化工原理课程设计WXL课程设计.doc

南京工业大学 化工原理课程设计目 录1.前言22.流程示意图33.体系物性44.设计计算6 4.1 物料衡算6 4.2 理论塔板数NT计算64.2.1 Aspen Plus多组分精馏简捷法计算64.2.2 Aspen Plus多组分精馏严格法计算9 4.3 压降校核13 4.4热量衡算145.塔结构设计及零部件选取21 5.1 塔径计算215.2 填料层及塔节分段、塔的总高度225.3 筒体厚度和封头厚度24 5.4 塔体主要部件选用25 5.5 零部件选取266.辅助设备选用367.讨论378.主要设计结果汇总389.参考文献3910.附录401.前言对氯甲苯（PCT）、邻氯甲苯（OCT）是两种重要的化工原料，是染料、医药、轻工、农药等行业的重要应用价值的有机中间体。到目前为止，对氯甲苯还可侧链氧化、环卤化、氰化等反应可制备100多种农药、医药和染料产品。如对氯甲苯在医药方面用作芬那露、乙胺嘧啶、氯屈米通的中间体；在农药方面用作戊菊酯、氰戊菊酯、氟氰菊酯、高氰菊酯杀虫剂，还有杀菌剂、除草剂等。邻氯甲苯用作染料和医药中间体，目前已开发出20余种衍生物产品。对氯甲苯的工业生产是选用甲苯进行环氯化的工艺路线：由于PCT和OCT常压下沸点分别为162.2和159.5,两者非常接近，用常压精馏分离难度大。但由于PCT和OCT国内需求量大，特别是高纯度的PCT和OCT还需从国外进口，因此，研究设计PCT和OCT的精馏分离方法具有重要的现实意义。传统观点认为，填料塔的生产处理能力小，容易液泛，操作困难。随着人们对高效填料研究的不断深入，填料塔的应用越来越广泛，其优点是： 填料塔的压降比板式塔小，真空操作更为适宜。 对热敏性体系宜采用填料塔，因为填料塔的持液量比板式塔少，物料在塔内的停留时间短。 对易起泡体系，填料塔更适合，因为填料对泡沫有限制和破碎作用。 对腐蚀性体系，填料更适宜，因可采用瓷质或塑料填料。 塔径不很大时，填料塔结构简单且造价便宜。 塔径可小可大（0.35m）, 而板式塔一般不小于0.6m。 在同等分离难度下，填料塔分离程度高，操作回流比小，能耗低。 本设计针对PCT和OCT同分异构体沸点近、分离难度大的特点，拟采用高效丝网填料塔在减压条件下分离上述体系。2.流程示意图 全凝器精馏塔 回流预热器PCT+OCT 原料预热器 抽真空真空罐中间罐塔顶产品贮槽泵 再沸器 塔底产品3.体系物性3.1 物性常数-石油化工基础数据手册名称 分子式 分子量 沸点（1atm） 熔点OCT C7H7Cl 126.587 159.5 -34PCT C7H7Cl 126.587 162.2 7.53.2 安托因方程logPOCT =6.21104 1590.990/(t+219.486)logPPCT =6.21475 1601.490/(t+218.592)POCT, PPCT-饱和蒸汽压， kpat-温度，3.3 PCT和OCT在不同温度下的汽化潜热及比热 PCT温度t 汽化潜热cal/mol 密度g/cm3 比热cal/mol20 9388 1.069 39.3830 9298 1.060 40.1440 9207 1.052 40.8850 9144 1.042 41.6160 9019 1.033 42.3470 8923 1.024 43.0580 8825 1.015 43.7690 8725 1.006 44.45100 8624 0.9963 45.15110 8520 0.9870 45.83 120 8414 0.9777 46.52 OCT温度t 汽化潜热cal/mol 密度g/cm3 比热cal/mol20 9315 1.082 39.3430 9225 1.073 40.1040 9133 1.063 40.8450 9040 1.054 41.5860 8945 1.045 42.3070 8848 1.035 43.0180 8750 1.026 43.7190 8650 1.017 44.41100 8547 1.007 45.10110 8443 0.9977 45.79120 8337 0.9881 46.484.设计计算 4.1 物料衡算F = 3t/day (PCT+OCT)=(3000kg)/(24h126.587kg/kmol)=0.9875kmol/hZf OCT = 40%(mol) XD OCT = 80%(mol) XW OCT = 20%(mol) D=0.329167 kmol/h 解得 W=0.658333 kmol/h 4.2 理论塔板数NT计算4.2.1 Aspen Plus多组分精馏简捷法计算-DSTWU在利用Aspen Plus计算前先做如下假设和说明：1.