概述
塔设备是石油化工生产中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相进行紧密接触,达到相际传质和传热的目的。化工生产中可在塔设备中完成的常见单元操作有:精馏、吸收与解吸、萃取等。塔设备的性能对于整个装置的产品产量、产品质量、生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面都有很大的影响。 本项目为陕西北元化工集团股份有限公司化工分公司15万吨/年醋酸乙烯项目,该项目所涉及的塔设备共12座,其中板式塔6座,填料塔6座。项目借助Aspen Plus V10软件得到塔设备水力学数据并进行水力学校核,使用全国化工设备设计中心站研发的SW6软件对塔设备进行机械强度校核。 1.1 设计依据
《化工设备设计全书——塔设备》
《压力容器》 GB150-2011
《设备及管道绝热设计导则》 GB/T8175-2008
《压力容器封头》 GB/T25198-2010
《中国地震动参数区划分》 GB 18306-2001
《塔器设计技术规定》 HG20652-1998
《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
《塔顶吊柱》 HG/T21639-2005
《钢制人孔和手孔的类型与技术条件》 HG/T21514-2005
《钢制塔器容器》 JB/T4710-2005
1.2 塔的设计要求
陶瓷手链
作为主要用于传质过程的塔设备,首先必须使气液两相充分接触,以获得较高的传质效率;同时还应保证塔设备的经济性和运行安全性。为此,塔设备应满足以下基本要求:
(1)气液两相充分接触,相际传热面积大
(2)生产能力大,即气液相处理能力大
绝缘法兰
(3)操作稳定,操作弹性大
(4)流体流动阻力小,流体通过塔设备的压降小
(5)结构简单、耗用材料少,制造与安装容易
(6)耐腐蚀且不易堵塞
1.3 塔型选择原则
塔设备主要分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。板式塔与填料塔各方面性能比较如表3-1所示。
表3-1 板式塔与填料塔对比
项目 | 板式塔 | 填料塔 |
合成氨工艺塔径 | 一般推荐使用塔径大于800mm的塔 | 大小塔径的塔均可使用,但对大塔要解决液体再分布的问题,且直径越大造价越高 |
效率 | 效率较稳定,大塔效率高于小塔 | 小塔效率高,随着塔径增大,效率常会下降 |
空塔气速 | 空塔速度高 | 空塔速度低 |
检修led电子灯箱控制器 | 检修清理比较容易 | 检修清理较困难 |
压降 | 压降较大 | 压降小,对阻力要求小的场合适用 |
液气比 | 气液比的适应范围大 | 苹果削皮机对液相喷淋量有一定的要求 |
材料 | 一般使用金属材料 | 可用非金属耐腐蚀材料 |
持液量 | 持液量大 | 持液量小 |
| | 路灯开关 |
选择塔型时考虑的因素有:物料性质、操作条件、设备性能,以及设备的制造、安装、运转和维修等。
1.3.1 与物性有关的因素
1)易起泡的物系,如处理量不大时,以选用填料塔为宜。因为填料能使泡沫破裂,在板式塔中则易引起液泛;
2)具有腐蚀性的介质,可选用填料塔。如必须用板式塔,宜选用结构简单、造价便宜的筛板塔盘、穿流式塔盘或舌形塔盘,以便及时更换;
3)具有热敏性的物料必须减压操作,以防过热引起分解或聚合,故应选用压力降较小的塔型。如可采用装填规整填料的散堆填料,当要求真空度较低时,也可用筛板塔和浮阀塔;