设计一台真空精馏塔设计图

液压试验气压试验气密性试验压力试验的种类四,压力试验与强度校核液压试验气压试验..
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内压薄壁圆筒与封头的强度设计
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筛板精馏塔实验装置
类别: 成套设备
会员等级: 普通会员
企业实名备案: 未实名备案
企业经济性质: 私营独资企业
联 系 人: 杨先生
电  话: 86-021-
(联系我时请说是在盖德化工网上看到的,谢)
传  真: 86-021-
手  机:
地  址: 上海市奉贤区江海新村
产品详细说明
产品规格:SBJL-1
产品包装:
&1、装置功能
1)&&&能够让学生了解筛板精馏塔的结构,熟悉筛板精馏塔的工作原理、基本结构及物料流程。
2)&&&能够让学生学会和掌握测定筛板精馏塔的全塔效率和单板效率的方法。
3)&&&可以进行全回流和部分回流各种条件下的精馏操作实验。
4)&&&可以让学生掌握精馏塔的操作方法,观察和测定筛板精馏塔中灵敏塔板的温度变化。
5)&&&能让学生了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
2、装置特点
1)&&&装置全部采用不锈钢材料制成并安装高硼硅玻璃视盅,能够在实验过程中让学生清晰观察塔板上气─液传质过程的全貌,扩展学生的视野,提高实验教学效果。
2)&&&设备操作弹性好,学生易于操作,且数据重现性良好。
3)&&&物料采用乙醇-水体系,常压操作,安全可靠。
上海甲央教学设备有限公司是 生产教学设备的专业 厂商 ,其拥有独立的研发中心,并依托地区优势,与 多所 名校的专家,合作开发了近百种的教学试验设备,涉及 特殊精馏实验装置,制药设备,化工原理, 光电子产品, 化工实训,化工工艺,化工仿真软件, 污水处理、大气净化、气体除尘 , 导热系数膨胀仪,五孔探针,流体力学,热工传热传质, 化工水利火电厂教学模型, 燃气燃烧综合 , 流体力学(涵盖流体机械)类、热工类、采暖通风及空调制冷类、给排水及环境工程类、工程力学类等 高校实验及科研设备 。设备精确直观,示教性强,适用于各高校专业的教学与实践要求,并可配备智能化仪表,传感器,微机,投影仪等设备,本中心具备设计电测化试验的微机接口,及软件的开发能力。    我们坚持 信誉与质量并举,取材上乘工艺精良。极好的配合了高校的教学工作。价格合理,一年保修, 终身维护, 并开设良好周到的售后服务,很抓质量关,保证每一台设备都要经过检验、测试关。在科技开发上舍得投入,努力开创更新更好的教学设备。很抓售后服务关,在保修期内不管是谁的错,只要是设备有问题就必须解决;就是过了保修期我 们 也要做到最好。 设备安装调试既保证安全又要保证设备的精确度,并让使用者掌握设备的性能、使用方法。每一台设备都有实验报告,实验指导书。 公司还建立并培养了一支专业、高素质的安装调试服务团队,不但能够高质量完成所供设备的装配调试任务,并且在设备交付后出现任何质量或使用问题,都能够做出快速反应,在最短时间内帮助用户解决问题,让用户不再有后顾之忧。 我们承诺恪守&精诚、精益、精心&的企业品质,思用户之所想、解用户之所难,确保产品质量和售后服务,做客户信任的忠诚伙伴。
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总部电话:8 ; 江苏办:025-;客服电话:1; 展会合作:9
版权声 明&2014服务不可用。特大型空分精馏塔的开发研制与应用
编辑:徐鸿虹
特大型空分精馏塔的开发研制与应用
(杭州杭氧股份有限公司设计院,杭州市东新路388号310004)
&&& 摘要:本文阐明了开发国产化特大型空分精馏塔的重要性和必要性,介绍了精馏塔的选型,特大型高效筛板塔及高效规整填料塔的开发历程、应用、所产生的社会效益和经济效益。