进料为饱和液体进料，因此进料中气相组分数为零。2.塔顶压力0.016MPa，假设进料为第30块理论板，采用CY型丝网填料，等板高度5块/m,填料压降5mmHg/m,则每块理论板压降为1mmHg/块，则进料板处的压力为：0.016+（30/760）0.1013=0.020MPa 。3.进料量3t/d= (3000kg)/(24h126.587kg/mol)=0.9875kmol/h4.取操作回流比 R=1.3Rmin,回流比的初始值设定为25。5.塔顶产品中OCT回收率的计算进料中OCT：0.98750.4=0.3950 PCT=0.98750.6=0.5925所以塔顶产品中OCT的回收率=DXD/FZF=0.66667塔顶产品中PCT的回收率=D(1-XD)/F(1-ZF)=0.1111116.假设总板数为40，则塔底压力为： 0.016+（40/760）0.1013=0.02133MPa软件参数设置及主要计算步骤：1Data，Setup1.1 specifications1.1.1 GlobalTitle: Separation of OVT and PCT-DSTWUInput data: MET1.1.2 Accounting: WXL1.2 Report Options, StreamFraction basis: MoleStream format: TFF: FULL2.Components2.1 Specification2.1.1 Selection: Component ID type Component name Formula OCT Conventional o-chlorotoluene C7H7CL-D2PCT Conventional p-chlorotoluene C7H7CL-D33.Properties3.1Specifications3.1.1 Global: Base method: UNIFAc4.建立简捷计算法模拟流程图在主窗口下建立一精馏塔模型并连接物料流股线并重命名得下图所示流程图。简捷计算法模拟流程图5.Data,Setup,Streams5.1 FEED5.1.1SpecificationState variables:Vapor fraction= 0 Pressure： 0.020MPaTotal flow: 0.9875kmol/hComposition: Mole-Frac OCT=0.4 PCT=0.66.Blocks6.1 Input6.1.1SpecificationsReflux ratio: 25Light key: Comp-OCT Recov-0.666667Heavy key: Comp-PCT Recov-0.111111Pressure Condenser: 0.016MPa Reboiler: 0.021337进行计算，由Blocks，DSTWU，Results得到计算结果如下：RminRNminNFNT14参数修正进料板处压力修正为： 0.016+（23/760）0.1013=0.019066MPa回流比修正为： R=14.151.3=18.395再沸器压力修正为：0.016+（35/760）0.1013=0.020665 MPa分别进入相应区域进行修正后计算得到结果如下：RminRNminNFNT14.106518.3952644304.2.2 Aspen Plus多组分精馏严格法计算-RADFRAC1Data，Setup1.1 specifications1.1.1 GlobalTitle: Separation of OVT and PCT-RADFRACInput data: MET1.1.2 Accounting: WXL1.2 Report Options, StreamFraction basis: MoleStream format: TFF: FULL2.Components2.1 Specification2.1.1 Selection: Component ID type Component name FormulaOCT Conventional o-chlorotoluene C7H7CL-D2PCT Conventional p-chlorotoluene C7H7CL-D33.Properties3.1Specifications3.1.1 Global: Base method: UNIFAc4.