精馏塔的设计(毕业设计)讲义
精馏塔毕业论文
精馏塔毕业论文精馏塔毕业论文精馏塔是化学工程领域中一种重要的设备，广泛应用于石油化工、化学制药、食品加工等行业。
在精馏塔的设计和操作中，涉及到许多理论和实践问题，因此，本文将探讨精馏塔的原理、设计和优化方法，以及一些实际应用案例。
一、精馏塔的原理精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备，其基本原理是利用不同组分的挥发性差异，在塔内进行蒸馏和冷凝，从而实现分离。
在精馏塔内，液体混合物被加热至沸腾，产生蒸汽，然后通过填料层或板层进行传质和传热，最终在冷凝器中冷却并分离为不同的组分。
二、精馏塔的设计精馏塔的设计是一个复杂的过程，需要考虑许多因素，如物料性质、操作条件、分离效率等。
常见的设计方法包括理论计算方法和经验公式方法。
在理论计算方法中，常用的有McCabe-Thiele图、Ponchon-Savarit图等，这些图形方法可以帮助工程师快速估算精馏塔的塔板数、回流比等参数。
而在经验公式方法中，常用的有Fenske方程、Underwood方程等，这些公式基于实验数据和经验公式，适用于一些常见的分离系统。
三、精馏塔的优化精馏塔的优化是为了提高分离效率、节约能源和降低成本。
常见的优化方法包括改变操作条件、优化塔板结构和填料选型等。
改变操作条件是一种常见的优化方法，例如调整回流比、塔顶温度和塔底温度等，可以改善分离效果。
此外，优化塔板结构也是一种重要的方法，例如改变塔板孔径、增加塔板数目等，可以提高传质和传热效率。
填料选型也是一个关键的优化因素，合适的填料可以提高液体和气体的接触面积，从而提高分离效率。
四、精馏塔的实际应用精馏塔在许多领域都有广泛的应用。
以石油化工行业为例，精馏塔被用于原油分馏、石油化学产品的提纯等过程。
在化学制药行业，精馏塔用于药物的纯化和提纯。
在食品加工行业，精馏塔则用于酒精的提纯和饮料的生产。
总结精馏塔作为一种重要的分离设备，在化学工程领域具有广泛的应用。
其设计和优化是一个复杂而关键的过程，需要考虑多个因素。
【优秀毕设】筛板精馏塔毕业设计说明书
本科毕业设计说明书筛板精馏塔设计DESIGN OF SIEVE PLATE DISTILLATION COLUMN学院（部）：专业班级：学生姓名：指导教师：2014 年X 月X 日XXXXX大学毕业设计筛板精馏塔设计摘要设计了年处理量为10万吨的分离苯和甲苯混合物的筛板精馏塔，由所给的任务，分离45%（苯的质量分数）苯-甲苯的混合物。
本设计为了满足生产工艺的要求，我对精馏塔各个方面进行了准确的计算，包括塔的工艺条件，材料性能参数，塔体结构，塔体尺寸等。
设计可以分为工艺设计和结构设计两部分。
工艺设计首先是确定工艺方案和工艺流程，然后对塔进行物料衡算，并用图解法计算理论塔板数，最后根据全塔效率计算实际塔板数。
工艺设计还需计算塔的物性参数和塔体工艺尺寸。
由以上工艺条件，可以初步设计出筛板的工艺尺寸，并对塔板进行负荷性能校核。
结构设计包括塔体壁厚计算，封头的设计，裙座的设计以及塔体的强度校核。
本设计还对塔的主要附件进行了选型及主要接管的尺寸进行了计算。
本设计设计合理，满足生产工艺要求。
关键词：苯-甲苯，精馏，筛板塔，工艺设计，结构设计IXXXXX大学毕业设计DESIGN OF SIEVE PLATE DISTILLATION COLUMNABSTRACTDesigned here is an distillation sieve plate column which has an annual handling capacity of 10 tons to separates benzene and toluene mixture.Given by the task, it separates 45% benzene from the mixture of the toluene.In order to satisfy the demend of the production, I did an accurate calculation for every aspects of the column as followings: the process condition, the properties of the material, the column, the specification of the tower plate, etc. The design can be divided into two parts, that is the process design and mechanical design. First, I determined the process, then calculated the mass balance of the column, as well as the theoretical plate number using graphic method.Finally I calculated the real plate number according to the efficiency of the whole column. Process design requires calculation of physical parameters and the geometries of the column. Given the above conditions, we can preliminarily