年处理量9万吨苯—甲苯精馏浮阀塔设计

更多相关文档资源请访HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219本毕业论文包含完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要毕业设计（论文）任务书学院机械工程学院题目年处理量9万吨苯甲苯精馏浮阀塔设计起止时间2011年1月6日至2011年5月31日2011年1月6日设计（论文）内容及要求一、已知设计参数1处理量90000T/A300天料液组成（质量分数）25塔顶产品组成（质量分数）982塔顶易挥发组分回收率99操作条件操作压力1013KPA塔顶表压进料状态泡点进料（Q1）加热方式间接蒸汽加热单板压降08KPA环境衡阳室外二、设计内容及设计工作量要求（1）按所给设计参数完成分离塔的施工图设计（2）绘制设计图纸总计3张零号以上，其中要求手工绘图1张壹号以上；（3）设计说明书字数不少于15万字，并要求统一用A4纸打印；（4）翻译3千左右汉字量的与毕业设计有关的英文资料；（5）撰写相当于3百汉字的英文摘要。三、主要参考资料化工设备设计全书（塔设备）化工原理化工工艺设计手册GB1501998钢制压力容器指导老师指导教师年月日本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目年处理9万吨苯甲苯精馏浮阀塔设计设计（论文）题目来源自选设计（论文）题目类型工程设计起止时间2011142011531一、设计（论文）依据及研究意义本设计依据化工工艺设计手册、GB1501998钢制压力容器、JB471092钢制塔式容器以及HG205621998塔设计技术规定进行。本设计的作用在于分离化工生产中常用到的两种重要化工原料苯和甲苯，意义重大。综合考虑分离效率、生产制造成本、安装及维护等因素，本设计采用筛板式精馏塔。二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标（技术方案、路线）本设计主要从化工工艺、材料选型、结构设计以及塔的机械设计进行设计。本设计路线分离任务工艺流程描绘工艺计算材料选型结构设计塔的机械设计附属设备选型。预期目标希望通过本次的毕业设计能培养出独立设计的能力，为以后的工作打下好的基础，更好的与社会接轨。三、设计（论文）的研究重点及难点重点是依据分离任务进行分离工艺的计算确定塔体和塔板的工艺尺寸，由塔的操作条件完成塔体和裙座的厚度计算，由塔的安装环境对塔进行强度校核。难点一、分离效率的保证二、塔的结构设计四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）1月6日至2月15日了解我们所要设计的试验装置，为进行设计做准备；2月16日至2月28日进行参观实习；写开题报告；2月28日至3月18日查阅资料，找设计依据，理出设计思路；3月18日至4月24日具体的结构和系统设计，求得设计的各种依据；4月25日至5月25日设计，画出设计图纸；5月26日至5月28日；整理图纸，进行打印；排版设计说明书。5月29日至5月31日准备答辩。五、进行设计（论文）所需条件1、要有充分的资料（与塔设备有关、与分离工艺有关）。2、到相关单位进行实习，了解塔设备的结构及生产过程中的各种控制方案和原理。3、设计所需设计方法、软件、工具等。六、指导教师意见签名年月日摘要在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。它可以实现气（汽）液相或液液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传质及传热的目的。苯和甲苯都是化工生产中的重要原料。因此，将苯和甲苯从其混合物中分离出来意义重大。设计一座连续浮阀塔，通过对原料，产品的要求和物性参数的确定及对主要尺寸的计算，工艺设计和附属设备结果选型设计，完成对苯甲苯精馏工艺流程和主体设备设计关键词精馏塔；浮阀塔；苯；甲苯ABSTRACTTHETOWEREQUIPMENTISANIMPORTANTUNITOPERATIONEQUIPMENTININDUSTRYSECTORS,FORINSTRANCE,CHEMICALINDUSTRY,REFINERY,MEDICINE,FOOD,ENVIRONMENTALPROTECTION,ANDSOONITCANREALIZETHESTEAMBETWEENTHELIQUIDPHASEORTHEFLUIDLIQUIDPHASECONTECTDEEPLY,THUSACHIEVEINGTHEBORDERCARRIESONTHEMASSTRANSFERANDTHEHEATTRANSFERGOALTHEDISTILLATIONISTHESEPARATIONOFLIQUIDMIXTURESMOSTCOMMONLYUSEDASANUNITOPERATIONINCHEMICALINDUSTRY,OILREFINING,PETROCHEMICALANDOTHERINDUSTRIESTHEDESIGNMISSIONISTOPRODUCEANIMPORTANTCHEMICALRAWMATERIALFROMAMIXTUREOFBENZENEANDTOLUENE,ITWILLBEAGREATSIGNIFICANCEIFTHEMATERIALCANBESEPARATEDFROMITSMIXTUREOFBENZENEANDTOLUENTHEDESIGNOFACONTINUOUSDISTILLATIONVALVECOLUMN,INTHEMATERIAL,PRODUCTREQUIREMENTSANDTHEMAINPHYSICALPARAMETERSANDTODETERMINETHESIZE,PROCESSDESIGNANDSELECTIONOFEQUIPMENTANDDESIGNRESULTS,COMPLETIONOFTHEBENZENETOLUENEDISTILLATIONPROCESSANDEQUIPMENTDESIGNTHEMEKEYWORDSRECTIFICATIONCOLUMN；VALVETOWER；BENZENE；TOLUENE目录绪论101设计题目102精馏及精馏流程103精馏的分类104精馏操作的特点205塔板的类型与选择2一、设计方案的选择和论证311设计流程312设计思路3二、浮阀塔结构设计621基础物性数据6211原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率6212原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔分率722塔板数的确定7221理论层数NT的求取7222实际板数NP的求取10231操作压力的计算10232操作温度的计算10233平均摩尔质量的计算10234平均密度的计算1124精馏塔的工艺尺寸的计算12241塔径的计算12242精馏塔有效高度的计算1325塔板主要工艺尺寸的计算13251降液管的选择与计算13252溢流堰的选择与计算14253受液盘和底隙15254塔盘及其布置15三、塔板流动性能校核1831液沫夹带量校核1832塔板阻力HF的计算1833降液管液泛校核1934液体在降液管内的停留时间1935严重漏夜校核1936塔板负荷性能图20361过量液沫夹带线关系式20362液相下限线关系式20363严重漏夜线关系式20364液相上限线关系式21365降液管液泛线关系式21四、浮阀塔载荷分析及强度校核2341筒体和封头厚度计算2342载荷分析24421塔设备质量载荷计算24422自振周期的计算27423地震载荷与地震弯矩的计算27424风载荷与风弯矩的计算29425最大弯矩3343强度校核34431圆筒轴向力校核和圆筒稳定性校核34432塔设备压力试验时的应力校核35433裙座轴向应力校核36434基础环和地脚螺栓设计及校核38435筋板设计及校核40436盖板设计及校核41437裙座与塔壳的对接焊缝42438接管的计算与选择4344开孔及开孔补强设计44441补强结构44442开孔补强设计准则45443允许不另行补强的最大开孔直径45444等面积补强计算46五、英文文献翻译53主要符号说明96参考文献98结束语99绪论01设计题目苯甲苯连续精馏塔的工艺设计（浮阀塔）02精馏及精馏流程精馏是多级分离过程，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。因此可是混合物得到几乎完全的分离。精馏可视为由多次蒸馏演变而来的。精馏操作广泛用于分离纯化各种混合物，是化工、医药、食品等工业中尤为常见的单元操作。化工成产中，精馏主要用于以下几种目的获得馏出液塔顶的产品；将溶液多级分离后，收集馏出液，用于获得甲苯，氯苯等；脱出杂质获得纯净的溶剂或半成品，如酒精提纯，进行精馏操作的设备叫做精馏塔。精馏过程中采用连续精馏流程，原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔顶上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。在每层板上，回流液体与上升蒸汽互相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品，部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，必须同时拥有塔底再沸器和塔顶冷凝器，有时还有配原料液，预热器、回流液泵等附属设备，才能实现整个操作。03精馏的分类按操作方式可分为间歇式和连续式，工业上大多数精馏过程都是采用连续稳定的操作过程。化工中的精馏操作大多数是分离多组分溶液。多组分精馏的特点能保证产品质量，满足工艺要求，生产能力大；流程短，设备投资费用少；耗能量低，收率高，操作费用低；操作管理方便。04精馏操作的特点从上述对精馏过程的简单介绍可知，常见的精馏塔的两端分别为汽化成分的冷凝和液体的沸腾的传热过程，精馏塔也就是一种换热器。但和一般的传热过程相比，精馏操作又有如下特点（1沸点升高精馏的溶液中含有沸点不同的溶剂，在相同的压力下溶液的蒸汽压较同温度下纯溶剂的汽化压低，使溶液的沸点高于醇溶液的沸点，这种现象称为沸点的升高。在加热汽化温度一定的情况下，汽化溶液时的传热温差必定小于加热纯溶剂的纯温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著。（2物料的工艺特性精馏溶液本身具有某些特性，如某些物料在加入到溶液中时可与溶液中的某一组分或几组分形成恒沸液等。如何利用物料的特性和工艺要求，选择适宜的精流流程和设备是精馏操作彼此需要知道和必须考虑的问题。（3节约能源精馏汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的加热蒸汽。如何充分利用热量提高加热蒸汽的利用率是精馏操作需要考虑的另一个问题。05塔板的类型与选择塔板是板式塔的主要构件，分为错流式塔板和逆流式塔板两类，工业应用以错流式塔板为主，常用的错流式塔板有泡罩塔板、筛孔塔板和浮阀塔板。我们应用的是浮阀塔板，因为它是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两种塔板的优点。