建立严格计算法模拟流程图在主窗口下建立一精馏塔模型并连接物料流股线并重命名得下图所示流程图。严格计算法模拟流程图5. Data,Setup,Streams5.1 FEED5.1.1Input, SpecificationState variable:Vapor fraction: 0 Pressure： 0.020MPa(NF=30)Total flow: 0.9875kmol/hComposition: Mole-Frac: OCT=0.4 PCT=0.66.Blocks,RADFRAC,Setup6.1ConfigurationNumber of stages: 44Condenser: TotalDistillate rate Mole 0.329167kmol/hReflux ratio Mole 18.3956.2 StreamsFeed stage 30Product streams: Top 1(stage) Liquid Botm 44(stage) Liquid6.3PressureStage1/Condenser pressure: 0.016MPaStage pressure drop: 1mmHg/块=0.0001333MPa or Column pressure drop:44mmHg=(44/760)0.1013=0.005865 MPa7.进行计算，由Data, Setup, Blocks, RADFRAC, Results Summary7.1 Summary View Condenser/Top stage Reboiler/Bottom stage7.2Stream ResultsTop: OCT=0.7772215 Botm: OCT=0.21138908.修改参数，重新计算在Blocks, RADFRAC, Setup中修改Configuration: Number of stage和 Stream: Feed的参数并进行重新计算，最终参数修改为：Configuration: Number of stage 51Stream: Feed 30计算得结果如下：Stream ResultsTop: OCT=0.80065320.8 Botm: OCT=0.1996731Feed/Product Streams Top 9.2 Vary, New, 1, OKType: Reflux ratioLower bound: 15Upper bound: 2510.进行计算，由Vary, Results=18.332411.Blocks, RADFRAC, Setup, 重新输入 Reflux Ratio=18.332412.重新计算得Stream ResultsTop: OCT=0.8000000 Botm: OCT=0.1999997注：具体计算结果见附录。 4.3 压降校核1. 选取填料-CY型丝网填料 当量理论板数 5块/m填料 填料压降 p= 1 mmHg/每块理论板2. 填料层压降校核 塔顶 P顶= 120 mmHg（0.016MPa） (控制压力) 塔底 P底= P顶 + NT 1 mmHg=120 mmHg +511 mmHg=171 mmHg 4.4 热量衡算 QC D, XD, HD F，ZF HF V QB L W, XW, HW 热量衡算说明：泡点进料，泡点回流；以20常温下液态混合物状态为基准。HF + QB = QC + HD + HWHF ：进料焓 HD ：塔顶产品焓 HW：塔底产品焓 QC：全凝器冷凝负荷 QB ：再沸器热负荷1. 进料焓的计算 HF TF=380.1019K=106.9519所以进料液体的定性温度（TF + 20）/2=63.47595查石油化工基础数据手册并由插值法得定性温度下的比热：CFPCT=42.59 cal/mol CFOCT=42.55 cal/mol则进料液体的平均比热：CFm= CFOCTZF + CFPCT(1-ZF)=42.55cal/mol40%(mol)+42.59cal/mol(1-40%)(mol)=42.574 cal/mol则进料液体焓：HF= F CFm(TF 20) =0.9875kmol/h42.574 cal/mol(106.951920)=3655.62kcal/h=15295.48kJ/h2. 