&&& 关键词:特大型空分;国产化;空分精馏塔;选型;开发研制;应用情况
&&& 精馏塔作为空分设备的关键部机,是实现先进流程设计目标的关键。空分流程不断在改变,装置规模不断在增大,为特大型空分设备配套的各单元设备和部机已越来越大。如果我们还是采用老一套的技术去设计现代的精馏塔,不仅不能满足设备的运输条件,而且精馏塔的运行性能可能无法实现。因此,研究开发一种既能满足设备运输条件,又具有低能耗、高操作弹性及优异运行性能的新一代特大型空分精馏塔势在必行。
2特大型空分精馏塔的选型
&&& 塔器设计的首要步骤就是塔型及塔内件的选择,它直接影响分离任务的完成、设备投资和操作费用。而塔型及塔内件的选择并无统一的标准,这与设计者的知识、可供设计的资料、造价以及可供选择的塔型与塔内件有关,不同的设计者对同一分离任务会选用不同的方案。
&&& 由于板式塔与填料塔内的流体流动和传质机理不同,从而导致两者的性能有较大的差异。精馏塔的效率与物系性质、操作状态以及塔内件性能有关。因此,为了保证塔的效率,减少费用,塔型和内件的选择须根据物系性质和操作状态确定。
&&& 对于特大型空分精馏塔而言,为了减少阻力、降低能耗、实现全精馏制氩,上塔和氩塔肯定选择规整填料塔,而对于其中的填料和内件却因用户对生产能力、操作弹性等的不同要求而有所不同。下塔的塔型有两种选择:一种是选择筛板塔,一种是选择规整填料塔。两种塔型不仅在投资成本上有很大的差异,而且在操作和运行性能上也有一定的差异。下塔选择规整填料塔时,由于下塔的操作压力较高,而目前开发的规整填料塔设计模型较适合于真空和常压精馏,在高压条件下,由于液体的动能通量大,填料均匀分散液体能力降低,而气体速度较低,这样最终导致填料内液体分布不均,液体夹带气体,形成气体返混。同时,加压使得流动气体的传递性能对其物理性能变化的敏感性加强,进而改变气、液相间的传质系数,即由于轴向返混大而导致精馏效率降低,这时需要设计特殊的填料塔。与筛板下塔相比,规整填料下塔的塔径减小不多,而塔高却要增加很多,投资成本是筛板下塔的3倍左右,但规整填料下塔的操作负荷变动范围很宽,即操作弹性很大,还可使空压机的背压有一定的下降,节约能耗。下塔选择筛板塔时,由于筛板塔的流体力学性能和筛板塔的设计计算模型都比较成熟,因此,设计风险大大降低,而且投资成本很低,还便于用户对塔的平稳操
作和调节,但筛板下塔的阻力要比规整填料下塔的大,因此装置的能耗会比填料塔稍高,操作负荷的变动范围会受塔板漏液和液泛的限制。
&&& 由于在加压条件下还没有成熟的填料塔设计计算模型,因此,我们在空分下塔选型上,除了考虑设计成本外,更重要的是考虑性能计算。为此,我们在特大型空分精馏塔的设计开发上,采取了新型规整填料塔和大型多溢流塔板齐驾并驱的方式。
3特大型高效筛板塔的开发、制造及应用
&&& 2001年10月,杭氧与上海宝山钢铁公司签订了一套30000m3/h空分设备的供货合同,当时是国内最大的国产化空分设备。与之配套的大型精馏塔设计和制造是技术难点所在。其中的下塔设计首先要考虑的是塔盘的结构型式,是用填料塔还是筛板塔,若采用填料塔,虽然塔径可以减小,但相应地会使塔的高度增加,且设计、制造成本也成倍地增加;若采用常规的双溢流筛板塔,不仅塔径很大,而且溢流强度也满足不了设计要求,因此,我们通过比较分析,在已掌握的双溢流塔板技术的启发下,开发了一种新型的四溢流筛板,这样塔径也不致过大,又能满足设计要求,且制造成本也较低。四溢流塔板可有效地减少液体流程、减少液面落差、降低溢流强度,因此,有效地改善了气液接触,提高了塔板效率和液体的处理能力。同时还减少了压降。杭氧为宝钢30000m。/h空分设备设计的四溢流筛板下塔,塔径为&3800mm,现已正常运行两年。该塔是国内首例自行开发设计、制造的大型四溢流筛板空分情馏塔,其中四溢流筛板的设计计算、加工制造都是国内独一无二的。由于四溢流筛板的设计计算、加工制造在国内无任何参考资料,也无借鉴经验,当时为了设计好宝钢三万的下塔,杭氧凭着自己多年来的设计经验,结合了国外的先进技术,专门开发了四溢流筛板塔的水力学计算程序,以便适应四溢流筛板塔的设计,提高工作效率,同时也提高了结构性能计特大型高效四溢流筛板塔的制造也是技术攻关的一大难题。
