3-典型设备选型说明书

典型设备选型计算说明书塞拉尼斯（南京）分厂15万t/a醋酸乙烯生产项目 典型设备选型计算说明书目录第一章 塔设备设计11.1 塔设备设计依据11.2 设计要求11.3 塔设备简介21.3.1 板式塔21.3.2 填料塔31.3.3 塔型选择一般原则61.4 塔设备设计（以T0303为例）81.4.1 塔设备设计步骤81.4.2 T0303醋酸乙烯粗分离塔设计条件81.4.3塔的初步设计及水力学校核101.4.3 塔体结构设计131.4.5 塔盘结构校核201.5 塔机械结构设计与校核221.5.1塔体壁厚的计算及封头的选取221.5.2塔高的确定231.5.3 接管设计241.5.4裙座设计251.5.5塔体机械强度校核271.5.6塔体结构设计参数结果441.6 设备工艺条件图451.7 设备装配图461.8 塔设备选型一览表47第二章 换热器选型482.1 换热器设计依据482.2 换热器简介482.3 换热器选用原则502.3.1 基本要求502.3.2 介质流程512.3.3 终端温差512.3.4 流速522.3.5 压力降522.3.6 传热膜系数522.3.7 污垢系数532.3.8 换热管532.4 换热器型号表示方法552.5 换热器选型示例（以E0402为例）552.5.1 选型用软件一览552.5.2 工艺参数确定562.5.3 换热器结构参数的确定582.5.4 换热器结构校核652.6 换热器机械强度校核682.7 换热器工艺条件图822.8 换热器装配图822.9 换热器选型一览表83第三章 反应器的设计853.1 概述853.2 反应动力学及机理863.3 催化剂873.4 反应器设计说明书873.4.1 反应器模型的构建883.4.2 反应热力学903.4.3 反应器结构设计903.5 反应器强度校核1003.5.1反应器结构设计结果一览表1273.6 反应器工艺条件图1283.7 反应器装配图1283.8 反应器选型一览表129第四章 泵1314.1 泵的概述1314.2 泵类型和特点1314.3 泵选型原则1324.4 泵选型示例（以P0301为例）1344.4.1 具体选型（以P0301为例）1354.5 泵选型一览表138第五章 压缩机选型1425.1 选型依据1425.2 压缩机分类1425.3 压缩机适用范围1435.4 压缩机选型1445.4.1 压缩机工艺参数1445.4.2 压缩机选型实例（以C0101为例）1445.5 压缩机选型一览表145第六章 储罐选型1466.1 选型依据1466.2 储罐类型1466.3 储罐系列1466.4 选型原则1486.5 原料储罐1496.5.1 醋酸（HAc）1496.6 产品储罐1496.6.1 醋酸乙烯酯（VAM）1496.7 回流罐选型1516.7.1 T0303回流罐1516.7.2 T0401回流罐1516.7.3 T0402回流罐1516.8 储罐选型一览表152第七章 缓冲罐1547.1 反应出料气混合罐(以V0301为例)1547.1.1 原料性质1547.1.2 反应出料气混合罐1547.2 缓冲罐选型一览表155第八章 气液分离器设计1578.1 设计依据1578.2 气液分离器的分类1578.2.1 立式和卧式重力分离器1578.2.2 立式和卧式丝网分离器1578.3 设计目标1588.4 气液分离器的设计（V0301以为例）1588.4.1 气液分离器工艺参数1588.4.2 类型选择1588.4.3 尺寸设计1588.4.4 气液分离器选型一览表161太原理工大学 酯難而上团队165/165第一章 塔设备设计1.1 塔设备设计依据化工设备设计全书塔设备化工设备设计基础规定HG/T20643-2012设备及管道保温设计导则GB8175-2008钢制人孔和手孔的类型与技术条件HG/T21514-2014钢制化工容器结构设计规定HG/T20583-2011工艺系统工程设计技术规范HG/T20570-1995钢制压力容器焊接规程JB/T4709-2007塔器设计技术规定HG20652-1998不锈钢人、手孔HG21594-21604-2014压力容器封头GB/T25198-2010压力容器封头GB/T25198-2010钢制塔式容器NB/T47041-2014塔顶吊柱HG/T21639-20051.2 设计要求（1）分离效率高，达到一定分离程度所需塔的高度低；（2）生产能力大，单位塔截面积处理量大；（3）操作弹性大，对一定的塔器，操作时气液流量的变化会影响分离效率。若将分离效率最高时的气液负荷作为最佳负荷点，可把分离效率比最高效率下降15%的最大负荷与最小负荷之比称为操作弹性，易于稳定操作；（4）气体阻力小可使气体的输送功率消耗小。