塔顶产品焓的计算 HDTD=99.5252定性温度=（TD + 20）/2=59.7626查石油化工基础数据手册并由插值法得定性温度下的比热：CDPCT=42.32 cal/mol CDOCT=42.28 cal/mol则塔顶产品的平均比热：CDm= CDOCTXD + CDPCT (1-XD)=42.28 cal/mol80%(mol)+ 42.32 cal/mol(1-80%)(mol)=42.288 cal/mol则HD= D CDm(TD20) =0.329167kmol/h42.288 cal/mol(99.525220)=1106.976kcal/h=4631.70kJ/h3. 塔底产品焓的计算HW TW=384.3198K=111.1698定性温度=（TW + 20）/2=65.5849查石油化工基础数据手册并由插值法得定性温度下的比热：CWPCT=42.74 cal/mol CWOCT=42.70 cal/mol则进料液体的平均比热：CWm= CWOCTXW + CWPCT (1-XW)=42.70 cal/mol20%(mol)+ 42.74 cal/mol(1-20%)(mol)=42.732 cal/mol则塔底产品焓：HW= W CWm(TW 20)=0.658333kmol/h42.732 cal/mol(111.169820)=2564.78kcal/h=10731.30kJ/h4. 全凝器冷凝负荷的计算 QC 塔顶蒸汽T顶=99.5252饱和液体过冷液体20 Q1 (rm) Q2 (Cpm) 释放冷凝潜热 冷却降温Q1 = V rm = (R+1)D rm rm =rOCT XD +rPCT (1-XD) Q2 = V Cpm (T顶 20)算Q1 :由得 混合汽化潜热： 算Q2 : t顶=99.5252由内插法得Cp OCT(99.5252)=45.0672 Cal/(mol) Cp OCT(20) =39.34Cal/(mol)同理由内插法得Cp PCT(99.5252)=45.1168 Cal/(mol) Cp PCT(20) =39.38Cal/(mol)平均比热：Cm=XD(Cp OCT(99.5252)+ Cp OCT(20)/2+(1-XD)(Cp PCT(99.5252)+Cp PCT(20)/2=80%(45.0672+39.34)/2+(1-80%)(45.1168+39.38)/2 = 42.2126Cal/(mol)Q2=VCm（t顶-20）=6.36358842.2126（99.5252-20）=21362.3455kcal/h=8.9382104kJ/hQC=Q1+Q2=26.5228104+8.9382104=35.461104kJ/h 冷却水用量：取进口水温为30，出口水温为40，则t水=10水的定性温度为：（30+40）/2=35查化工原理附录水的比热容为：Cp 水(35)=4.174kJ/(kgK)W=QC/Cp 水 t水=8495.69 kg/h5. 再沸器热负荷的计算 QB HL + QB = HV + HW QB= HV + HW - HL HL = L Cm L (T底 20) HV = V rm V + V Cm V(TV-20) HW = W Cm W (TW - 20)计算倒数第二块板的焓HL 由Aspen plus 计算结果：tL=110.9493 xL= 0.21561268L=7.04494355kmol/h定性温度 tm =( tL+20)/2=65.4747 由插值法：Cp PCT, 65.4747 =42.7287 Cal/(mol) Cp OCT, 65.4747 =42.6887 Cal/(mol)Cm = Cp PCT (1- xL)+ Cp OCT xL=42.7287(1-0.2156)+42.68870.2156= 42.7201Cal/(mol)=178.7451J/(mol)HL=LCm(tL-20)=7.0449178.7451(110.9493-20) =11.4527*104kJ/h计算离开再沸器的相焓HV P底 =170.00148mmHg xW =0.2 yV=0.21722207 V=6.38661055kmol/htV=tW=111.1698tm=( tV+20)/2=65.5849由插值法：Cp PCT, 65.5849 =42.7365 Cal/(mol) Cp OCT, 65.5849 =42.6965 Cal/(mol)Cm = Cp PCT (1- xW)+ Cp OCT xW =42.7365（1-0.2）+42.69650.2=42.7822 