它具有结构简单，制造方便，造价低；塔板开孔率大，生产能力大；由于阀片可随气量变化自由升降，故操作弹性大，因上升气流水平吹入液层，气液接触时间较长，故塔板效率较高。一、设计方案的选择和论证11设计流程本设计任务为分离苯_甲苯混合物。对于二元混合物的分离，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，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。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。连续精馏塔流程流程图连续精馏流程附图图11流程图12设计思路在本次设计中，我们进行的是苯和甲苯二元物系的精馏分离，简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，如何利用两组分的挥发度的差异实现高纯度分离，是精馏塔的基本原理。实际上，蒸馏装置包括精馏塔、原料预热器、蒸馏釜、冷凝器、釜液冷却器和产品冷却器等设备。蒸馏过程按操作方式不同，分为连续蒸馏和间歇蒸馏，我们这次所用的就是浮阀式连续精馏塔。蒸馏是物料在塔内的多次部分汽化与多次部分冷凝所实现分离的。热量自塔釜输入，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，有时后可以考虑将余热再利用，在此就不叙述。要保持塔的稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外也可以采用高位槽。塔顶冷凝器可采用全凝器、分凝器全能器连种不同的设置。在这里准备用全凝器，因为可以准确的控制回流比。此次设计是在常压下操作。因为这次设计采用间接加热，所以需要再沸器。回流比是精馏操作的重要工艺条件。选择的原则是使设备和操作费用之和最低。在设计时要根据实际需要选定回流比。塔板工艺计算流体力学验算塔负荷性能图全塔热量衡算图12设计思路流程图1、本设计采用连续精馏操作方式。2、常压操作。3、泡点进料。4、间接蒸汽加热。5、选R20RMIN。6、塔顶选用全凝器。7、选用浮阀塔。在此使用浮阀塔，浮阀塔塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了两者的优点，其突出优点是可以根据气体的流量自行调节开度，这样就可以避免过多的漏液。另外还具有结构简单，造价低，制造方便，塔板开孔率大，生产能力大等优点。浮阀塔一直成为化工生中主要的传质设备，其多用不锈钢板或合金。近年来所研究开发出的新型浮阀进一步加强了流体的导向作用和气体的分散作用，使气液两相的流动接触更加有效，可显著提高操作弹性和效率。从苯甲苯的相关物性中可看出它们可近似地看作理想物系。而且浮阀与塔盘板之间的流通面积能随气体负荷的变动而自动调节，因而在较宽的气体负荷范围内，均能保持稳定操作。气体在塔盘板上以水平方向吹出，气液接触时间长，雾沫夹带量少，液面落差也较小。塔附属设备计算二、浮阀塔结构设计21基础物性数据表11苯、甲苯的粘度温度020406080100120苯SMPA063804850381030802550215甲苯075805804590373031102640228表12苯、甲苯的密度温度020406080100120苯3/KGM877485738366815079257679甲苯8856867084828293810079037700表13苯、甲苯的表面张力温度020406080100120苯/MN3160288026252374212718851649甲苯3089285426222394216919491734表14苯、甲苯的摩尔定比热容温度050100150苯/KJMOLA72789710481181甲苯933113313101466表15苯、甲苯的汽化潜热温度20406080100120苯/KJG431142004077394137933632甲苯412740213910379436713542211原料液及塔顶，塔底产品的摩尔分率苯的摩尔质量MA78KG/KMOL甲苯的摩尔质量MB92KG/KMOLXF0282025/789XD09839/XW001210782212原料液及塔顶，塔底产品的平均摩尔分率MF02827810282928805KG/KMOLMD09837810983927824KG/KMOLMW00127810012929183KG/KMOL213物料衡算原料处理量F14196KMOL/H9085243总物料衡算14196DW苯物料衡算1419602820983D0012W联立解的D39474KMOL/HW102486KMOL/H22塔板数的确定221理论层数NT的求取苯甲苯是理想物系，可以用逐板法求取理论板数。已知XF0282；XD0983；XW0012；Q1；查得苯甲苯的相对挥发度25由Q1时XEXF1操作回流比的确定1FEXY04952508苯甲苯是理想物系,在最小回流比时，精馏段操作线的斜率为MIN1DEXYR最小回流比2291MIN0983452DEXY取操作回流比为R16RMIN1622913662逐板法塔板数的求取相平衡方程NXYN1（A）NNNYX52精馏段操作线方程11DNXRY（B）3609837021NNX提馏段操作线方程WNNRFXY111代入得136947649374012NN即（C）1NY50NX泡点进料Q128EFX第一块塔板上升蒸汽组成从第一块板下降的液体组成由式1983DYX（A）求得105625由第二块板上升的气相组成由式（B）求得27892109847Y由第二块板下降的液体组成209847096251X由此反复计算得09666092053Y3X09336084904408775074135Y5X07929060506606859046627Y7X05770035308804881027619Y9X0427702301,故不会发生液泛。