对真空精馏来说，降低塔器对气流的阻力可减小塔顶、塔底间的压差，降低塔底操作的压强，从而可降低塔底溶液泡点，降低对塔釜加热剂的要求，还可防止塔底物料的分解；（5）结构简单，设备取材面广便于加工制造与维修，价格低廉，适用面广。1.3 塔设备简介塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）、液或液、液两相进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。可在塔设备中完成的常见操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。而在化工生产中分离的能耗占主要部分。因此，塔设备的设计和研究，对石油、化工等工业的发展起着重要的作用。按塔的内件结构分为板式塔和填料塔，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。1.3.1 板式塔板式塔是分级接触型气液传质设备，种类繁多。在塔内有多层塔板，传热传质过程基本上在每层塔板上进行，塔板的形状、塔板结构或塔板上气液两相的表现，就成了命名这些塔的依据，诸如筛板塔、舌形板塔、斜孔板塔、波纹形板塔、泡罩塔、浮阀塔、喷射板塔、波纹传流塔、浮动喷射塔。对塔型的评价具体可以从生产能力、塔板效率、操作弹性、气体通过塔盘的压力降、造价和操作是否方便等方面来考虑。下面现将简单介绍几类主要塔的性能：表1-1 几类主要塔的性能比较性能塔型泡罩塔浮阀塔筛板塔穿流式生产能力差良优优分离效率良优优良操作弹性优优良优造价高良良优压力降差良优优表1-2 各类塔板性量化比较指标塔盘型式F型浮阀十字架型浮阀条型浮阀筛板舌型板浮动喷射塔板圆形泡罩条形泡罩S形泡罩栅板筛孔板波纹板气液负荷高444444213444低555233333233操作弹性555334434112压力降233324000433雾沫夹带量334343112444分离效率554433434444单位体积设备处理量444444213444制造费用334443213553材料消耗444454223554安装检修434443113553污垢对操作的影响232123100244注：0差；1及格；2中；3良；4优；5超由上面两个表可知，浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点，现在已成为国内应用广泛的精馏塔塔型之一，并且在石油、化学工业中使用最为普遍。1.3.2 填料塔塔内装有一定高度的填料，是气液接触和传质的基本构件；属微分接触型气液传质设备；液体在填料表面呈膜状自上而下流动；气体呈连续相自下而上与液体作逆流流动，并进行气液两相的传质和传热；两相的组分浓度或温度沿塔高连续变化。填料塔中的传热和传质主要在填料表面上进行，因此，填料的选择是填料塔的关键。填料的种类很多，有拉西环填料、鲍尔环填料、矩鞍形填料、阶梯形填料、波纹填料、波网（丝网）填料、螺旋环填料、十字环填料等。填料塔制造方便，结构简单，便于采用耐腐蚀材料，特别适用于塔径较小的情况，使用金属材料省，一次投资较少，塔高相对较低。表1-3 填料分类与名称填料类型填料名称散装填料环形拉西环形拉西环，十字环，内螺旋环开孔环形鲍尔环，改进型鲍尔环，阶梯环鞍形弧鞍形，矩鞍形，改进矩鞍形环鞍形金属环矩鞍形，金属双弧形，纳特环其他新型塑料球形，花环形，麦勒环形规整填料波纹型垂直波纹型网波纹型，板波纹型水平波纹型Spraypak，Panapak非波纹型珊格形GlitschGrid板片形压延金属板，多孔金属板绕圈形古德洛形，Hyperfil1.3.2.1 散装填料（1）拉西环：目前已被淘汰图1-1拉西环 图1-2矩鞍填料（2）矩鞍填料：属于乱堆敞开式填料（3）鲍尔环：是在拉西环壁面上开一层或两层长方形小窗图1-3钢环鲍尔环 图1-4瓷环鲍尔环（4）金属环矩鞍：由美国诺顿公司开发成功，它结合了鲍尔环的空隙大和矩鞍填料流体均匀性好的优点，是目前应用最广的一种散装填料可用金属、陶瓷做成。图1-5金属矩鞍环 图1-6特纳环（5）阶梯环图1-7阶梯环1.3.2.2 规整填料目前常用的规整填料为波纹填料，其基本类型有丝网形和孔板形两大类，均是20世纪60年代以后发展起来的新型规整填料，主要是由平行丝网波纹片或（开孔）板波纹片平行（波纹）、垂直排列组装而成，盘高约40300mm，具有以下特点：填料由丝网或（开孔）板组成，材料细（或薄），孔隙率大，加之排列规整，因而气流通过能力大，压降小。能适用于高真空及精密精馏塔器。由于丝网（或开孔）板波纹材料细（或薄），比表面积大，又能从选材（或加工）上确保液体能在网体或板面上形成稳定薄液层，使填料表面润湿率提高、避免沟流现象，从而提高传质效率。