Cal/(mol)=179.005J/(mol)Q1=VCm(tv-20)=6.3866179.005(111.1698-20) =10.4261104kJ/hrm=rOCTyV+rPCT(1-yV)=4.11471040.2172+4.1664104(1-0.2172) =4.1552104 J/molQ2=Vrm =6.38664.1552104=26.5376104 kJ/hHV = Q1 + Q2 =36.9637 104 kJ/h塔底产品的焓HW HW = 10731.30kJ/h(前已述及)QBQB=HV+HW-HL=36.9637104+1.0731104-11.4527104 =26.5841104 kJ/h在0.3Mpa时，r水蒸汽 =2168kJ/kg蒸汽用量 W汽 =QB /r水蒸汽 =122.62 kg/h热量衡算方程为：HF + QB = QC + HD + HW等式左边=HF + QB =15295.48+26.5841 104=28.1136 104kJ/h等式右边=QC+HD + HW=35.461104+4631.70+10731.30=36.9973 104kJ/h5.塔结构设计及零部件选取 5.1塔径计算5.1.1气相密度 V = P顶M /(RT顶)=0.016126.58710610-3/8.3143(99.5252+273.15)=0.6536615 kg/m3 P顶=120 mmHg = 0.016 MPa T顶- K M- 平均分子量5.1.2 CY型填料的泛点当量气速WLF = 2.2 m/s 在操作条件下75%液泛时气速:WG = 0.75 WLF (1.2/V)0.5=0.752.2(1.2/0.6537)0.5=2.2356m/s5.1.3. 最佳动能因子 F=WG (V)0.5=2.23560.65370.5=1.80755.1.4.塔径计算DT=0.053 (化学工程手册第13篇)=0.053=0.4428m V-塔顶蒸汽摩尔流率，kmol/h; M-塔顶混合蒸汽分子量；T-塔顶温度，K; P-塔顶压力，mmHg。 计算得DT=0.4428m, 选用8mm钢板卷制成内径为500mm的塔节，圆整后进行处理能力校核。（查化工工艺设计手册）5.1.5塔处理能力校核V=(DT/DT)2V=(0.5/0.4428)2 6.3636=8.1139 kmol/h 5.2填料层及塔节分段、塔的总高度 精馏段高度：精馏段理论板数N1=29块 29/5=5.8m分3个塔节，3个塔节都为2500mm，其中2000mm为填料层，500mm为液体再分布器等。此时，精馏段为7500mm。 提馏段高度：提馏段有N2=21块 21/5=4.2m分3个塔节，其中每个塔节为2000mm，其中1500mm为填料层，500mm为液体再分布器等。此时，提馏段为6000mm。塔的顶部空间（指塔顶第一层塔盘到塔顶封头切线的距离）：塔顶封头为100mm，为了减少塔顶出气口气体的夹带的液体量，顶部空间取1500mm。顶部装有液体分布器和除沫器。进料空间为了调节进料管的进料位置，用3个进料口，在每个进料口下面加一个500mm的填料，在每个填料上方都加喷淋装置使液体分布均匀，进料口高度为200mm。此时，进料空间为2100mm。塔的底部空间高度由于釜液需停留时间h（15%h填料）=0.1512=1.8m 取h=2500mm支柱高度塔底由裙座支撑 H/DN=19.6/0.5=39.225 选用圆形座圈2000mm塔高H=7500+6000+1500+2100+2500+2000=21600=21.6m5.3筒体厚度和封头厚度 筒体：DT=500mm800mm，采用单面自动焊或手工焊并作局部透视，取 =0.85。选取8mm，Q235-B钢板作外压校核计算，负偏差C1=0.8mm，腐蚀余量C2=1mm。C=C1+C2=1.8mme=n-C=8-1.8=6.2mmL=21600-2000-200+（2/3）100=19466.67mmD0=Di+2n =500+28=516 mmL/D0=19466.67/516=37.73D0/e =516/7.2=71.67查图（化工设备机械基础） A=0.000122t=99.52520.1 MPa选用材料为Q235-B，厚度为8mm的钢板卷制筒体。 封头为了和筒体配合，选用Q235-B，8mm钢板试算。e=6.2 mm对于标准椭圆形封头，取R=0.9Di=0.9500=450mmA=0.125e/R=0.1256.2/450=0.00172查图得 B=135 MPaP=Be/R=1356.2/450=1.86 MPa0.1 MPa用8mm钢板冲压封头，封头深度为100mm。 