&&& 宝钢30000m3/h空分下塔的四溢流筛板由8块孔板拼接而成,在总装时,塔板采用分块阱装。由于筛孔板是筛板塔中塔板的关键零件,其材料通常选用半硬状态的LF2等铝合金,板材必须平整,不能有翘曲、凹陷、凸起、裂纹、划伤和锈蚀等缺陷。筛板塔内夹持和固定嗒板的上、下涨圈必须平整,在通常情况下,此涨圈由整料制成,而宝钢下塔直径达I 3800mm,故涨圈也只能用两段料拼接,但拼后还必须保持平整,难度很大。筛孔板拼合后,拼板的间隙又不得大于0.5倍筛孑L直径,在装配塔板时,每块塔板的溢流口四周与筛板『L之间,塔板与上、下涨圈之间,其缝隙都不能大于0.5倍筛孔直径,且上、下涨圈与筒体司应均匀密合。更困难的是塔板装入筒体后,塔板的平整度不得大于3mm,对于这么大塔径来说,这是相当困难的事情。但是杭氧为了保证产品质量,在设计人员及工艺人员的共同努力下,使得新开发的四溢流塔板拼装顺利进行。为了增强塔板刚性和塔板的水平度,在两塔反之间增设定距螺栓;为了增强溢流斗的刚性,在溢流斗的下部增设支撑板,为此专门设计刚造了一批工装模具。大型四溢流筛板塔的成功设计制造,真正体现了杭氧对特大型空分装备的开发、设计和制造的能力。& 大型四溢流塔板的开发研制成功地应用于宝钢30000m3/h空分设备上,取得了令人十分旖意的结果。这足以证明我们的筛板精馏塔技术已接近世界先进水平。由于筛板塔结构简单、投资成本相对较低、对空压机背压影响小、在空分装置的操作负荷调节范围不是太大的情况下,在规整填料塔广泛应用的今天,高效筛板塔仍然应用于空分下塔是比较合适的。&&& 现已将四溢流筛板结构应用于中石化湖北化肥、安庆石化48000 m3/h空分设备等项目的下塔,最大塔径达 800mm。
4特大型高效规整填料塔的开发、制造及应用
&&& 填料塔的整体结构是由塔体、填料、喷淋装置、支撑栅板、再分配器、气液进出口管等组成。
&&& 填料是填料塔的核心构件。它提供了气液两相接触传质与换热的表面,与塔内件一起决定了填料塔的性能。塔内件包括液体分布装置、填料紧固装置、填料支承装置、液体收集再分配及进料装置、气体进料及分配装置、除沫装置等。一台性能良好的大型填料塔,填料本身的高性能固然重要,但与之匹配的塔内件,尤其是液体分配器和气体分配器也是至关重要的。否则填料的高性能就得不到充分发挥,特别是对于大直径、多侧线、浅床层塔器,气液分配往往是成败的关键。因此,在特大型空分精馏塔的设计上,高效规整填料的选型和大型高效分配器的开发显得至关重要。
&&& 在以前,特大型高效规整填料的设计由国外公司垄断,国内一直没能突破。但杭氧人没有气馁,一直以来致力于规整填料塔的研究与开发,终于取得了重大突破。
& 早在20世纪70年代中期,杭氧就率先在小型高纯氮设备上应用了规整填料,并取得了成功。1993年在河南舞阳钢厂1500m3/h空分设备改造中应用规整填料于精氩塔,其产品纯度达到99.999%Ar,运行中最低含氮3 X 10-6, 94年开始,杭氧立项做规整填料塔的放大应用试验,首先在150m3/h空分设备的上塔进行多方案应用试验,取得了大量的数据,于1995年获得成功,为大型空分设备填料塔的设计奠定基础。1996年1月在上海嘉定区娄塘1000m3/h全精馏制氩空分上一次试车成功,液态精氩纯度大于等于99.999%Ar,含氧小于2&10-6这是我国自行研制开发的第一套全精馏制氩空分设备,也是世界上继德国、美国、法国等国家之后的又一个能够提供此类流程设备的国家。紧接着是采用规整填料塔的绍兴钢铁总厂1700m3/h,杭钢6500m3/h等全精馏制氩空分设备相继开车成功。近几年已成功地将规整填料塔应用于20000m3/h、30000m3/h、48000m3/h、50000m3/h、52000m/h等级的空分设备,规整填料塔塔径已达似150mm。在填料的选型上,由最初的丝网填料到拉网填料,再到普通的金属孔板波纹填料,以及最新的高效、低压降、大通量的新一代填料;在分配器的设计上,由小型的升气管式分配器到高密度喷淋点的槽式分配器,再发展到现今的集液体收集、分配与气体分布于一体的高效槽盘式分配器。杭氧的大型高效槽盘式分配器还获得了国家实用新型专利。这些都充分说明特大型规整填料塔的设计制造技术在杭氧已经成熟。