TWHHD34液体在降液管内的停留时间必须保证液体在降液管内的停留时间必须大于35S才能保证液体所夹带气体的释出2165855DTSAHL0241故所夹带气体可以释出。35严重漏夜校核当阀孔的动能因子低于5时将发生严重漏夜，故漏夜点的孔速可取5的相应孔流气速2907M/S0529VU稳定系数341509127UK故不会发生严重漏夜36塔板负荷性能图361过量液沫夹带线关系式根据资料一般的大塔，F1A321E2M故开人孔后不需另行补强五、英文文献翻译EXXONMOBILRESEARCHAPERIPHERALCOLLARSPACEDFROMTHECENTRALCIRCULARHUB,WHEREINTHEPLURALITYOFRADIALFINSEXTENDBETWEENTHECENTRALHUBANDTHEPERIPHERALCOLLAR12ABAFFLEACCORDINGTOCLAIM11,WHEREINTHECENTRALHUBCOMPRISESANOPENCOLLARPROVIDINGALIQUIDDOWNCOMERFORPASSAGEOFLIQUIDDOWNWARDSTHROUGHTHEBAFFLE13ABAFFLEACCORDINGTOCLAIM11,WHEREINTHECENTRALHUBCOMPRISESANUPSTANDINGCIRCULARWALLMEMBERANDACOVEROVERTHETOPOFTHEWALLMEMBER14THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM11,FURTHERCOMPRISINGATLEASTONEINTERMEDIATECOLLARSPACEDBETWEENTHECENTRALCIRCULARHUBANDTHEPERIPERHALCOLLAR15THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM14,WHEREINAFIRSTSETOFFINSEXTENDSBETWEENTHECENTRALCIRCULARHUBANDONEINTERMEDIATECOLLARANDASECONDSETOFFINSEXTENDSBETWEENTHEINTERMEDIATECOLLARANDTHEPERIPHERALCOLLAR16THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM11,FURTHERCOMPRISINGATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERTOPERMITDOWNWARDPASSAGEOFLIQUIDPASTTHEBAFFLE17THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM16,WHEREINTHEATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERBEINGFORMEDFROMATLEASTONEPLATEEXTENDINGFROMAPORTIONOFTHEPERIPHERALCOLLARTOANOTHERPORTIONOFTHEPERIPHERALCOLLAR18THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM17,WHEREINTHEATLEASTONEPLATEINCLUDESTWOPLATES19THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM18,WHEREINTHETWOPLATESEXTENDPARALLELTOEACHOTHER20THEBAFFLEACCORDINGTOCLAIM18,WHEREINONEPLATEEXTENDSATANANGLEWITHRESPECTTOANOTHERPLATE21ADISTILLATIONTOWERCOMPRISINGAFEEDZONE,AFLASHZONE,ALOWERSTRIPPINGZONELOCATEDBELOWTHEFLASHZONE,ARECTIFICATIONZONEABOVETHEFLASHZONE,ANDADEENTRAINMENTBAFFLELOCATEDBELOWTHEFLASHZONEANDABOVETHESTRIPPINGZONE22ADISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM21,WHEREINTHEBAFFLECOMPRISESAPLURALITYOFRADIALFINSWITHOPENINGSBETWEENTHEFINSTOPERMITTHEUPWARDPASSAGEOFVAPORSFROMTHEPORTIONOFTHETOWERBELOWTHEBAFFLE23THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM22,WHEREINEACHFINISANGULARLYINCLINEDWITHRESPECTTOAPLANEPASSINGTHROUGHACENTRALAXISOFTHEBAFFLESUCHTHATANUPPEREDGEOFTHEFINISDISPLACEDRELATIVETOTHELOWEREDGEINTHEDIRECTIONOFFLOWOFINCOMINGFEEDTOTHETOWER24THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM23,WHEREINEACHFINISANGULARLYINCLINEDWITHRESPECTTOTHEPLANEPASSINGTHROUGHTHECENTRALAXISOFTHEBAFFLESUCHTHATTHEUPPEREDGEOFTHEFINISDISPLACEDRELATIVETOTHELOWEREDGEINTHEDIRECTIONOFFLOWOFINCOMINGFEEDTOTHETOWERBYANANGLEFROM0TO18025THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM24,WHEREINTHEANGLEISBETWEEN30TO6026THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM24,WHEREINTHEINCLINATIONOFEACHFINRELATIVETOTHECENTRALAXISOFTHEBAFFLEISCONSTANTALONGTHERADIALLENGTHOFTHEFIN27THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM22,FURTHERCOMPRISINGATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERTOPERMITDOWNWARDPASSAGEOFLIQUIDPASTTHEBAFFLE28THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM27,WHEREINTHEATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERISLOCATEDINACENTRALPORTIONOFTHEBAFFLE29THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM27,WHEREINTHEATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERISOFFSETFROMTHECENTEROFTHEBAFFLE30THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM27,WHEREINTHEATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERCOMPRISESTWOSPACEDAPARTLIQUIDPASSAGEWAYS31THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM27,WHEREINTHEATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERCOMPRISESATLEASTTWODOWNCOMERS,WHEREINONEDOWNCOMERISDISPOSEDATANANGLEWITHRESPECTTOANOTHERDOWCOMER32THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM22,WHEREINTHEBAFFLEFURTHERCOMPRISINGACENTRALCIRCULARHUBAPERIPHERALCOLLARSPACEDFROMTHECENTRALCIRCULARHUB,WHEREINTHEPLURALITYOFRADIALFINSEXTENDBETWEENTHECENTRALHUBANDTHEPERIPHERALCOLLAR33THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM32,WHEREINTHECENTRALHUBCOMPRISESANOPENCOLLARPROVIDINGALIQUIDDOWNCOMERFORPASSAGEOFLIQUIDDOWNWARDSTHROUGHTHEBAFFLE34THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM32,WHEREINTHECENTRALHUBCOMPRISESANUPSTANDINGCIRCULARWALLMEMBERANDACOVEROVERTHETOPOFTHEWALLMEMBER35THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM32,FURTHERCOMPRISINGATLEASTONEINTERMEDIATECOLLARSPACEDBETWEENTHECENTRALCIRCULARHUBANDTHEPERIPERHALCOLLAR36THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM35,WHEREINAFIRSTSETOFFINSEXTENDSBETWEENTHECENTRALCIRCULARHUBANDONEINTERMEDIATECOLLARANDASECONDSETOFFINSEXTENDSBETWEENTHEINTERMEDIATECOLLARANDTHEPERIPHERALCOLLAR37THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM32,FURTHERCOMPRISINGATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERTOPERMITDOWNWARDPASSAGEOFLIQUIDPASTTHEBAFFLE38THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM37,WHEREINTHEATLEASTONELIQUIDDOWNCOMERBEINGFORMEDFROMATLEASTONEPLATEEXTENDINGFROMAPORTIONOFTHEPERIPHERALCOLLARTOANOTHERPORTIONOFTHEPERIPHERALCOLLAR39THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM38,WHEREINTHEATLEASTONEPLATEINCLUDESTWOPLATES40THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM39,WHEREINTHETWOPLATESEXTENDPARALLELTOEACHOTHER41THEDISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM39,WHEREINONEPLATEEXTENDSATANANGLEWITHRESPECTTOANOTHERPLATE42ADISTILLATIONTOWERACCORDINGTOCLAIM24,WHEREINEACHFINISANGULARLYINCLINEDWITHRESPECTTOAPLANEPASSINGTHROUGHTHELONGITUDINALAXISOFTHETOWERINSUCHAMANNERTHATTHEUPPEREDGEOFEACHFINISDISPLACEDRELATIVETOTHELOWEREDGEINTHEDIRECTIONOFROTATIONALMOVEMENTOFTHEROTATINGVECTOROFTHEINCOMINGFEEDBYANANGLEFROM40TO5043AVACUUMDISTILLATIONTOWERCOMPRISINGASTRIPPINGZONEHAVINGSTRIPPINGTRAYS,AFLASHZONELOCATEDABOVETHESTRIPPINGZONE,AFEEDZONELOCATEDABOVETHEFLASHZONE,AFEEDDIRECTORLOCATEDINTHEFEEDZONEFORINTRODUCINGANINCOMINGFEEDINTOTHEFEEDZONEWITHAROTATINGVECTOR,ARECTIFICATIONZONEABOVETHEFEEDZONE,ARADIALLYLOUVEREDLIQUIDDEENTRAINMENTBAFFLELOCATEDABOVETHETOPOFTHESTRIPPINGZONEANDBELOWTHEFEEDZONE,COMPRISINGACENTRALCIRCULARHUB,APERIPHERALCOLLARANDAPLURALITYOFRADIALFINSEXTENDINGBETWEENTHECENTRALHUBANDTHEPERIPHERALCOLLAR,WITHOPENINGSBETWEENTHEFINSTOPERMITTHEUPWARDPASSAGEOFVAPORSFROMTHESTRIPPINGZONEOFTHETOWER,EACHFINBEINGANGULARLYINCLINEDWITHRESPECTTOAPLANEPASSINGTHROUGHTHELONGITUDINALAXISOFTHETOWERINSUCHAMANNERTHATTHEUPPEREDGEOFEACHFINISDISPLACEDRELATIVETOTHELOWEREDGEINTHEDIRECTIONOFROTATIONALMOVEMENTOFTHEROTATINGVECTOROFTHEINCOMINGFEEDBYANANGLEFROM30TO60DESCRIPTIONCROSSREFERENCETORELATEDAPPLICATIONTHISAPPLICATIONRELATESANDCLAIMSPRIORITYTOUSPROVISIONALPATENTAPPLICATIONSERNO60/763,925,ENTITLED“DISTILLATIONTOWERBAFFLE”FILEDONFEB1,2006,THEDISCLOSUREOFWHICHISHEREBYINCORPORATEDSPECIFICALLYHEREININITSENTIRETYFIELDOFTHEINVENTIONTHISINVENTIONRELATESTOABAFFLEFORUSEINADISTILLATIONTOWERUSEDFORSEPARATINGLIQUIDSINTOFRACTIONSOFDIFFERENTBOILINGPOINTSITISPARTICULARLYAPPLICABLETOVACUUMDISTILLATIONTOWERSUSEDFORTHEFRACTIONATIONOFPETROLEUMLIQUIDSBUTITMAYALSOBEUSEDINTOWERSANDUNITSOFOTHERTYPESWHEREREENTRAINMENTOFACOMPONENTSEPARATEDFROMTHEINCOMINGFEEDLIQUIDPRESENTSPROBLEMS,TYPICALLYINATMOSPHERICTOWERSANDFRACTIONATORSINOTHERAPPLICATIONSBACKGROUNDOFTHEINVENTIONSEPARATIONUNITS,SUCHASATMOSPHERICDISTILLATIONUNITS,VACUUMDISTILLATIONUNITSANDPRODUCTSTRIPPERS,AREMAJORPROCESSINGUNITSINAPETROLEUMREFINERYORPETROCHEMICALPLANTATMOSPHERICANDVACUUMDISTILLATIONUNITSAREUSEDTOSEPARATECRUDEOILINTOFRACTIONSACCORDINGTOBOILINGPOINTFORDOWNSTREAMPROCESSINGUNITSWHICHREQUIREFEEDSTOCKSTHATMEETPARTICULARSPECIFICATIONSINTHEINITIALFRACTIONATIONOFCRUDEOIL,HIGHEREFFICIENCIESANDLOWERCOSTSAREACHIEVEDIFTHECRUDEOILSEPARATIONISACCOMPLISHEDINTWOSTEPSFIRST,THETOTALCRUDEOILISFRACTIONATEDATESSENTIALLYATMOSPHERICPRESSURE,ANDSECOND,ABOTTOMSSTREAMOFHIGHBOILINGHYDROCARBONSTHEATMOSPHERICRESIDISFEDFROMTHEATMOSPHERICDISTILLATIONUNITTOASECONDDISTILLATIONUNITOPERATINGATAPRESSUREBELOWATMOSPHERIC,REFERREDTOASAVACUUMDISTILLATIONTOWERTHEREDUCEDPRESSUREINTHEVACUUMTOWERALLOWSTHEUNITTOSEPARATETHEBOTTOMSFRACTIONFROMTHEATMOSPHERICTOWERINTOFRACTIONSATLOWERTEMPERATURETOAVOIDTHERMALLYINDUCEDCRACKINGOFTHEFEEDTHEVACUUMDISTILLATIONUNITTYPICALLYSEPARATESTHEBOTTOMSSTREAMCOMINGFROMTHEATMOSPHERICUNITINTOVARIOUSGASOILSTREAMSWHICHMAYBECATEGORIZEDACCORDINGTOTHENEEDSOFTHEREFINERASLIGHTVACUUMGASOIL,HEAVYVACUUMGASOILORVACUUMDISTILLATETHEUNDISTILLABLERESIDUALORBOTTOMSFRACTIONLEAVESTHEVACUUMDISTILLATIONUNITASALIQUIDBOTTOMSSTREAMADDITIONALINFORMATIONCONCERNINGTHEUSEOFDISTILLATIONINPETROLEUMREFININGISTOBEFOUNDINPETROLEUMREFININGTECHNOLOGYANDECONOMICS,GARY,JHANDHANDWERK,GE,PP3151,MARCELDEKKER,INC1975,ISBN0824771508ASWELLASMODERNPETROLEUMTECHNOLOGY,4THED,HOBSON,APPLIEDSCIENCEPUBLISHERS,1973,ISBN0853344876ANDNUMEROUSOTHERWORKSINATMOSPHERICORVACUUMDISTILLATION,LIGHTERHYDROCARBONSAREVAPORIZEDANDSEPARATEDFROMRELATIVELYHEAVIERHYDROCARBONSALTHOUGHTHEHEAVIERHYDROCARBONSMAYNOTVAPORIZE,THEYMAYBECARRIEDINTOTHELIGHTERHYDROCARBONSBECAUSEOFENTRAINMENTTHISISPARTICULARLYTHECASEWITHINMANYCOMMERCIALDESIGNSOFVACUUMTOWERSINWHICHTHETWOPHASEFEEDSTREAMTOTHETOWERISGENERALLYUNDERTURBULENTCONDITIONSSOTHATTHESEPARATEDRESIDDROPLETSAREEASILYENTRAINEDINTHEVAPORSTHATAREBEINGFLASHEDOFFFROMTHEINCOMINGFEEDSTREAMENTRAINMENTISUNDESIRABLEBECAUSEFIRST,THEPRESENCEOFHIGHBOILINGORUNDISTILLABLEFRACTIONSMAYBEUNDESIREDFORTHEIRPHYSICALPROPERTIES,EGVISCOSITY,ANDSECOND,BECAUSETHEENTRAINEDHEAVIERHYDROCARBONSARETYPICALLYCONTAMINATEDWITHMETALCONTAININGCOMPOUNDSSUCHASVANADIUMORNICKELCOMPOUNDS,THATCANPOISONTHECATALYSTSUSEDINDOWNSTREAMPROCESSINGWHILESOMEMETALCONTAMINANTSENTERTHELIGHTERFRACTIONSBYVAPORIZATION,REDUCTIONOFENTRAINMENTISAMOREEFFECTIVEMETHODOFREDUCINGMETALSCONTAMINATIONASITISTHEHEAVIERFRACTIONSINWHICHTHESECONTAMINANTSARECONCENTRATEDFORTHISREASON,THEPRESENTINVENTIONMAYBEAPPLIEDTOFRACTIONATIONORDISTILLATIONTOWERSREGARDLESSOFTHEOPERATINGPRESSUREIFTHECONSTRUCTIONOFTHETOWERSORTHEIROPERATINGREGIMESHAVELEDTOREENTRAINMENTPROBLEMSITMAYBEAPPLIEDTOATMOSPHERICTOWERS,VACUUMTOWERSANDHIGHPRESSURETOWERSORANYUNITINWHICHREDUCTIONOFREENTRAINMENTISDESIRABLEDISTILLATIONTOWERSOFTENUSEVARIOUSTANGENTIALENTRYDEVICESTOIMPARTCENTRIFUGALFORCETOTHETWOPHASEFEEDENTERINGTHETOWERTHEDROPLETSNOTCAPTUREDINTHEFEEDZONEAREENTRAINEDWITHASCENDINGVAPORSFROMTHEFLASHZONEIMMEDIATELYUNDERNEATHTHEFEEDZONEANDPASSTOTHEWASHZONEABOVETHEFEEDZONEIFSTRIPPERTRAYSAREPOSITIONEDATTHEBOTTOMOFTHEFLASHZONE,THESWIRLINGFEEDVORTEXWILLTENDTOENTRAINRESIDFROMTHETOPSTRIPPERTRAYANDINCREASETHEEXTENTOFLIQUIDENTRAINMENT,DEPENDINGINPART,BYTHESHEARFORCEOFTHEFEEDVAPORSONTHELIQUID/FROTHSURFACEOFTHELIQUIDPOOLONTHETRAYVARIOUSSTEPSHAVEPREVIOUSLYBEENUSEDORPROPOSEDTOREDUCEENTRAINMENTINVACUUMDISTILLATIONDEMISTERSORWIREMESHPADSMAYBEINSTALLEDATSOMEPOINTBETWEENTHEFLASHZONEANDALIQUIDDRAWOFFPOINTDEMISTERORWIREMESHPADSMAYNOT,HOWEVER,BECOMPLETELYSATISFACTORYBECAUSETHEYMAYHAVEATENDENCYTOPLUGWITHHEAVYOILANDOTHERMATERIAL,HAVEATENDENCYTOCORRODE,WITHHOLESRESULTINGFROMTHECORROSIONORSIMPLYBEINEFFECTIVEINREDUCINGENTRAINMENTMETHODSOTHERTHANDEMISTERPADSHAVEALSOMETWITHONLYLIMITEDSUCCESSINMANYAPPLICATIONSCONVENTIONALBUBBLECAPTRAYSABOVETHEFLASHZONEMAYCAUSETHEVAPORTOPASSTHROUGHLIQUIDONTHEBUBBLECAPTRAY,THEREBYALLOWINGVAPORTOREENTRAINLIQUIDDROPLETSBESIDESCREATINGAPRESSUREDROPWHICHMAYBEEXCESSIVE,PARTICULARLYINAVACUUMTOWERINWHICHTHETOTALTOWERPRESSUREDROPTOPTOBOTTOMSHOULDBEMAINTAINEDASLOWASISFEASIBLECHIMNEYTRAYSHAVINGANUMBEROFRISERSATTACHEDTOAPLATEHAVINGHOLES,WITHABAFFLEATTACHEDTOTHETOPOFEACHRISERHAVEALSOBEENUSEDCHIMNEYTRAYSAREAVAILABLETHATUSETWODIRECTIONCHANGESINTHEFLOWOFTHEVAPOR/LIQUIDTOIMPROVELIQUID/VAPORSEPARATIONHAVEALOWERPRESSUREDROPTHANBUBBLECAPSBUTTHEYMAYSTILLNOTBECOMPLETELYEFFECTIVEINREDUCINGENTRAINMENTUSPATNOS4,698,138SILVEYAND5,972,171ROSSDESCRIBEDEENTRAINMENTTRAYSFORVACUUMTOWERSWHICHAREBASEDUPONRISERSTOEFFECTIMPROVEDLIQUID/VAPORSEPARATIONANOTHERTYPEOFDEENTRAINMENTDEVICEWHICHHASBEENUSEDINVARIOUSAPPLICATIONSHASTAKENTHEFORMOFACONICALBAFFLEWITHVERTICALSIDESWHICHSITSOVERALARGE