1、塔设备设计
1.1、精馏塔类型选择
乙烯精制塔因为处理量大、要求。通过对填料塔和板式塔的比较后，初步选择板式塔，进一步其产品规格要求其要有稳定的分离效果，操作弹性要求也较高，通过对比浮阀塔、筛板塔、泡罩塔最终选择浮阀塔，浮阀采用F1重型浮阀。
1.2、设计条件
从ASPEN中导出气液相分布如表所示：
其中，编号为1的塔板为塔顶冷凝器，编号为62的塔板为塔底再沸器，进料板为编号为25.进料为0.03286622m3/s,塔顶出料0.03039536m3/s，出料为0.00253397m3/s，进料为全液相进料。
由上表所示，精馏段和提馏段气相和液相流量差别不大，可直接设计成等径塔。
由Aspen获得的数据算得流量、密度、粘度、表面张力平均值如下表所示。
表2各参数平均值
1.3、塔工艺计算 1.3.1塔径的计算
初选板间距0.6m =T H ，板上液层高度0.08L h m = 气液两相流动参数：
11
2
2
0.1728436.45112.1570.237.3054974ρρ⎛⎫⎛
⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪=
= ⎪
⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
⎝⎭⎝⎭S L S V L V 查图得C 20=0.080，矫正到表面张力为0.007374N/m 时的C ，即
0.2
0.2
200.00.0800.065520007374.02σ⎛⎫
⎛⎫
=== ⎪
⎪
⎝⎭
⎝⎭
C C
泛点速度 0.214(/)===f
m s u
取
'0.70.2140.80.171 /==⨯=f u u m s
流通截面积
2
S V 2.157
'=
12.6'0.171
μ==A m 选取塔板上的液体流动方式为双流型，并取/0.65=w l D 。 查得/0.070=f T A A ,即有：
2'12.6
13.5510.070.93
=
==-T A A m 所以 4.116=
=D m 因此圆整为4.2m ，则精馏段空塔气速为：
1.3.2、塔板结构设计
选择双流型塔盘，安定区'50S W = 70S W = 边缘区0.06C W m =
（1）溢流装置
因为塔径较大，所以只设置出口堰、进口堰和受液盘，并选用双溢流型弓型降液管。
A 、堰长w l
因已经取/0.65=w l D ,所以0.65 4.2 2.73=⨯=w l m 塔板截面积220.78513.85T A D m == 外堰2
0.995f A m =，
查图
0.130d
W D
=，所以0.546d W m = 内堰2
0.9952 1.99f
A m =⨯=，所以0.49d
W m =。
停留时间， 1.990.6
6.90.1728
f T s A H S L τ⨯===,符合要求。 B 、
出口设置溢流堰，受液盘进口不设置堰 溢流堰液板上液层高取0.1L h m =
2
2.1570.156/' 2.1π=
==⨯s V u m s A
溢流堰上液层高度2
32.84()0.0531000S ow s
L h E m l ==
其中的E 查图取1.11
所以0.10.0530.047=-=-=w L ow h h h m ，取0.05m C 、降液管低隙高度
00.1728/2
0.1100' 3.70.22=
===⨯S W oL L h m mm l u
1.3.2、浮阀的数目及排列 A 、初选浮阀数
选用F1重型浮阀，阀孔直径d 0=0.039m ，取F 0=9
则阀孔气速：
1.47/=
=
=o u m s
由式
2200
2.157
1228.70.039 1.47
4
4
个π
π
=
=
=⨯⨯S V N d u ，取1229 个。
B 、浮阀排列
采用等腰三角形交叉排列。 鼓泡区面积：
239.89T a f A A A A m =--=
取'75t mm = 则有9.89
0.107107'12290.075
=
===⨯a A t m mm Nt ，结合推荐值取t=100mm 。图
B 、实际浮阀数确定 作图可求出实际浮阀数。
由图可以求出实际浮阀数1230个n =
所以022
0 2.157
1.47/0.7850.03912304π=
==⨯⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭
V u m s N d
1.478.98===u F ，在适宜范围内。
塔板开孔率：2
0100%10.6%φ⎛⎫
=⨯= ⎪⎝⎭
d N D ，符合要求。
1.3.3、塔板水力学校核 1）压降校核
阀孔全开的临界速度11.825
10.5
7.08(/)ρ=
=oc u m s v
所以阀全开前（0oc u u ≤）:
0.175
0.175
0 1.4719.9
19.90.049436.45
ρ==⨯=d L
u h m
液层阻力：
()0.450.10.045β=+=⨯=l w ow h h h m
其中，0.45β取。
由此可得总单板压力降，0.0490.0450.094=+=+=f d l h h h m 2）液沫夹带校核
泛点率
1100%=
F T
F
其中：泛点负荷因子由图查得为0.143F C
物性系数K 取1
所以1100%43.6%80%=
=≤F <80%
可以保证塔内液沫夹带量0.1液体/
液体v e kg kg <。
3) 溢流液泛校核
降液管清夜液层高度d w ow f H h h h h π=+++
其中2
2
00.17280.1530.1530.03822.7320.1π⎛⎫⎛⎫
==⨯= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭
s w L h m l h
0.050.0530.0940.03820.242=+++=d H m
()0.5(0.60.05)0.325φ+=⨯+=T w H h m ，其中φ取0.5
所以有()φ<+d T w H H h