气液两相在填料中不断呈Z形曲线运动（如图）、液体分布良好、充分混合、无积液死角，因而放大效应很小。适用于大直径塔设备。图1-8丝网型 图1-9孔板型近年来波纹填料发展较快，有逐步取代其他填料及部分板式塔的倾向，但造价、安装要求较高，因而受到某种程度的影响。波纹填料的几何特征参数见下：表1-4 常见波纹填料名称类型材料比表面积a(m2/m3)水力直径dN/mm倾角/孔隙率/%密度/(kg/m3)丝网波纹填料金属丝网AX不锈钢25015095125BX5007.5300250CY700555350塑料丝网BX聚丙烯/聚丙腈4507.505120板波纹填料金属薄板Mellapak125Y/125X不锈钢碳钢铝125-5/308.5100250Y/250X250155/307200350Y/350X350-5/305280500Y/500X500-5/303400塑料薄板Mellapak125Y聚丙烯聚偏氯乙烯125-58.537.5250Y250155775陶瓷薄片KarapakBX陶瓷450605550Melladur250-5-表1-5 工业常用波纹填料性能以及应用范围填料类型气体负荷F/(m/s)(kg/m3)0.5每块理论板压降/Pa(mmHg)每米填料理论板数滞留量/%操作压力/Pa(mbar)填料适用范围AX2.53.5约40（约0.3）2.52102103(11000)要求处理量与理论板不多的蒸馏BX22.440(0.3)54102105(11000)热敏性，难分离物系的真空精馏CY1.32.467(0.5)1065103105(501000)理论板的有机物蒸馏，限制高度的塔塑料丝网波纹BX22.4约60(约0.45)约515102105(11000)低温(80)下，脱除强臭味物质，回收溶剂Mellapak250Y2.253.5100(0.75)2.55104(100)中等真空度以上压力及有污染的有机物蒸馏，常压和高压吸收(解吸)。1.3.3 塔型选择一般原则1.3.3.1 填料塔与板式塔比较塔主要有板式塔和填料塔两种，它们都可以用作蒸馏和吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，要根据具体情况选择。表1-6 填料塔和板式塔相比较项目填料塔板式塔散堆填料规整填料空塔气速较小大比散堆填料大压降较小小一般比填料塔大塔效率小塔效率高高（对大直径无放大效应）较稳定，效率较高液气比对液体喷淋量有一定要求范围大适应范围大持液量较小较小较大材质可用非金属耐腐蚀材料适应各类材料金属材料造价小塔较低较板式塔高大直径塔较低安装检修较困难适中较容易1.3.3.2 塔型选择一般原则选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能及塔的制造、安装、运转、维修等。1）下列情况优先选用板式塔：a.塔内液体持液量较大，液相负荷较小，操作负荷变化范围较宽，对进料浓度变化要求不敏感，操作易于稳定；b.含固体颗粒，容易结垢，有结晶的物料，因为板式塔可选用液流通道较大的塔板，堵塞的危险较小；c.在操作过程中伴随有放热或需要加热的物料，需要在塔内设置内部换热组件，如加热盘管，需要多个进料口或多个侧线出料口。一方面板式塔的结构上容易实现，此外，塔板上有较多的滞液，以便与加热或冷却管进行有效地传热；d.在较高压力下操作的蒸馏塔仍多采用板式塔。2）下列情况优先选用填料塔：a.在分离程度要求高的情况下，因某些新型填料具有很高的传质效率，故可采用新型填料以降低塔的高度；b.对于热敏性物料的蒸馏分离，因新型填料的持液量较小，压降小，故可优先选择真空操作下的填料塔；c.具有腐蚀性且易发泡的物料，可选用填料塔。综上，塔设备的选型可以依照下列顺序：表1-7 塔型选用顺序表考虑因素选择顺序塔径800mm以下，填料塔大塔径，板式塔具有腐蚀性的原料填料塔穿流式筛板塔喷流型塔污浊液体大孔径筛板塔穿流式塔喷流式塔浮阀塔泡罩塔操作弹性浮阀塔泡罩塔筛板塔真空操作填料塔导向筛板网孔筛板筛板浮阀塔板大液气比多降液管筛板塔填料塔喷射型塔浮阀塔筛板塔存在两液相的场合穿流式塔填料塔1.4 塔设备设计（以T0303为例）1.4.1 塔设备设计步骤(1)使用ASPENPLUS获得水力学数据和塔直径以及塔盘基本结构参数。(2)板式塔使用CUP-TOWER进行塔盘结构设计，并进行塔的水力学校核；(3)设计封头、裙座、筒体等，确定塔高，使用SW6-2011进行塔的强度校核。(4)使用AutoCAD-2007绘制工艺条件图、装配图。