5.4 塔体主要部件选用1 筒体制造：选用Q235-B，厚度为8mm的钢板卷制，分节制造，法兰连接。2 法兰选用：P1.6 MPa，T300，选用甲型平焊法兰JB4701-92。由于物料是低压，无毒，选用平面密封面。螺柱：M16 20个垫片：耐油石棉橡胶板 外径D=439mm，内径d=403mm，厚度=3mm。3封头选用：选用椭圆形封头 Dg5009，JB1154-73公称直径Dg 曲面高度M 直边高度h 内表面积F 厚度mm500 125 25 0.223 8 5.5 零部件选取1. 接管口选取塔顶蒸汽管出口 n=(6.3636103)/3600=1.7677mol/s 体积V =nRT/P=1.76778.3143(99.5252+273.15)/0.016106=0.3423m3/s取u=20 m/s D=0.1477m=147.7mma 选用普通无缝钢管 (YB231-70) DN=150mm D外=159mm =4.5mm L=200mm m=3.4053Kgb. 选用板式平焊法兰HGJ45-91 如前图D=265mm K=225mm L=18mm n=8六角头螺栓、螺柱 Th=M16 螺栓l=70 螺柱l=90密封面 d=202mm f1=3mm B=161mm法兰及法兰盖厚度 20mmc. 选用橡胶石棉垫片外径 202mm 内径159mm 厚度2mm 进料管：以第30块板为进料板已知进料温度：tF=106.9519查前表得：OCT 100=1.007 g/cm3 OCT 110=0.9977 g/cm3OCT=(0.9977-1.007)/(110-100)(106.9519-100)+1.007=1.0005 g/cm3PCT100= 0.9963 g/cm3 PCT110= 0.9870 g/cm3PCT =(0.9870-0.9963)/10(106.9519-100)+0.9963= 0.9898 g/cm3m =OCTxf+PCT(1-xf)=1.00050.4+0.98980.6=0.99408 g/cm3=994.08 kg/m3F = (FM)/m=(0.9875126.587)/(994.083600)=3.49310-5 m3/s取u=1m/s DF = =6.67110-3 m = 6.671 mma 选用普通无缝钢管（YB231-70） DN=10 mm D外=14 mm =3 mm L=600 mm m=0.3527 Kgb 选用板式平焊法兰HGJ45-91 法兰外径 D=75 mm 螺栓孔中心圆直径K=50 mm螺栓孔直径L=11 mm 螺栓孔数n=4六角头螺栓、螺柱、螺纹Th=M10 螺栓长度l=45 mm 螺柱长度l=45 mm密封面突面d=35 mm 突出高度f1=2 mm 法兰内径B=15 mm法兰及法兰盖高度为12 mmc 选用石棉胶板垫片（HGJ69-91）外径 35 mm 内径 14 mm 厚度1.5 mm回流液体管 Tl=99.5252OCT,100=1.007 g/cm3 OCT,90=1.017 g/cm3OCT =(1.007-1.017)/10(99.5252-90)+1.017=1.0075 g/cm3PCT,100=0.9963 g/cm3 PCT,90=1.006 g/cm3PCT =(0.9963-1.006)/10(99.5252-90)+1.006=0.99676g/cm3m=OCT xD+PCT (1-xD)=1.00750.8+0.996760.2=1.00535g/cm3L = ML/m1033600=(126.5876.0345)/( 1.005351033600)=2.110610-4 m3/sD = 1.639710-2 m=16.397mma 选用普通无缝钢管 (YB231-70)DN=20 mm D外=25 mm =3 mm L=500 mm m=0.815 Kgb 选用板式平焊法兰HG20592 法兰外径D=90 mm 螺栓孔中心圆直径K=65 mm 螺栓孔直径L=11 mm 螺栓孔数量n=4 螺纹Th=M10 法兰厚度C 14mm 法兰内径 B=26 mm 法兰理论重量 0.60 kgc 选用橡胶石棉垫片HG20592 D外=90 mm D内=27 mm =1.5 mm塔底出料管 TB=111.1698OCT110= 0.9977 g/cm3 OCT120= 0.9881 g/cm3OCT = (0.9881-0.9977)/10(111.1698-110)+0.9977= 0.9966 g/cm3PCT110 = 0.9870 g/cm3 PCT120 = 0.9777 