caculate the process size of sieve, and check the load performance of the tray. Mechanical design includes the calculation of the thickness of column wall, the design of the head and skirt , and the strength check of column.I also made a selection of attachments of the column and calaculated the size of main nozzles. The column is proper designed and meets the demand of the production.KEYWORDS: Benzene-Toluene, Distillation, Sieve Plate Tower, Process Design，Mechanical Design.IIXXXXX大学毕业设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1课题研究意义、研究现状及拟采用的技术路线 (1)1.1.1课题研究意义、研究现状 (1)1.1.2精馏塔设计的拟采用的技术路线 (2)2工艺设计 (4)2.1设计方案的确定及工艺流程的说明 (4)2.2全塔的物料衡算 (4)2.2.1 料液及塔顶底产品含苯的摩尔分率 (4)2.2.2平均摩尔质量 (4)2.2.3全塔物料衡算 (4)2.3塔板数的确定 (5)2.3.1理论塔板数的确定 (5)2.3.2实际塔板数的计算 (7)2.4塔的精馏段操作工艺条件及相关物性数据的计算 (7)2.4.1操作压力 (7)2.4.2操作温度 (8)2.4.3平均摩尔质量 (8)2.4.4平均密度 (8)2.4.5液体的平均表面张力 (9)2.5塔体和塔板主要工艺结构尺寸的计算 (10)2.5.1塔径的计算 (10)2.5.2塔板工艺结构尺寸的设计与计算 (12)2.6筛板的流体力学验算 (15)2.6.1精馏段筛板的流体力学验算 (15)2.6.1提馏段筛板的流体力学验算 (17)2.7塔板负荷性能图 (18)2.7.1精馏段的塔板负荷性能图 (18)2.7.2提馏段的塔板负荷性能图 (21)3塔盘结构设计 (24)3.1塔盘的选型 (24)iXXXXX大学毕业设计3.2降液管及受液盘 (24)3.2.1降液管 (24)3.2.2受液盘 (24)3.3溢流装置计算 (25)3.4塔板布置 (25)4塔体设计 (27)4.1壁厚计算 (27)4.1.1筒体壁厚计算 (27)4.1.2封头设计 (27)4.2接管、法兰设计 (28)4.2.1进料口、塔顶管径、回流管径、塔底管径 (28)4.3人孔设计 (31)4.3.1人孔选择 (31)4.4补强计算 (31)4.4.1人孔补强 (31)5附件设计 (34)5.1除沫器设计 (34)5.2平台、扶梯设计 (34)5.3保温层及保温圈设计及尺寸选择 (34)5.4吊柱设计 (35)5.5裙座结构设计 (36)5.6吊耳设计 (36)5.7防涡流挡板设计 (37)5.8塔高估算 (37)6塔体强度校核 (39)6.1塔设备质量 (39)6.2塔体载荷与强度校核 (41)6.2.1风载荷计算 (42)6.2.2风弯矩计算 (44)6.2.3最大弯矩确定 (44)6.2.4危险截面的组合应力校核 (45)6.2.5液压试验时应力校核 (46)6.2.6裙座厚度确定 (47)6.3基础环设计 (49)iiXXXXX大学毕业设计6.4地脚螺栓设计 (50)6.5裙座与塔体对接焊缝计算 (50)参考文献 (52)总结 (53)致谢 (54)iiiXXXX大学毕业设计1绪论1.1课题研究意义、研究现状及拟采用的技术路线1.1.1课题研究意义、研究现状在化工或炼油厂中，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。
《精馏塔设计》课件
明确产品指标，如纯度、回收率、能耗等，以满足用 户需求。
处理能力
根据生产规模和市场需求，确定精馏塔的处理能力。
设计方案的确定
塔型选择
01
根据原料和产品的性质，选择合适的塔型（如板式塔或填料塔
）。
塔内件设计
02
根据工艺流程和操作条件，设计适宜的塔内件，如溢流装置、
进料分布器、降液管等。
控制系统
精馏塔的维护保养
定期检查
对精馏塔进行定期全面检查，包括塔体、内 部构件、加热和冷却系统等。
更换磨损件
及时更换精馏塔内部磨损严重的构件，保证 设备性能和效率。
清洗和防腐
根据需要，对精馏塔进行清洗，并采取防腐 措施，延长设备使用寿命。
记录维护情况
建立维护记录，详细记录精馏塔的维护保养 情况，方便追踪和管理。
05
精馏塔的操作和维护
精馏塔的操作规程
严格控制进料量
根据生产需求和设备能力，合理调节进料量 ，保持精馏塔稳定运行。
监控温度和压力
密切关注精馏塔内各段的温度和压力变化， 确保在正常范围内波动。
定期取样分析
对精馏塔出口的液体进行取样，分析其成分 ，以便及时调整操作参数。
防止堵塞和腐蚀
定期检查精馏塔内部，清理堵塞物，防止腐 蚀，确保设备正常运行。
确定能源和水资源
根据能源和水资源的供应情况，选择合适的工艺流程，以提高能源 和水资源的利用效率。
工艺流程的优化
优化工艺参数
通过调整工艺参数，如温度、压力、流量等， 提高产品的质量和产量。
优化设备配置
合理配置设备，降低投资成本，提高设备的利 用率和稳定性。
优化操作条件
通过优化操作条件，如进料量、回流量、加热方式等，提高产品的分离效果和 节能减排。
乙醇精馏塔-毕业设计
摘要乙醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，在国民经济中占有十分重要的地位。
随着乙醇工业的迅速成熟，各种制乙醇的方法相继产生。
由于乙醇与水混合物的特殊性，即相对挥发度的不同且在一定浓度时生成共沸物，精馏操作一直是乙醇生产不可缺少的工序。
本设计的主要内容是根据20万吨乙醇生产工艺的需求，通过物料衡算和热量衡算以及板式浮阀塔设计的理论知识来设计浮阀塔，并由负荷性能图来进行校验。
此外，本设计遵循经济、资源综合利用、环保的原则，严格控制工业三废的排放，充分利用废热，降低能耗，提高工艺的可行性。
关键词：乙醇精馏；浮阀塔；塔附件设计AbstractEthanol is a very important organic chemical raw material, but also a fuel, in the national economy occupied a very important position. With the rapid ethanol industry matures, various methods have been found. As a characteristic of a mixture of ethanol and water, the difference of the relative volatility and is generated in a certain concentration azeotrope, distillation operation has been indispensable step of ethanol production. The design of the main content is based on 200,000 tons of ethanol production technology，which needs through material balance and energy balance and the plate valve column design theory to design the float valve column by load performance diagrams for verification. In addition, the design follows the economy, resource utilization, environmental protection principles, strictly control industrial waste emissions, the full use of waste heat, reduce energy consumption and improve the feasibility of the process.Keywords: Ethanol distillation，Valve column，Design目录摘要错误!未定义书签。
精馏塔设计书
精馏塔设计书精馏塔是化学和石油工业中常用的一种分离设备，其设计非常重要。
本文将从精馏塔的结构、操作条件、材料选择等方面进行详细介绍和建议，以帮助读者更好地进行精馏塔的设计。
一、结构设计1.1 塔体结构精馏塔的塔体一般分为直立式和横卧式两种类型。
直立式适合于处理高粘度、高沸点和易结晶的物料，横卧式适合于处理低粘度、低沸点和易挥发的物料。
在塔体的结构设计上，需要根据具体的工艺要求，确定塔的高度、直径和壁厚等参数，保证其能够在长期运行中保持稳定的分离效果。
1.2 塔盘结构塔盘是精馏塔的关键部件，其结构应该符合两相流动的要求，在连续计量流量的同时，实现物料的良好分离。
在设计塔盘时，需考虑填料的种类、布置和高度等因素，以保证塔盘的稳定性和分离效率。
二、操作条件2.1 进料方式精馏塔的进料方式有顶进、底进、侧进等多种方式，需根据具体的物料性质、流量和工艺特点等因素来选择。
在进料过程中，需控制进料速度和温度，避免液位过高和温度变化过大导致塔内压力波动，影响精馏效果。
2.2 温度和压力控制精馏塔的温度和压力是影响精馏效果的重要因素。
在运行过程中，需控制塔底温度和塔顶温度，避免出现气液两相不均匀、突然变化和温度不足等现象。
同时，还需控制塔内的压力，保证物料能够在塔内正常流动，达到良好的分离效果。
三、材料选择3.1 塔体材料精馏塔的塔体材料应该根据物料的性质和使用环境等因素选用。
常用的材料有碳钢、不锈钢、玻璃钢和聚合物等。
在选择材料时，需考虑其耐腐蚀性、强度和可焊性等因素，以保证塔体的稳定性和可靠性。
3.2 塔盘材料对于均相物料的精馏，塔盘一般选用不锈钢、有机玻璃或塑料等材料；对于非均相物料的精馏，塔盘则需选用更耐磨、更耐腐蚀的材料，如钛合金和镍基合金等。
总之，精馏塔的设计需要考虑多方面的因素，包括结构、操作条件和材料选择等，以保证其达到良好的分离效果和稳定性能。
通过科学、合理的设计，可实现更加高效、节能的生产过程，大大提高生产效率和质量，为工业生产带来更大的经济效益。
精馏塔毕业设计--(很实用)
第一章概论1.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的的设备之一。
