对二甲苯装置甲苯塔设计开题报告
1.2 塔设备概述
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）液或液液两相之的设备之一。它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。长期以来，最常用的是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔：（1）板式塔是气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触进行传质；（2）填料塔是液体沿填料表面成膜状向下流动，作为连续向的气体自下而上流动，与液体进行传质。绝大多数的塔设备都是采用钢材质造的，因为钢材具有足够的强度和塑性，制造性能较好，设计制造的经验也比较成熟。在化工或炼油厂中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、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重大的影响。因此，塔设备的设计和研究受到化工、炼油行业的极大重视。
1.3课题任务
对二甲苯装置的核心设备是塔，根据装置的工艺流程，独立的完成对二甲苯装置甲苯塔设计。设计的条件及数据为：介质：芳烃；设计温度200℃；设计压力1.86MPa；塔径1000mm；塔高24m。设计的技术要求为：根据设计条件，进行结构设计、材料选择、强度和稳定性计算、部件设计选用。
2 文献综述
2.1塔设备的应用与今后的发展
塔设备是用于一定条件下能达到气液共存状态的混合物实现分离的专用设备, 在其中气液两相直接接触进行热量与质量的传递。据报道,塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的比例较大,其所耗钢材也较多。近些年来，塔板技术有了明显进步，国内外相继推出了一系列结构新颖、性能优良的新板型[1]。国外的如：Koch．Gilitsch公司的Superfrac型塔板、BiFrac型塔板、Nye型塔板，Norton公司的Triton型塔板[2]，UOP公司的ECMD、VGMD和MD型塔板，英国诺丁汉大学开发的Flow contral型塔板，Jaeger公司的CoFlow型塔板。此外，德国开发了一种带金属片传质元件的复合塔板，原苏联开发了新型气相分流式塔板、带旋转接触元件的旋流塔板、带纵横挡板的喷射导向塔板和新型高速旋转塔板等[3]。国内的如华东理工大学的导向浮阀塔板和组合导向浮阀塔板，浙江工业大学的DJ系列塔板，南京大学的新95型塔板和混合箱塔板等。这些都显示出板式塔在工业应用和未来发展中的强劲势头[4]。工业上使用的塔设备主要有两类,一是板式塔,二是填料塔,目前都有应用。板式塔是逐级接触型的逆流传质设备,塔板分有降液管和无降液管两类。前者气液两相呈垂直流动属错流型,由于有进、出口堰,板上保持一定的设计液位高度,操作弹性大,效率高；而后者气液两相则呈逆流,由于两相共用板上的通道,所以,操作弹性小,对设计制造和操作有较高的要求,但是它的有效鼓泡区远大于前者,板利用率高,处理能力也大于前者[5]。填料是填料塔的核心,是气液两相进行热和质交换的场所,它的性质决定了填料塔的操作。早期填料是卵石、铁屑等不规则固体,后来出现了高径比等于1的拉西环,使填料走上了轨道。随着人们对填料性能及对传质机理的研究,相继出现了鲍尔环和阶梯环、鞍环、矩鞍环等一系列性能逐渐改进的散堆填料。塔设备绝大多数采用钢材制造,这是由于钢材具有足够强度和塑性，制造性能较好，同时钢的使用经验也比较丰富。这些性能在大型塔设备中的优越性更加明显[6]。
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