g/cm3 PCT = (0.9777-0.9870)/10(111.1698-110)+0.9870= 0.9859g/cm3m = OCTxw+PCT(1-xw)=0.99660.2+0.98590.8=0.9880g/cm3W = Mw/3600m103= (126.5870.658333)/(36000.9880103)= 2.34310-5m3/sD= =5.46310-3 m = 5.463mma 选用普通无缝钢管(YB231-70)DN=20 mm D外=25 mm =3 mm L=500 mm m=0.815 Kgb 选用板式平焊法兰HG20592 法兰外径D=90 mm 螺栓孔中心圆直径K=65 mm 螺栓孔直径L=11 mm 螺栓孔数量n=4 螺纹Th=M10 法兰厚度C 14mm 法兰内径 B=26 mm 法兰理论重量 0.60 kgc 选用橡胶石棉垫片HG20592 D外=90 mm D内=27 mm =1.5 mm 塔釜蒸汽进口管P底= 170.00148mmHg =2.2659104PaN= V/3600 = 6.3866103/3600 = 1.7741V = NRT/P=1.77418.3143(111.1698+273.15)/2.2659104=0.2502m3/su= 20 m/sD= =)= 0.1262 m= 126.2 mma .选用普通无缝钢管(YB231-70)DN=150 mm D外=159 mm =4 .5mm L=200 mm m=3.43 Kgb .选用板式平焊法兰HG20592 法兰外径D=265 mm 螺栓孔中心圆直径K=225 mm 螺栓孔直径L=18 mm 螺栓孔数量n=8 螺纹Th=M16 法兰厚度C20mm 法兰内径 B=161 mm 法兰理论重量 5.14kgc .选用橡胶石棉垫片HG20592 D外=265 mm D内=169 mm =1.5 mm2. 其它 液体分布装置（回流，进料）l 回流液体分布器本设计选用莲蓬头喷洒器，莲蓬头一般用于直径在600mm以下的小型填料塔，其安装位置与填料层上表面的距离，通常为（0.51）DN。本设计莲蓬头安装在与填料层上表面的距离为300mm处。 莲蓬头直径d=0.25DN=125mm喷洒半角=40小孔直径=6mm弯曲直径R=2.5DH =2.517.717=44.29mm(DH为回流管外径)l 进料液体分布器3本设计采用直管多孔式喷洒器。孔径=5mm，共3排。小孔面积之和约与管截面积相等，小孔数 n=d2/de2=102/52=4个 液体再分布装置3当液体沿填料层由上向下流动时，常拌有液体在填料层内由中心向四周的横向流动发生，结果使得靠近塔壁的区域液体流量增大，而在塔的中心区域液体流量减少，为使流向塔壁的液体能重新流回塔中心部位，一般在流体流过一定高度的填料层装置一个液体再分布器。本设计选用分配锥，分配锥结构简单，它是小型填料塔（如直径小于1m）上常用的一种液体再分布器。其典型结构如下图： D1=0.7DN=0.7500=350 mmH=0.2DN=0.2500=100mm锥厚=4 mm 栅板及支承圈3DN=500500 mm 采用整块式栅板塔径填料环直径栅板支承装置允许装填填料高度DN25Rhst支承圈宽厚筋板数目50024030625406010DN 丝网除沫器4丝网除沫器用于分离塔体中气体夹带的液滴，用以保证传质效率，还可减少板间距。t=99.5252 XD=80%L=1.00535g/cm3 V=0.6536615 kg/m3 k=0.116V = = 0.116 = 4.5476 m/sQ = MV/(v3600)= 126.5874.6576/(0.65373600)= 0.2505 m3/sD = =0.2649m采用不锈钢丝网1Cr18Ni9Ti HG5-1406-81-50 H=150mm规格为140-400型 金属丝 0.10.4 mm6.辅助设备选用6.1. 进料预热器6.2. 全凝器冷却水用量 W水= 8495.69 kg/h考虑到10%的热损失，取冷却水用量W水=W(1+10%) = 8495.69 1.1 =9345.259 kg/hK= 200 kcal/(m2h)= 836.82 kJ/(m2h)tm=(99.5252-30)-(99.5252-40)/ln(99.5252-30)/ (99.5252-40) =64.3958 Ac= Qc/Ktm= 35.461104/(836.82 64.3958) = 6.581m2选用重力回流卧室冷凝器，其运转费用相对较少，结构紧凑，配管