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。
可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，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。
据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例；它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。
因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。
1.2塔设备的分类及一般构造塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各方面的特殊需要。
为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。
例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分类的。
但是长期以来，最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类，还有几种装有机械运动构件的塔。
在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，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。
两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。
在填料塔中，塔内装填一定段数和一定高度的填料层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相的气体自下而上流动，与液体逆流传质。
两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。
人们又按板式塔的塔盘结构和填料塔所用的填料，细分为多种塔型。
装有机械运动构件的塔，也就是有补充能量的塔，常被用来进行萃取操作，液有用于吸收、除尘等操作的，其中以脉动塔和转盘塔用得较多。
塔设备的构件，除了种类繁多的各种内件外，其余构件则是大致相同的。
过程设备设计精馏塔毕业设计说明书
前言这次毕业设计是学生在大学期间的最后一次运用4年所学的知识，进行的一个综合性设计。
作为过程装备与控制工程专业的本科生，不仅需要牢固掌握基本的理论知识，还要在设计，实践的过程中学会应用。
正因为如此，认真地去做设计肯定对将来的工作的一次练兵，为今后的发展起到铺垫作用。
课题题目是Φ4500mm常压塔机械设计。
工作介质是原油，地点武汉，最高工作温度360℃，最高工作压力为0.15Mpa。
此常压蒸馏塔应用于炼油工艺过程中期，是最常用的一种单元设备之一。
由于原油具有其独特性，因此在设计时也很有必要去注意一些实际问题。
本设计说明书介绍了设计的主要过程,包括设计的思路。
从材料的选取，结构参数设计和选型，厚度计算，强度与稳定性校核，开孔补强设计，以及主要零部件的制造工艺等，都有基本的叙述。
为做到设计的正确性，合理性，就要严格按照设计原则进行，所有数据必须经过查表和计算得到，同时要考虑实际中存在的问题，比如安装吊运、检修等。
考虑到设备和生产的经济性,设计中遵循最优原则,即在满足基本要求的前提下最大限度地提高经济性和效率。
此书是对整个设计过程的记录以及整合。
全书分为五章,与装配图紧密相连,互成整体。
这次设计工作是由陈世民同学在何家胜副教授的指导以及同学的帮助合作下完成的,在此对提供过帮助的老师和同学表示谢意！但是由于设计者水平有限,肯定会有不妥甚至错误之处,如有发现,请读者指正为谢!编者2010.06.01摘要原油常压蒸馏作为原油加工的一次加工工艺，在原有加工流程中占有举足轻重的作用，其运行的好坏直接影响到整个原有加工的过程。
而在蒸馏加工的过程中最重要的分离设备就是常压塔。
因此，常压塔的设计好坏对能否获得高收益，搞品质的成品油油着直接的影响。
本次设计的常压塔是原油炼制工艺过程的中期塔设备。
设计时要考虑实际要求，遵循塔设备的设计原则，要经历需求分析、目标界定、总体结构设计、零部件结构设计、参数设计和设计实施这几个过程。
精馏塔课程设计PPT课件
计算塔底温度（TW）
否
是
TW＝（TW）？
计算结束
19
九、部分物性数据 表 1 分子量、沸点及临界数据
物质名 乙醇
M tb(℃) tc(℃) pc(atm)
水
表2 饱和蒸气压 表3 液体的密度 表4 液体的表面张力
20
表4 液体的表面张力
温度与表面张力的关系：
2 1
Tc Tc
T2 T1
早完成早自由
6
四、课程设计过程注意问题
❖ 认真阅读教材，草拟进度表，拟定设计的方法和步骤。 ❖ 计算过程中要随时复核计算结果的正确性，做到有错即改，
避免大的返工。 ❖ 要求来教室进行设计，每天签到与检查进度。
7
五、参考资料
No
题名
1 冷换设备工艺计算手册
2 石油加工单元过程原理．上
3 石油加工单元过程原理．下
二、塔径的计算
塔径公式计算 ： D 4Vs
u
计算空塔气气速(u) 应注意以下事项：
❖ 空塔气速的经验计算公式很多，可根据经验公式的使用条 件进行选择。
❖ 推荐使用比较普遍的史密斯和波津方法，取两法计算的较 大直径。
❖ 精馏段与提馏段应分别计算,如两段塔径相差不多,可采用同 一塔径.
