量流量：
气体体积流量：
流动参数：
精馏段：

由得：

塔径：
提馏段：

由得：

塔径：
根据以上计算，可圆整塔径为：1000mm。
核算：
精馏段:
液体喷淋密度：
空塔气速：
提馏段：
液体喷淋密度：
空塔气速：
3.6.2有效高度计算
对500Y金属孔板波纹填料，查得，每米填料理论板数为4--5块，取。则：

由得：
精馏段填料层高度：

提馏段填料层高度：

设计取精馏段填料层高度为4.1m。提馏段填料层高度为0.7m。
第四章 塔附属内件
4.1 液体初始分布器
4.1.1 孔数计算
根据塔径选用溢流盘式分布器：
孔径: 盘上液体高度：
盘径：
液体流量：
孔数：
4.2 填料支承板
选用气体喷射式支承板:
塔的公称直径/mm
支承板外径
/mm
分块数
支承宽度/mm
支承厚度/mm
近似重量/N
1000
980
3
40
10
280

4.3 液体再分布器
选用槽形再分布器:
塔径/mm

壁厚S
管子数
1000

3--4
3--4根

4.4除雾器
选用丝网除雾器
设计气速计算:
丝网盘直径：
丝网直径：0.2mm 厚度：120mm

第五章 附属设备
5.1冷凝器
已知 ,查t-y数据得露点温度为78.26℃。以循环水为冷却介质，冷却水入口温度取为20℃，冷却水出口温度取38℃。
水的汽化热：
,
乙醇的汽化热：
查图得：
有得：
冷凝器的热负荷：

传热平均温差：
所需传热面积:
5.2原料预热器
采用泵送原料，原料的初温为20℃，经原料预热器预热到泡点温度后送入精馏塔。据xf值查t-x数据得泡点温度为83.26℃。以100℃的饱和蒸汽加热。原料定性温度为：℃。查图，51.63℃下乙醇的平均热容为，水的平均热容为为。
原料吸收的热量：

传热平均温差：
传热面积:
5.3塔釜
釜液体积流量：

塔釜液量:

塔釜体积:

5.4 原料泵
进料管：
进料处温度：
查表得：

已知进料液流率为,平均分子量为，密度为。
流量
取管内流速：
进料管直径：
查表得: 选用外径 壁厚的钢管
管内径：
查钢管规格表(化工工艺设计手册）选取管子规格为
管内液体实际流速 :
由表知：
水的黏度：
乙醇的黏度：
混合物的平均黏度：
管内流体的雷诺系数：
以泵的输入口1与输出口2为端面，列伯努利方程：

两端面的高度：
1端面的表压： 1端面的流速：
2端面的表压：
2端面的流速：
查表得：管内局部阻力系数:
管长与管件的当量长度之和：
由哈兰德关联式：

已知
可得：
管内总局部摩擦阻力损失：

所需泵的扬程:
流量:

6.1蒸汽接管
6.1.1塔顶蒸汽出料管
流体体积流量: 流体速度:

选用的钢管
6.1.2 塔釜进气管
流体体积流量: 流体速度:

选用的钢管
6.2 液流管
6.2.1 进料管
流量
取管内流速：
进料管直径：
查表得: 选用外径 壁厚的钢管
管内径：
查钢管规格表(化工工艺设计手册）选取管子规格为
管内液体实际流速 :
6.2.2 回流管
液体流量: 液体密度:
液体在管内流速:
管径:
选用的钢管
6.2.3 塔釜出料管
液体流量: 液体密度:
液体在管内流速:
管径:
选用的钢管

4.1.4 釜液排出管
釜底
釜底温度为99.82℃，
液相组成：
平均摩尔质量

取

取此管的规格为。
4.1.5 法兰
由于常压操作，所有法兰均采用标准管法兰，平焊法兰，由不同的公称直径，选用相应法兰。
进料管接管法兰：PN6DN40 HG 5010
回流管接管法兰：PN6DN60 HG 5010
塔顶蒸气管法兰：PN6DN500 HG 5010
釜液排出管法兰：PN6DN30 HG 5010
4.2 筒体与封头
4.2.1 筒体
壁厚选6mm，所用材质为。
4.2.2 封头
封头分为椭圆形封头、碟形封头等几种，本设计采用椭圆形封头，由公称直径DN=1600mm ，查得曲面高度，直边高度，内表面积 ，容积。选用封头DN600*6，JB 1154-73。
4.2.3 裙座
塔底采用裙座支撑，裙座的结构性能好，连接处产生的局部阻力小，所以它是塔设备的主要支座形式，为了制作方便，一般采用圆筒形。由于裙座内径＞800mm，故裙座壁厚取16mm。
基础环内径：
基础环外径：
圆整：，；基础环厚度，考虑到腐蚀余量取18mm；考虑到再沸器，裙座高度取3m，地角螺栓直径取M30。
4.2.4 人孔
人孔是安装或检修人员进出塔的惟一通道，人孔的位置应便于进入任何一层塔板，由于设置人空处塔间距离大，且人孔设备过多会使制造时塔体的弯曲度难于达到要求，一般每隔6～8块塔板才设一个人孔。本塔中共39块板，设置5个人孔，每个孔直径为450mm。在设置人孔处，板间距为500mm，裙座上应开2个人孔，直径为450mm。人孔伸入塔内部应与塔内壁修平，其边缘需倒棱和磨圆。人孔法兰的密封面形及垫片用材，一般与塔的接管法兰相同，本设计也是如此。
4.3 塔总体高度设计
4.3.1 塔的顶部空间高度
塔的顶部空间高度是指塔顶第一层塔盘到塔顶封头的直线距离，取除沫器到第一块板的距离为600mm，塔顶部空间高度为1200。
4.3.2 塔的底部空间高度
塔的底部空间高度是指塔底最末一层塔盘到塔底下封头切线的距离，釜液停留时间取5min。

4.3.3 塔体高度

塔体总高
4.4 附属设备设计
4.4.1 冷凝器的选择
有机物蒸气冷凝器设计选用的总体传热系数一般范围为500～1500kcal/(㎡·h·℃)
本设计取K=700 kcal/(㎡·h·℃)=2926J/(㎡·h·℃)
出料液温度：78.3℃（饱和气）～78.3℃（饱和液）
冷却水温度：20℃～30℃
逆流操作：℃ ，℃
℃
传热面积：
4.4.2 泵的选择
进料温度℃，，，，，，
已知进料量

取管内流速为,则

故选
则内径，代入得

取绝对粗糙度为
相对粗糙度为
摩擦系数
由，得
进料口位置高度

扬程

设计小结
经过一周的奋战我的课程设计终于完成了。以前总觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
经过这次课程设计,我学到了很多,也明白了很多。化工原理在工业发展上的