年產(chǎn)11萬噸乙苯精餾塔工藝設(shè)計方案-wenkub
2023-05-10 01:11:22 本頁面
【正文】 設(shè)計背景為了加強(qiáng)工業(yè)技術(shù)的競爭力，長期以來，各國都在加大塔的研究力度。同時我國還進(jìn)口一些新型塔設(shè)備，這些設(shè)備的引進(jìn)也帶動了我國自己的塔設(shè)備的科研、設(shè)計工作，加速了我國塔技術(shù)的開發(fā)。經(jīng)過我國這些年的努力，在塔研究方面與國外先進(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）。降液管底隙高度m對于受液盤： 為了便于側(cè)線采出、低流量液封及改變流向緩沖本設(shè)計選取凹形受液盤，這里不設(shè)進(jìn)口堰。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。 查附圖5得 K=1 100% 代入數(shù)據(jù)得% ＜ 80% 滿足設(shè)計要求。 取E=1 整理得 液相負(fù)荷上限線 液體在降液管中的最大流量應(yīng)保證液體在降液管中的停留時間不低于3～5s, 取5s 計算。 9. 浮閥塔工藝設(shè)計計算結(jié)果匯總工藝設(shè)計計算工藝設(shè)計計算結(jié)果項 目符 號單 位計 算 結(jié) 果備注平均壓強(qiáng)kPa平均溫度℃平均流量氣相m3/s1液相m3/s實(shí)際塔板數(shù)塊26板間距m塔段的有效高度m塔徑m空塔氣速m/s塔板型式//分塊式分3塊溢流裝置溢流管型式//單溢流弓形降液管凹形受液盤堰長m平直堰堰高m底隙高度m板上清液層高度m孔徑m孔間距m排間距m孔數(shù)個163等腰三角形叉排開孔面積m2閥孔氣速m/s臨界閥孔氣速m/s閥孔動能因數(shù)開孔率%單板壓降kPa液體在降液管中的停留時間s25降液管內(nèi)清液層高度m泛點(diǎn)率%小于80%氣相最大負(fù)荷m3/s由霧沫夾帶線控制氣相最小負(fù)荷m3/s由漏液線控制操作彈性//10. 總結(jié)及分析此次設(shè)計主要從塔的工藝計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、力學(xué)校核三個方面設(shè)計了常壓下分離苯甲苯混合液的精餾塔。另外，此次設(shè)計過程中部分樣圖采用的是AutoCAD繪制，提高了繪圖的效率及精確度。更加強(qiáng)了對篩板塔的研究，提出了斜空塔和浮動噴射塔等新塔型?！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。在化工生產(chǎn)中，塔設(shè)備的性能對于整個裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)等各個方面，都有非常重大的影響。生產(chǎn)制度：年開工300天，每天三班8小時連續(xù)生產(chǎn)原料組成：苯含量為40%（質(zhì)量百分率，下同）進(jìn)料狀況：熱狀況參數(shù)q自選分離要求：塔頂苯含量不低于98..5%，%建廠地區(qū)：大氣壓為760mmHg，自來水年平均溫度為15℃的某地。根據(jù)這些計算結(jié)果進(jìn)行了塔板結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。將進(jìn)料、塔頂和釜液的濃度以分子分?jǐn)?shù)表示為：1—汽相 2—液相圖21 苯甲苯的等壓曲線根據(jù)圖21可確定它定、塔釜和進(jìn)料溫度分別為：由于沸點(diǎn)進(jìn)料（q=1），由圖21和圖22可得與進(jìn)料液體相平衡的蒸汽組成，由式（353a）得最小回流比：塔頂?shù)南鄬]發(fā)度：塔釜的相對揮發(fā)度：則全塔的平均相對揮發(fā)度： 圖22 氣液平衡曲線 物料平衡則有： 由上述方程式可求得：)操作回流比：液相流量：氣相流量：液相流量：氣相流量： 塔板數(shù)的計算 圖解法沸點(diǎn)進(jìn)料（q=1）。利用差分方程式法可以不必經(jīng)過逐板計算而直接求得每層塔板上的液體組成。查負(fù)荷系數(shù)圖得： C=苯在時的表面張力為由公式可求得：由公式可求得最大允許空塔速度為：適宜空塔速度：塔徑由公式求得： 提餾段液體重度：汽相重度： 液體的體積流量：蒸汽的體積流量：取；；查負(fù)荷系數(shù)圖得：甲苯在時的表面張力為由公式求得：由公式求得最大允許空塔速度為：適宜的空塔速度：塔徑公式求得：根據(jù)計算，精餾段和提餾段塔徑選用D=(米)，此時兩段的實(shí)際空塔速度為：相應(yīng)的空塔動能因數(shù)為：均屬正常操作范圍。由公式求閥孔的臨界速度（或選定適宜的閥孔動能因數(shù)，求出閥孔速度）。設(shè)垂直于液流方向的閥孔中心間距為t，與此相應(yīng)的每排浮閥中心線之間距離，由公式求得： 取t=90(毫米)。則： 第3章 塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 塔頂 塔頂空間塔頂空間一般取=～，在此，我們?nèi)∷斂臻g為=。 塔底 塔底空間取停留時間為5分鐘，而已知，而在此取。由公式求得塔頂回流進(jìn)口管直徑： 取塔頂回流進(jìn)口管尺寸為：的標(biāo)準(zhǔn)管。 裙座 為了制作的方便，裙座我們選用圓筒形裙座。 塔盤 塔盤類型為了方便在塔的內(nèi)部進(jìn)行拆裝
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