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五、标准塔板的选取 当已知塔径和开孔率，可以从附表十《单溢流浮
八、塔底温度、压力、理论板数的迭代计算
求得各组份的饱和蒸气压再求 相对挥发度。
已经确定塔顶温度TD 假定塔底温度TW
加压塔：先由塔底温度求得塔 底压力，再求平均塔压。由塔 平均压力和温度求Ki，再求相 对挥发度。
计算各组分相对挥发度
计算理论塔板数
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精馏塔尺寸设计计算初馏塔的主要任务是分离乙酸和水、醋酸乙烯，釜液回收的乙酸作为气体分离塔吸收液及物料，塔顶醋酸乙烯和水经冷却后进行相分离。
塔顶温度为102℃，塔釜温度为117℃，操作压力4kPa。
由于浮阀塔塔板需按一定的中心距开阀孔，阀孔上覆以可以升降的阀片，其结构比泡罩塔简单，而且生产能力大，效率高，弹性大。
所以该初馏塔设计为浮阀塔，浮阀选用F1型重阀。
在工艺过程中，对初馏塔的处理量要求较大，塔内液体流量大，所以塔板的液流形式选择双流型，以便减少液面落差，改善气液分布状况。
4.2.1 操作理论板数和操作回流比初馏塔精馏过程计算采用简捷计算法。
（1）最少理论板数N m系统最少理论板数，即所涉及蒸馏系统（包括塔顶全凝器和塔釜再沸器）在全回流下所需要的全部理论板数，一般按Fenske方程[20]求取。
式中x D,l，x D,h——轻、重关键组分在塔顶馏出物（液相或气相）中的摩尔分数；x W,l，x W,h——轻、重关键组分在塔釜液相中的摩尔分数；αav——轻、重关键组分在塔内的平均相对挥发度；N m——系统最少平衡级（理论板）数。
塔顶和塔釜的相对挥发度分别为αD=1.78，αW=1.84，则精馏段的平均相对挥发度：由式（4－9）得最少理论板数：初馏塔塔顶有全凝器与塔釜有再沸器，塔的最少理论板数N m应较小，则最少理论板数：。
（2）最小回流比最小回流比，即在给定条件下以无穷多的塔板满足分离要求时，所需回流比R m，可用Underwood法计算。
此法需先求出一个Underwood参数θ。
求出θ代入式（4－11）即得最小回流比。
式中——进料（包括气、液两相）中i组分的摩尔分数；c——组分个数；αi——i组分的相对挥发度；θ——Underwood参数；——塔顶馏出物中i组分的摩尔分数。
进料状态为泡点液体进料，即q=1。
取塔顶与塔釜温度的加权平均值为进料板温度（即计算温度），则在进料板温度109.04℃下，取组分B（H2O）为基准组分，则各组分的相对挥发度分别为αAB=2.1，αBB=1，αCB=0.93，所以利用试差法解得θ=0.9658，并代入式（4－11）得（3）操作回流比R和操作理论板数N0操作回流比与操作理论板数的选用取决于操作费用与基建投资的权衡。
一般按R/R m=1.2～1.5的关系求出R，再根据Gilliland关联[20]求出N0。
取R/R m=1.2，得R=26.34，则有：查Gilliland图得解得操作理论板数N0=51。
4.2.2 实际塔板数（1）进料板位置的确定对于泡点进料，可用Kirkbride提出的经验式进行计算。
式中，——轻、重关键组分在进料液相中的摩尔分数；n——精馏段理论塔板数；m——提馏段理论塔板数（包括塔釜）。
将代入数据到式（4－12）可得解得n/m=0.39，且N0=n+m=51，可得n=15，m=36（包括塔釜）。
所以，精馏段理论板数为15，提馏段理论塔板数为35。
