有限元乙烯装置中的丙烯精馏塔+CAD图纸+答辩PPT(3)
1.1.3 装置特点
丙烯精馏塔的特点主要是丙烯与丙烷的相对挥发度接近于1，如果丙烯产品要达到聚合级质量标准，就需要更多的塔板数，所以丙烯精馏塔一般是乙烯装置最高的塔，需要高的回流比，一般大于10。
丙烯精馏塔属于侧线采出塔，丙烯产品在侧线产出，产品采出塔板以上的部分称作巴氏精馏段，用于把比丙烯轻的组分如氢气、甲烷、乙烯、乙烷等与丙烯分离[2]。
由于丙烯精馏塔太高，超过100米的塔靠目前的设施根本无法进行吊装，因此将其精馏段和提馏段分成两个塔。
1.1.4 课题任务
本课题为乙烯装置丙烯精馏塔设计。介质：丙烯等；设计温度127℃；设计压力1.94MPa；塔径2000mm；塔高46m。
1.2 文献综述
1.3 国内外课题的研究进展及存在问题
1.3.1研究现状
1.4 毕业设计内容
塔设备的设计由塔的工艺设计和塔的机械设计两部分组成。塔的工艺设计一般有化工工艺工程师进行，塔的机械设计由设备工程师进行。设备工程师是在工艺工程师的工艺设计基础上进行塔的机械设计。其中塔的机械设计是本课题的主要方向。塔设备的机械设计包括塔的结构设计和塔的强度及稳定性计算。
根据塔器设计的原理和方法，结合课题所给予的设计条件和实际情况，依据《GB150-1998 钢制压力容器》与《JT4710-2005 钢制塔式容器》等标准，确定常减压装置减压塔的机械设计，将主要从两个方面进行。
1.4.1 塔型的选择
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节。选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备的性能，以及塔设备的制造、安装、运转和文修等。
1.4.2 塔设备主要结构尺寸的确定
板式塔的高度是由主体高度、顶部空间高度、底部空间高度，以及裙座高度等部分组成。蒸馏操作常用理论塔板数的多少来表述塔的高低。采用板式塔时，应确定塔板效率，从理论塔板数求得实际塔板数，再乘以板间距，即可求得塔的主体高度。塔的顶部空间一般取1.2到1.5m。塔的底部空间由釜液流量求出底部空间，再由已知的塔径求出底部空间高度。裙座高度是指从塔底封头切线到基础环之间的高度。
塔径的计算涉及到多方面的问题。塔径的初算是根据适宜的空塔气速和蒸气流量计算的。塔径初算后，先圆整到系列值，再验算雾沫夹带量，有必要时须做出调整，然后再确定塔盘结构参数，进行其它各项计算。
1.4.3 塔盘型式设计
在塔盘设计时，塔径、塔盘间距、液流形式、降液管结构、溢流堰高度，以及气液接触元件的尺寸等因素，都是相互制约的变量。要根据具体情况使这些变量达到合理的组合。
塔盘的效率与结构参数密切有关，结构合理，才能在一定气液负荷范围内保持相当搞的效率。增大塔盘间距，不仅有利于雾沫、液滴的分离，而且可以加大操作弹性、提高操作气速、减少塔径。然而，塔径与塔高的增减，对塔体的强度与稳定性，有时也有很大影响。因此必须从多方面考虑，才能合理解决塔径与塔高之间的关系。
1.4.4 塔盘结构设计
塔盘是由气液接触元件、塔盘板、受液盘、溢流堰、降液管、塔盘支持件和紧固件等部分组成。塔盘结构可分为整块式和分块式两种类型。一般塔径为300到900mm时，采用整块式塔盘。当塔径大于800mm时，能在塔内进行拆装，可用分块式塔盘。本次设计采用分块式塔盘。
1.4.5塔盘的机械计算
塔盘在操作时的挠度计算是复杂的，为简化计算，可假设给定按静载荷处理的适当载荷。通过塔盘的机械计算，确定塔盘结构件的适宜尺寸，使在操作条件下，能满足应力和挠度的要求；在安装条件下，能满足应力的要求。通常先由结构设计决定塔盘构件的几何尺寸，然后再对其进行强度校核和挠度计算，必要时再调整结构尺寸。