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4.3 地震载荷计算 17
4.4 地震弯矩 17
4.5 风载荷计算 18
5 开孔补强设计 20
5.1 开孔补强计算 20
5.2 接管设计 22
5.2.1 接管材料 22
5.2.2 接管尺寸 22
5.3 填料塔容器法兰 23
5.3.1 法兰联接型式 23
5.3.2 法兰密封面和垫片的型式 24
5.4 接管法兰 27
6 填料塔内件设计 28
6.1 喷淋装置 28
6.2 液体分布器的选择 29
6.3 填料支撑装置 32
6.4 填料压紧器与床层限位器 33
7 附件设计 34
7.1 除沫装置 34
7.2 支座选择 35
7.2.1 支座的强度及稳定性校核 36
7.3 保温层 36
7.3.1 保温的功能 36
7.3.2 保温范围 37
7.3.3 保温材料性能要求 37
7.4 吊柱 38
7.5 手孔设计 38
7.6 温度计接头 39
7.7 压力计接头 39
总结 40
致 谢 41
参考文献 42
附 录 43
1 前言
1.1 课题研究意义
乙醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取医药、染料、洗涤剂、涂料的重要原料之一。
塔设备在一定条件下，将能达到气液共存状态的混合物实现分离,纯化的单元操作设备。广泛用于炼油，精细化工，环境工程，医药工程和轻纺织工程等行业和部门中。塔设备与化工工艺密不可分，不管多好的工艺路线，没有良好的与之匹配的化工设备，就不会达到预期的设计效果，实现不了预期的设计指标。因此，塔设备是工艺过程得以实现的载体，直接影响生产产品的质量和效益。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取医药、染料、洗涤剂、涂料的重要原料之一。近年来，燃料价格的上涨，乙醇燃料越来越有取代传统燃料的趋势，且已经在公交，出租行业类被采用，因此，回收乙醇是非常有必要的。
1.2国内外研究进展及发展趋势
1.2.1 国内发展
近儿年, 制药行业突飞猛进, 生产规模也在不断扩大, 所以乙醇的用量不断上升, 传统的间歇式酒精回收塔, 显然已不能满足生产需求, 故需开发连续酒精回收塔，范建兵等人就这一问题进行研究，设计了连续酒精回收装置；这种装置适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精的连续回收, 可将30 %-70%的稀酒精蒸馏到90-95%[1,2]。
就国内而言，过去的填料塔因为有放大效应和壁流效应，所以填料塔的直径都很小，近几年，研究者做了大量的工作，目前应用的规整填料最大直径可达14～20m，在现代生活中得到了广泛的应用。目前国内的研究主要集中在填料、液体分布器和气体分布器等方面。填料塔具有效率高、压降低、持液量小、构造简单、安装容易、投资少等优点，是石油、化工、化纤、轻工、制药及原子能等工业中广泛应用的气液接触传质设备之一[3].
1.2.2 国外发展
再转向国外，在1930s年代，美国和德国就开始了对填料塔的设计，现在因为科学技术的日益发展，很多行业也需要用汽油[16]，所以对汽油燃料的纯化是一项重要的工程,因此国外有人用CFD的方法对这一问题进行了实验模拟，这样可以提前检测出这些塔设备在气液流动时可能出现的一些问题[14] 。国外大公司对液体分布装置的研究较成熟，但对气体分布器的研究是几年前才起步的。与此相反的是，近五751年来，塔器中板式塔技术却又有了明显的进步。尽管如此，新型填料的开发与应用仍将会有发展，其重点亦仍是规整填料。预计今后填料塔的发展仍应归结到以下3个方面：①新型填料及塔内件的开发。②填料塔的性能研究。③填料塔的工业应用[4]，选择高效的填料也是本课题设计的要点[5]，填料塔大型化难就难在如何解决好放大效应问题。“规整填料在没有气液分布不良现象条件下，几乎没有放大效应”已成共识。好在波纹填料的开发成功和基础理论研究的成果在填料塔工程放大问题上已取得重大突破。板波纹填料通常按照塔径大小做成圆柱状填料盘, 每盘填料由压成波纹状的薄片相错排列组装而成[7,8]。20多年来，国内外推广应用新型规整填料塔数以万计，在炼油行业，瑞士苏尔寿( Sulzer）公司设计的最大塔直径达13500；美国Glitsch公司设计的最大塔径达12495；德国 Montz公司设计的最大塔径达10400；中国天津大学和茂名石化设计院联合设计的原油减压塔径达8400；南京化肥厂联合设计的尿素除尘塔最大塔径达10000, 大型填料塔共有五大关键部件：规整填料、液体分布器气体分布盘进气初始分布器和支承结构，它们的优化组合是设备强化的必由之路[17] 。