（2）实际塔板数全塔效率E的定义：可用Drickamer-Bradford法[20]计算全塔效率，其关联式：（4－13）进料状态下各组分的粘度分别为0.178cP，0.259cP，0.406cP，则进料液体的平均摩尔黏度：由式（4－13）可得精馏段实际塔板数为N1=15/0.48=32，提馏段实际塔板数为N2=35/0.48=73，所以初馏塔实际塔板总数为N=32+73=105。
取塔板间距H T=0.6m，精馏段和提馏段的有效高度分别为：所以初馏塔的有效高度：4.2.3 初馏塔尺寸计算在不同温度下，初馏塔内液体在塔不同位置各组分的密度及表面张力数据如表4－2所示。
表4－2物性数据表组分进料位置塔顶密度ρ（kg/m3）表面张力σ（mN/m）密度ρ（kg/m3）表面张力σ（mN/m）A（V Ac）817 13.20 825 14.30B（H2O）951 57.80 958.4 60.10C（HVc）943 18.03 957.8 19.26 进料位置液体密度：同理可得，精馏塔塔顶混合液体密度924.6kg/m3，则精馏段液体的平均密度：根据ρ=pM/(ZRT)得：kg/m3，kg/m3，则精馏段气体的平均密度：进料位置液体表面张力：mN/m 同理可得，塔顶液体的表面张力mN/m，则精馏段液体的平均表面张力：41.68mN/m塔顶产品的质量流量：本设计因为处理量较大，一个初馏塔难以满足生产需求，所以改用四个相同的初馏塔并联处理。
由于R=L/D，则塔顶与全凝器之间物流的质量流量：塔顶与全凝器之间物流的体积流量：（1）塔径的设计计算精馏塔的空塔气速u应比小，对于一般液体，u可取为(0.7～0.8)，而液泛气速可根据式（4－14）计算。
式中——液泛气速，m/s；C——气体负荷因子。
已知塔板间距H T=0.6m，取板上液层高度h L=0.075m，则H T－h L=0.525m。
采用（4－14）计算液泛气速，要先从史密斯关联图[21]中读出C20以求得C。
为此，首先算出从史密斯关联图中读出FP=0.04及H T－h L=0.525m时，C20=0.13。
所以由式（4－14）得液泛分率为0.8时，气速0.8×3.69=2.952m/s，因此所需气体流通截面积：对于双流型一般取l w/D=0.5～0.7，因液体流量较大取堰长l w=0.7D，查图[14]得降液管截面积与塔板总面积之比0.085，则气体流通截面积与塔板总面积之比：于是得13.83/0.915=15.12m2，则初馏塔塔径：圆整后取塔径D=5m，于是有：初馏塔横截面积：A T=πD2/4=0.785×52=19.625m2气体流通截面积：A=0.915×19.625=17.957m2（2）筒体及封头壁厚该初馏塔为常压精馏，取设计压力为0.1MPa，所用材料为0Cr18Ni10Ti，标准为GB 4237。
则壁厚圆整后取初馏塔壁厚为5mm。
根据JB/T 4737—95，选用标准椭圆形封头作为初馏塔封头，即D i/2h i=2，K=1。
封头所用材料为0Cr18Ni10Ti，厚度可取筒体壁厚δ=5mm；D i=D=5000mm，h i=D/4=1250mm；封头的直边高度取h2=50mm。
（3）支座初馏塔的支座选用圆筒形裙座，材质为16MnR，裙座与塔体的链接采用对接式焊接，裙座筒体内径为5000mm，厚度为30mm。
地脚螺栓的结构选择外螺栓型结构形式，螺栓选用M80×6，个数为30个。
裙座上开设2个长圆形人孔，曲边半径r0=250mm，高G=700mm。
在裙座上设置6个直径为100mm的排气孔。
4.2.4 接管与管法兰塔顶气体的体积流量：初馏塔进料液体、塔釜液体的平均摩尔质量：已知进料液体、塔釜液体的密度：所以，进料液体和塔釜液体的体积流量：分别取进料管液体速度、塔顶出料管气体速度和塔釜出料管液体速度为，，，则进料管、塔顶和塔釜接管直径：圆整后取进料、塔顶出料和塔釜出料接管的公称直径分别为100mm，1400mm，100mm。
