年產(chǎn)11萬噸乙苯精餾塔工藝設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-07 01:11 本頁面
【正文】 年產(chǎn)11萬噸乙苯精餾塔工藝設(shè)計(jì)方案第1章 緒論 設(shè)計(jì)背景為了加強(qiáng)工業(yè)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力，長(zhǎng)期以來，各國(guó)都在加大塔的研究力度。如今在我國(guó)常用的板式塔中主要為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔和舌型塔等。填料種類出拉西、環(huán)鮑爾環(huán)外，階梯環(huán)以及波紋填料、金屬絲網(wǎng)填料等規(guī)整填料也常采用。更加強(qiáng)了對(duì)篩板塔的研究，提出了斜空塔和浮動(dòng)噴射塔等新塔型。同時(shí)我國(guó)還進(jìn)口一些新型塔設(shè)備，這些設(shè)備的引進(jìn)也帶動(dòng)了我國(guó)自己的塔設(shè)備的科研、設(shè)計(jì)工作，加速了我國(guó)塔技術(shù)的開發(fā)。國(guó)外關(guān)于塔的研究如今已經(jīng)放慢了腳步，是因?yàn)橐呀?jīng)研究出了塔盤的效率并不取決與塔盤的結(jié)構(gòu)，而是主要取決與物系的性質(zhì)，如：揮發(fā)度、黏度、混合物的組分等。國(guó)外已經(jīng)轉(zhuǎn)向研究“在提高處理能力和簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的前提下，保持適當(dāng)?shù)牟僮鲝椥院蛪毫?，并盡量提高塔盤的效率?！痹谛滦吞盍戏矫鎰t在努力的研究發(fā)展有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。經(jīng)過我國(guó)這些年的努力，在塔研究方面與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距正在不斷的減2. 全塔物料衡算 全塔物料衡算苯的摩爾質(zhì)量：M=78kg/kmol甲苯的摩爾質(zhì)量:M=92kg/kmol X= 平均摩爾質(zhì)量M= 78= kg/kmol 物料衡算F== kg/h F = = kmol/hD = F = = kmol/hW = F－D = = kmol/h 3. 塔板數(shù)的確定 確定理論塔板數(shù) ， txy圖 苯(A)甲苯( B)飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)： 由公式： y = , y = 計(jì)算得苯甲苯的txy數(shù)據(jù)如下：由上表數(shù)據(jù)繪制得xy ， txy圖（見附圖 2）用作圖法求R 并選取R本設(shè)計(jì)的進(jìn)料狀態(tài)選取的是泡點(diǎn)進(jìn)料，即q=1,q線方程為： 作圖得 R = = = R = = 由此可得精、提餾短的操作線方程分別為： y = + y = – 用圖解法求理論板數(shù)N 求解過程見附圖 2，總理論板數(shù)N=13（包括塔釜）。其中精餾段為5，提餾段為8（包括塔釜），第6塊板為進(jìn)料板。 全塔板效率E 由塔頂、塔釜液相組成X= , X = 在txy圖上查得 t= 81℃ t= ℃ 故 t== ℃ 在液體黏度共線圖中查得此溫度下苯、甲苯的黏度分別為：= == + = E= －lg= 實(shí)際塔板數(shù)N 由E= N/ N得 ： 精餾段實(shí)際塔板數(shù)N=5/ = 取10 提餾段實(shí)際塔板數(shù)N=8/ = 取16（包括塔釜） 故總的實(shí)際塔板數(shù)N= N+ N=26 （包括塔釜）4. 精餾塔操作工藝條件及相關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算 操作壓力 塔頂操作壓力 = kPa 每層塔板壓降 △= kPa進(jìn)料板壓力 △N= 3+ = kPa 精餾段平均壓力 == kPa 精餾段平均溫度 根據(jù)苯甲苯的txy 數(shù)據(jù)，采用內(nèi)差法求取塔頂、進(jìn)料層溫度 = ℃ = ℃ 精餾段平均溫度 = = ℃ 平均摩爾質(zhì)量MVm 、MLm對(duì)于塔頂，由 , 查平衡線（附圖 2）得 = kg/kmol kg/kmol對(duì)于進(jìn)料板，由 , 查平衡線（附圖 2）得 kg/kmol kg/kmol則有： kg/kmol kg/kmol 平均密度 、kg/m 塔頂： 查得 進(jìn)料： 查得 平均值： kg/m 液體平均表面張力 塔頂： 查得 mN/m mN/m mN/m進(jìn)料： 查得 20 mN/m mN/m mN/m平均值：=== mN/m 液體平均粘度塔頂： = = 進(jìn)料： 查得 = = 平均值： 5. 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 塔徑計(jì)算精餾段汽相摩爾流量 kmol/h精餾段液相摩爾流量 kmol/h精餾段汽相體積 =精餾段液相體積 = 根據(jù)課本表65 ，初選板間距查課本圖658 得修正 最大允許空塔氣速 塔徑圓整為 實(shí)際氣速 有效塔高計(jì)算精餾段有效高度 提餾段有效高度 精餾塔有效高度 6. 塔板工藝尺寸的計(jì)算 根據(jù)本設(shè)計(jì)中的塔徑及負(fù)荷大小選用弓形降液管，平流堰，單溢流形式。 對(duì)于弓形降液管： 堰長(zhǎng) 由Francis經(jīng)驗(yàn)公式 ∵ ～ ∴ 本設(shè)計(jì)取 由 查附圖3得 弓形管寬 同理 弓形管截面積 驗(yàn)算停留時(shí)間 s ＞ 5s 合適。降液管底隙高度m對(duì)于受液盤： 為了便于側(cè)線采出、低流量液封及改變流向緩沖本設(shè)計(jì)選取凹形受液盤，這里不設(shè)進(jìn)口堰。 由于 這里將塔板分為3塊，為了盡量減小液體夾帶入降液管的氣泡量，取m ；根據(jù)的大小 ，取。 則 布置結(jié)果如下：溢流區(qū)安定區(qū)邊緣區(qū)開孔區(qū)/m/m//m/m/m/m/ 由于本設(shè)計(jì)用的是F1型重閥，且目標(biāo)分離物為苯甲苯混合液，所以取來粗算閥孔數(shù)目；對(duì)于F1型重閥 。 m/s 取 176 浮閥在塔板上采用等腰三角形叉排 , 由于本設(shè)計(jì)中采用的是分塊式塔板, 各分塊的支撐與焊接要占去一部分開孔區(qū)面積, 所以小于計(jì)算值較好, 。作閥孔排列圖（見附圖4）得 則實(shí)際的核算 在9～13之間，上述排列方式可行。開孔率%7. 浮閥塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算 驗(yàn)算塔板壓降 干板阻力 界孔速 ＜ m液柱 板上充氣液層阻力 設(shè)計(jì)分離的是苯甲苯混合液，液相為碳?xì)浠衔?，故可取充氣系?shù) m液柱
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1