& &&由于规整填料塔的高通量、低压降、大的操作弹性等优点,目前,规整填料在空分下塔的设计上已逐步被采用。北台50000m3/h空分下塔采用的就是规整填料塔,直径达&3500mm,空分装置的操作负荷为50%一105%,同时还可使空压机背压进一步降低10。15kPla。
&&& 近几年,通过引进技术、和国际合作、和国内高等院校合作,不仅使杭氧在特大型规整填料塔的设计技术上取得了很大的进步,还使杭氧在特大型规整填料塔的制造技术上取得了重大突破。
&4.1& 填料及分布器的检验
&&& 填料盘制造的好坏,直接影响气液传质,因此,杭氧对填料以及分布器的检验非常重视,由于石油化工用填料比较粗糙,无需很严格的检验,而空分塔有其独特性,考虑到碳氢化合物在富氧状态下的危险性,因此对填料和塔内件的表面残油含量进行了严格控制。针对这些特殊要求,我们详细编制了两份标准,《金属规整填料检验的规定》以及《规整填料塔用分布器的检验规定》,对填料盘的表面平整度、椭圆度、分布器的槽底水平度、槽体垂直度等多项指标进行详细检验,做到进塔的填料及分布器完全符合检验标准,为填料塔性能的保证奠定可靠的基础。
4.2填料的安装和简体的制造
&&& 填料的安装有立式和卧式二种,特大型塔由于整体运输困难,只能现场组装,一般来说,当塔径较大时,其填料可分块组装、安装,搬运较为方便;填料盘四周带有上下二道防壁流片,原则上可以做到安装后周边无间隙,对筒体制造没有特殊要求,也无需专用台位与工装设备。而配五万等级的上塔和粗氩塔,虽然直径到 000mm,杭氧还是采用了整盘式的填料,用专用型材做抱箍,刚度、圆度和平整度均较好,且双层防壁流片弹性好,安装后四周间隙均匀,与筒壁贴合良好,整盘式填料对筒体和制造精度要求极高,尤其是平均直径公差和椭圆度公差,须建立专用的立装和卧装台位及工装,为了做好特大型精馏塔,杭氧专门成立攻关小组,对特大型规整填料塔制造技术进行攻关。解决了大直径厚壁封头的旋压成形,厚壁筒体的焊缝焊接等一系列制造难题,填料盘安装的水平度以及塔内分布器的安装水平度也均由光学仪器测量,真正做到了精益求精。填料塔过硬的制造技术和制造质量使得填料塔的性能得到了更可靠的保证。
4.3其他&&&&
&&& 由于分布器小孔极易堵塞,因此必须避免切屑或其他杂物进入塔内。为此,一方面要求填料和塔内件去毛刺,不夹带切屑,并保持装配过程清洁,另一方面在设计及工艺上采用相应措施,如:设计较大的小孔 直径;在分布器中设置滤网以及在试压封头或闷盖内设置防切屑挡板等,这些都是防止小孔堵塞的有效措施。
&&& 自行开发的大型精馏塔技术是否正确可靠,每次成功的开车、稳定的运行就是最有力的证明。大型精馏塔技术的推广应用,已取得了良好的经济效益和社会效益。同时,由于设计不再依赖合作单位,设计的主动权就掌握在自己手中,大大缩短了大型精馏塔的设计周期,确保了整套空分项目快速而及时地完成,达到了年设计能力30多套的效率,解决了公司项目多,周期紧的大难题。
&&& 经过几十年的研究和实践,我们已掌握了与特大型空分设备配套的精馏塔的设计与制造技术。其中自行开发设计的四溢流筛板下塔,已经过30000m3/h空分设备的验证,运行情况良好;规整填料上塔和氩塔已在50000m3/h空分设备上得到验证。在已设计的精馏塔中,最大的筛板塔直径为&& 4800 mm,最大的规整填料上塔直径达4150mm,杭氧已成功地解决了特大型空分设备关键静态设备的配套问题,为特大型空分设备的国产化作出了应有的贡献。
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