进料接管和塔顶出料接管选用相同的标准法兰。
根据HG 20592—2009[22]，选用的标准法兰尺寸分别列于表4－3中。
表4－3 初馏塔接管法兰尺寸名称进料与塔釜出料塔顶出料选型突面（RF）带颈平焊法兰突面（RF）带颈对焊法兰法兰材料（锻件）12CrMo1（JB/T 4726）12CrMo1（JB/T 4726）接管公称直径/mm 100 1400接管外径A/mm 114.3 A1=1422法兰外径D/mm 210 1675螺栓孔中心圆直径K/mm 170 1590 螺孔直径L/mm 18 42螺孔数n 4 36螺栓规格M16 M39 3 法兰内径B/mm 116 1398法兰高度H/mm 40 145法兰标准件编号HG20592—2009SORFA—6_10 HG20592—2009WNRFA—10_26垫片选型突面（RF型）非金属平垫片突面（RF型）非金属平垫片垫片内径D1/mm 115 1422垫片外径D2/mm 152 1548垫片厚度T/mm 1.5 3垫片标准件编号HG20606—2009RF—6_10 HG20606—2009RF—10_26 螺栓选型六角螺栓六角螺栓螺栓标准GB5728—A级GB5785—A级螺栓材料A4-50（GB/T 5782）A4-50（GB/T 5782）螺母选型I型六角螺母I型六角螺母螺母材料A4-50（GB/T 6170）A4-70（GB/T 6171）4.2.5 溢流装置堰长l w=0.7D=0.7×5=3.5m根据l w/D=0.7，查图[14]得双溢流型塔板弓形溢流堰宽度与塔径之比W d/D=0.14，则W d=0.14D=0.14×5=0.7m。
降液管截面积：A f=19.625－16.878=1.668m2可由液体在降液管中的停留时间(3～5)s验算降液管设计的合理性，即所以降液管的设计合理。
初馏塔的堰型选用平直堰。
已知h L=0.075m，由L S/l w2.5=233.80/3.52.5=10.20，查图[14]得液流收缩系数E=1.026，则平直堰堰上液流高度：则出口堰高度：h w=h L－h0w=0.075－0.048=0.027m为保证液封和防止堵塞，降液管底隙高度h0应小于h w，取底隙内液体流速为=0.75m/s，则降液管底隙高度：初馏塔塔径较大，所以受液盘选用凹形受液盘，以保证溢流液平稳进入塔板，取凹形受液盘深度为。
4.2.6 塔板布置对于双流型塔板，取安定区宽度，塔板边缘宽度，中间降液管宽度；已知，则鼓泡区为气液接触有效区，鼓泡面积：m2本设计选用F1型重阀（33g），孔径d=0.039m。
浮阀排列形式采用正三角形叉排。
因为叉排时，相邻两阀中吹出的气流对液层的搅拌作用显著，鼓泡均匀，液面梯度小，雾沫夹带量也较小。
阀孔动能因数可取F0=8～11[14]，取F0=11，则阀孔气速：m/s浮阀数：取阀孔间距t=0.075m，浮阀排列形式按正三角形叉排，浮阀在塔板的鼓泡区的排布数量：塔的开孔率φ依阀孔数而定，一般在常、减压塔中为塔板总面积的10%～15%左右。
浮阀塔的开孔率：浮阀塔的开孔率φ=16.5%，仅稍大于15%，故浮阀的排布依然合理。
根据浮阀在塔板上排布数计算得实际阀孔气速为：4.2.7 流体力学验算（1）塔板压力降h p气体通过干塔板的压力降：气体通过液层压力降：因此，塔板压力降：（2）降液管液面高度H d为了防止液泛，液面高度的校核关系式为，为泡沫相对密度，对一般物系。
液体通过降液管的阻力：液面落差Δ很小而忽略不计，于是降液管液面高度：，故不会发生降液管液泛现象。