表1-8 设计所用软件名称用途AspenPlusV8.6初步估算CUP-TOWER塔盘结构设计SW6-2011机械强度设计与校核AutoCAD-2007装配图、工艺条件图1.4.2 T0303醋酸乙烯粗分离塔设计条件1.4.2.1物流参数T0303塔是醋酸乙烯粗分离塔，其主要作用是对经过二级闪蒸后的反应粗产物进行分离，得到一定纯度的粗醋酸乙烯用作下一工段的精制，是本工艺的重要设备之一，一次选择其作为塔设备设计的范例。 T0303醋酸乙烯粗分离塔利用部分汽化和冷凝来分离醋酸乙烯、醋酸、乙烯混合物。塔顶气液相采出：塔顶气相采出主要为醋酸乙烯、乙烯的混合物，送往气体处理工段做进一步分离然后重新循环会系统；塔顶液相采出主要为醋酸乙烯、水的混合物，送往醋酸乙烯精制工段做产品精制处理。塔釜为液相采出，主要成分为低浓度醋酸。表1-9 T0303流股信息表名称单位进料F塔顶气相G塔顶液相D塔釜W质量流量kg/hr42042.46822101.788723367.016216573.6628氧气0.007861300.00771120.000150046.54616015E-67氮气2.233321462.19691610.036406973.53323196E-65二氧化碳0.665441370.54868630.116755382.46335703E-48乙烯666.638693551.04667115.5924224.75898873E-44醋酸14729.87202.5610118878.26779213849.0431甘油3.702999E-075.9025906E-494.33478455E-423.70299975E-07水5526.5294141.39712660.512502724.61963醋酸乙烯21116.5211404.03019712.49017.39652738E-21质量分数氧气1.869848E-073.6689074E-066.42111614E-093.949736530E-71氮气5.312060E-050.001045261.55804969E-062.131835308E-69二氧化碳1.582783E-050.000261054.99658917E-061.486308161E-52乙烯0.015856310.262179850.004946812.871416404E-48醋酸0.350356970.001218490.037585790.835605462甘油8.8077E-122.8083652E-521.85508689E-462.234267581E-11水0.131451110.067274670.113857600.164394537醋酸乙烯0.502266450.668016990.843603224.462819994E-25体积流量cum/hr42.59229181173.5001525.144835718.621612941.4.2.2设计温度及设计压力（1）设计压力：塔顶压力为1bar，塔釜压力为1.2bar，因此取操作温度下最大压力作为塔的操作压力。根据压力容器安全技术监察规程，设计压力不得低于设计温度下的最高操作压力，通常取正常工作条件下操作压力的1.05-1.1倍，这里取设计压力为1.5bar（2）设计温度：塔顶温度为48.11，塔釜温度为114.318，进料温度为89.83。因此选择温度较高的作为该塔的操作温度，设计温度需要比操作温度高1530，因此该塔的设计温度为1401.4.2.3介质组成与选材表1-10介质、组成、选材表介质流量组成选材氧气0.000245675 2.99168E-07Q345R氮气0.07972310.000097082乙烯23.76290.02893704685水306.7690.3735650499醋酸245.2830.2986910546醋酸乙烯245.2830.2986910546二氧化碳0.01512030.000018412602甘油4.02086E-094.896364E-121.4.2.4Aspen plus 模拟结果通过灵敏度分析得到最终T0303醋酸乙烯粗分离塔的理论塔板数为28块（不包括再沸器和冷凝器）最优回流比为0.535，进料板位置为第10块。1.4.2.5塔设计条件一览表表1-11 T0303设计条件一览表T0303设计条件一览表1设计温度/1402设计压力/bar1.53塔板数284进料板位置105介质名称介质组成/t%介质流量/（kg/h）氧气1.87E-070.00786氮气5.31E-052.23332二氧化碳1.58E-050.66544乙烯0.01585666.6386醋酸0.350314729.872甘油8.8077E-123.702E-07水0.13145526.52943醋酸乙烯0.5022621116.52136总计142042.4681.4.3塔的初步设计及水力学校核通过Aspen模拟得到精馏塔的物流数据，利用Radfrac模块的精馏塔初步设计及水力学校核模块Column internals对精馏塔的内件尺寸以及水力学参数进行校核。1.4.3.1塔水力学校核初步模拟在Aspen plus中输入Aspen对塔的推荐初始值，进行塔的初步计算。然后得到塔的基本结构数据参数。查看水力学校核结果，根据水力学校核结果对塔的参数进行不断调整优化，最终使塔的水力学参数以及液泛因子、停留时间、降液管液位高度比板间距均在合理范围内。最终得到塔的初步设计参数如下图所示。图1-10塔初步参数推荐 图1-11塔板参数 图1-12从上到下第二段塔板参数 表1-12塔板参数第一段塔体塔盘（CS-2）第二段塔体塔盘（CS-1）直径/mm1800直径/mm2000板间距/mm500板间距/mm650浮阀数/个350浮阀数/个320降液管顶部宽度/mm117.7降液管顶部宽度/mm350.1降液管底部宽度/mm106.5降液管底部宽度/mm340堰长/mm890堰长/mm1520堰高/mm35堰高/mm43.5降液管底隙高度/mm29降液管底隙高度/mm37.51.4.3.2塔板水力学校核结果图1-13精馏塔水力学校核（1） 第一段塔体水力学数据表1-13第一段塔体水力学数据表第一段液泛因子%降液管液位高度比板间距%降液管停留时间/s271.6469487926.980552745.615670122372.7200818927.879538815.132709758473.1079001528.386227764.789412112573.3515800528.769921774.540204887673.4754906629.050222654.356747677773.5147856729.252968544.217953655873.4770298529.386819054.11301062973.3898027929.473088984.030820326（2） 第二段塔体水力学数据表1-14第二段塔体水力学数据表 第二段液泛因子%降液管液位高度比板间距%降液管停留时间/s1069.3255973432.113612894.1208002241170.9366388232.393518474.172425231270.9363098632.402391294.1683343221370.7304131632.342172614.1585822241470.513401232.278195914.1485788661570.2979469132.214849284.1386705851670.0850285832.152541764.1288811471769.8751398332.091593534.1192188661869.6692268932.032637814.1096999061969.4692474231.976976164.1003587182069.2792259631.927273954.0912670482169.1073911731.888972994.0825720292268.9705093831.873165064.0745733692368.9026179831.902425884.0678789972468.972437232.02261974.0637189212569.3172527532.326592284.0645731262670.2056572833.000908364.0754048782772.141802734.414431654.1059535632875.9982140937.271001134.1743905512983.063573142.815881984.311123252经过对塔盘结构的调整，最终使塔的水力学数据均在合理范围内。使塔的液泛因子在60%-85%之间，塔的降液管液位高度比板间距在0.2-0.5之间，降液管停留时间大于4秒。1.4.4 塔体结构设计1.4.4. 塔盘结构具体设计我们利用AspenPlus计算的初步数据，利用Cup-Tower进行塔盘具体结构设计。AspenPlus导出每一块塔板水力学数据如下（包括再沸器和冷凝器）：表1-15 水力学数据板数液体温度/气体温度/液体质量流量kg/hr气体质量流量kg/hr液体体积流量cum/hr气体体积流量cum/hr液体密度kg/cum气体密度kg/cum液体黏度/cP气体黏度/Cp液体表面张力dyne/cm148.110177.560632974.135075.835.482817430.5929.2982.012320.3919430.010884438.1994277.560686.1633863.0929332.34.1988517365.2920.0351.689140.3893370.011401155.7518386.16387.08064277.0229746.24.7071817435.5908.6161.706080.3579410.011388652.4063487.080687.72854638.0530107.25.1122617421.5907.241.728160.3596740.011370550.5127587.728588.27744936.3430405.55.4441617388.9906.7231.748560.3613060.011356649.0111688.277488.74915180.3530649.55.7145617342906.5181.767360.3623980.011346447.8094788.749189.15835378.1530847.35.9332517283.4906.4431.784790.3630720.011339146.8484889.158389.51715537.0831006.36.1088117215.7906.411.801050.3634250.011334546.0812989.517189.83535663.6231132.86.2486317140.5906.3781.816330.3635350.011331845.46931089.8353105.12538793.822220.542.803121327.6906.3311.041870.3634620.012076544.980311105.125106.6537844.221270.942.638122255.1887.5670.9557740.3126280.012112443.768412106.65106.92137810.921237.642.691222232.3885.6820.955260.3080640.012120643.609413106.921107.11237814.521241.242.711722118.5885.3420.9603380.3072250.012127543.575414107.112107.29637820.421247.142.7322000.3885.1010.9657630.3066230.012134443.549615107.296107.47937826.521253.242.748221883.2884.8680.9712110.3060410.012141243.524316107.479107.66237832.921259.642.766621767.5884.6360.9766660.3054650.01214843.498917107.662107.84437839.821266.542.785621653.3884.4050.9821370.3048950.012154743.473318107.844108.02537847.921274.642.805821540.8884.1760.9876460.3043320.012161343.447119108.025108.20737858.421285.142.828721430.1883.9480.9932350.3037760.012167843.419520108.207108.3937873.821300.642.857121322883.7230.9989940.3032320.012173943.388921108.39108.57837899.421326.142.896821217.8883.51.00510.3027070.012179543.352222108.578108.77437945.521372.342.959721120883.2821.011940.3022160.01218443.302723108.774108.99138033.821460.543.069821034.2883.0731.020270.3017880.012186343.227324108.991109.24838207.821634.643.276220971.1882.8831.031640.3014860.01218443.09925109.248109.58838555.721982.443.677720952.7882.7311.049140.301430.012172542.864326109.588110.0939252.422679.244.470221022.4882.6691.078810.3018590.012142342.418427110.09110.89840636.524063.246.029821263.2882.831.131680.3032190.01207441.566328110.898112.22943323.726750.549.033121824.7883.561.22570.3062650.011932539.9829112.229114.31848302.731729.454.541822943.9885.6091.382910.3120240.01166737.217630114.318114.31816573.3018.62120890.0220.3212432.9635将其中负荷最大的一块塔板的水力学数据导入Cup-tower中进行校核。表1-16第9块（精馏段）、第29块（提馏段）板的水力学数据板数液体温度/气体温度/液体质量流量kg/hr气体质量流量kg/hr液体体积流量cum/hr气体体积流量cum/hr液体密度kg/cum气体密度kg/cum液体黏度/cP气体黏度/Cp液体表面张力dyne/cm989.517189.83535663.6231132.86.2486317140.5906.3781.816330.3635350.011331845.469329112.229114.31848302.731729.454.541822943.9885.6091.382910.3120240.01166737.21761.4.4.1 Cup-Tower数据输入如下根据Aspenplus模拟结果将其输入到Cup-tower设计功能中（1）输入精馏段塔盘结构参数（第9块）选择塔盘类型为浮阀塔，数据来自于Aspen模拟得到的初步结果。图1-14 精馏段塔盘结构参数设置（2）输入提馏段塔盘结构参数（第29块）选择塔盘类型为浮阀塔，数据来自于Aspen模拟得到的初步结果。图1-15 提馏段塔盘结构参数设置1.4.4.2 Cup-Tower结果1. 精馏段计算结果（1）塔盘结构设计结果图1-16 精馏段工艺计算结果（一）图1-17 精馏段工艺计算结果（二）（2）塔盘负荷性能图图1-18 精馏段塔盘负荷性能图X液相体积流量/（m3/h）；Y气相体积流量/（103m3/h）0-操作线；1-液相下限线；2-液相上限线；3-漏液线；4-雾沫夹带线；5-液泛线。（3）塔盘结构设计结果表1-17 精馏段塔盘结构计算结果塔板结构参数塔径m1.8浮阀数#350板间距m0.5开孔密度/m2253.55塔截面积m22.5447溢流程数/1开孔区面积m22.082堰的形式/平堰开孔率%24.77溢流区尺寸两侧中心降液管顶部宽度m0.1177弯折距离m0降液管底部宽度m0.1065受液盘深度m0.036受液盘宽度m0.1065堰高m0.035降液管底隙m0.029降液管顶部面积m20.0688降液管底部面积m20.0347顶部堰长m0.882底部堰长m0.70892. 提馏段设计结果（1）塔盘水力学校核结果图1-19 提馏段工艺计算结果（一）图1-20 提馏段工艺计算结果（二）（2）塔盘负荷性能图图1-21 提馏段塔盘负荷性能图X液相体积流量/（m3/h）；Y气相体积流量/（103m3/h）0-操作线；1-液相下限线；2-液相上限线；3-漏液线；4-雾沫夹带线；5-液泛线。（3）塔盘结构设计结果表1-18 提馏段塔盘结构计算结果塔板结构参数塔径m2.0浮阀数#320板间距m0.65开孔密度/m2225.65塔截面积m23.1416溢流程数/1开孔区面积m22.0277堰的形式/平堰开孔率%17.39溢流区尺寸两侧中心降液管顶部宽度m0.3501弯折距离m0降液管底部宽度m0.340受液盘深度m0.013受液盘宽度m0.3501堰高m0.0435降液管底隙m0.0375降液管顶部面积m20.3694降液管底部面积m20.1844顶部堰长m1.52底部堰长m1.24421.4.5 塔盘结构校核利用Cup-Tower对精馏塔精馏塔进行水力学校核1.4.5.1 塔盘水力学数据输入利用Cup-Tower依次对精馏段、提馏段第9块、第29块塔板进行水力学校核水力学参数输入如下：图1-22 精馏段水力学参数输入图1-23 提馏段水力学参数1.4.5.2 塔盘结构参数输入输入塔盘结构参数：图1-24 精馏段塔盘结构参数输入图1-25 提馏段塔盘结构参数输入1.4.5.3 水力学校核结果根据校核结果，确定该塔每块塔板的液泛因子均处于（0.60.85之间），且（降液管液位高度/板间距）介于0.20.5之间。1.5 塔机械结构设计与校核1.5.1塔体壁厚的计算及封头的选取1.5.1.1塔体壁厚的计算（1）精馏段精馏段的设计压力为0.15Mpa，精馏段的直径为1.8米，材料为Q345R该温度下的许用应力为189，焊接接头