【正文】 塔的效率設(shè)定可知，設(shè)定了每塊板的墨菲里效率，但是在這個效率下不一定能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 模型建立 模塊的選取RADFRAC模塊同時聯(lián)解物料平衡、能量平衡和相平衡關(guān)系，用逐板計(jì)算方法求解給定精餾塔的操作結(jié)果。并結(jié)合全塔效率，我們能夠計(jì)算出嚴(yán)格塔的實(shí)際板數(shù)。 通過敏感度分析，找到最佳操作點(diǎn)。而能改變的塔的參數(shù)只有輕、重關(guān)鍵組分的收率，因此我們要將輕、重關(guān)鍵組分的收率確定下來，以達(dá)到塔的分離任務(wù)。 DSTWU的設(shè)定圖44 DSTWU模型圖 進(jìn)料參數(shù)FEED圖45 FEED參數(shù) 塔參數(shù)設(shè)置DSTWU模型有四組模型設(shè)定參數(shù): （1）塔設(shè)定(Column specifications)塔板數(shù)(Number of stages)；回流比(Reflux ratio)0，實(shí)際回流比，1，絕對值=實(shí)際回流比/最小回流比。 物性方法 在Aspen Plus中選擇適當(dāng)?shù)奈镄苑椒ㄊ潜容^重要的，物性方法的適當(dāng)與否關(guān)系到模型的準(zhǔn)確性。略有麻醉性。常態(tài)下，( ℃)。 三． 設(shè)計(jì)任務(wù) 常壓操作連續(xù)篩板精餾塔設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：進(jìn)料組份：苯41%、氯苯59%（質(zhì)量分率）； 處理量：苯和氯苯混合液6000㎏/h； 進(jìn)料熱狀態(tài)：飽和液相進(jìn)料； 操作壓力：4 kPa（塔頂表壓）； 單板壓降：≤ kPa； 塔頂餾出液：苯量大于98%（質(zhì)量分率）； 塔底釜液： 苯量小于2%（質(zhì)量分率）； 回流比：自選； 建廠地址：內(nèi)地 ； 全塔效率：ET=52% 。塔內(nèi)操作壓力的選擇不僅牽涉到分離問題，而且與塔頂和塔底溫度的選取有關(guān)。垂直篩板 斜臺裝置 圖13篩板塔板二．設(shè)計(jì)方案 裝置流程的確定精餾裝置有精餾塔、原料預(yù)熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等設(shè)備。浮閥有盤式、條式等多種，國內(nèi)多用盤式浮閥，此型又分為F－1型（V－1型）、V－4型、十字架型、和A型，其中F－1型浮閥結(jié)構(gòu)較簡單、節(jié)省材料，制造方便，性能良好，故在化工及煉油生產(chǎn)中普遍應(yīng)用，已列入部頒標(biāo)準(zhǔn)（JB－1118－81）。板式塔大致可分為兩類：一類是有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導(dǎo)向篩板、新型垂直篩板、舌形、S型、多降液管塔板等；另一類是無降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。 (３) 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設(shè)備的壓力降小，這將大大節(jié)省動力消耗，從而降低操作費(fèi)用。方法：用 RadFrace 模塊的Tray Sizing（填料塔用PAking Sizing），利用第4步（DSTWU）得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確設(shè)計(jì)計(jì)算。目的：（NTR），確定合適的回流比與塔板數(shù)。設(shè)計(jì)思路首先要知道工藝計(jì)算要算什么？要得到那些結(jié)果？如何算？然后再進(jìn)行下面的計(jì)算步驟。青海大學(xué)化工學(xué)院化工系青海大學(xué)化工學(xué)院2011化工原理課程設(shè)計(jì)板式精餾塔姓名：劉雁飛學(xué)號：0821105113班級：08化工3班指導(dǎo)老師：李曉昆教授目 錄前 言 3設(shè)計(jì)思路 4一. 概 述 6 6 精餾塔分類 7 7 8 8二．設(shè)計(jì)方案 9 裝置流程的確定 9 10三． 設(shè)計(jì)任務(wù) 10四 簡捷塔設(shè)計(jì) 11 設(shè)計(jì)目的 11 設(shè)計(jì)基本思路 11 物性分析 12 組分性質(zhì) 12 物性方法 12 模型建立 15 15 DSTWU的設(shè)定 16 運(yùn)行結(jié)果 18 確定輕、重關(guān)鍵組分的收率 18 核算 21 本章小結(jié) 25五．嚴(yán)格塔核算 26 設(shè)計(jì)目的 26 設(shè)計(jì)基本思路 26 模型建立 26 模塊的選取 26 RADFRAC的設(shè)定 26 小結(jié) 34六、塔水力學(xué)校核 356．1 計(jì)算思路 356．2 ASPEN水力學(xué)計(jì)算 356．3 塔的負(fù)荷性能圖 37 37 37 本章小結(jié) 44六 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表 45七．總結(jié) 46參考文獻(xiàn)： 48附錄（其它塔規(guī)格的符合性能圖） 49 前 言在化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)中廣泛應(yīng)用的諸如吸收、解吸、精餾、萃取等單元操作中，氣液傳質(zhì)設(shè)備必不可少。本次設(shè)計(jì)就是針對苯和甲苯混合物體系，利用Aspen Plus模擬軟件而進(jìn)行的常壓二元篩板精餾塔的設(shè)計(jì)及其輔助設(shè)備的選型。得出結(jié)果：理論塔板數(shù)、實(shí)際板數(shù)、加料板位置、回流比，蒸發(fā)率等等 RadFarce 所需要的所有數(shù)據(jù)。5. 用詳細(xì)計(jì)算模塊（RadFrace）進(jìn)行初步設(shè)計(jì)計(jì)算目的：得出結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 (２) 操作穩(wěn)定，彈性大，即當(dāng)塔設(shè)備的氣(汽)、液負(fù)荷有較大范圍的變動時，仍能在較高的傳質(zhì)效率下進(jìn)行穩(wěn)定的操作并應(yīng)保證長期連續(xù)操作所必須具有的可靠性。 精餾塔分類根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，塔設(shè)備可分為板式塔和填料塔兩大類。浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動，自行調(diào)節(jié)。但設(shè)計(jì)良好的篩板塔仍具有足夠的操作彈性，對易引起堵塞的物系可采用大孔徑篩板，故近年我國對篩板的應(yīng)用日益增多，在本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)該種塔型。：精餾操作可在常壓、減壓和加壓下進(jìn)行?！?倍，即＝。因此，苯遇熱、明火易燃燒、爆炸，～%。遇日光即分解。易燃 、有毒。首先選取DSTWU模塊確定精餾塔基本操作參數(shù)（回流比、塔板數(shù)）。圖46 塔操作參數(shù) 運(yùn)行結(jié)果圖47 運(yùn)行結(jié)果表由運(yùn)行結(jié)果圖可以看出，按上述塔的操作參數(shù)并不能達(dá)到分離任務(wù)，因此我們要重新設(shè)定塔的操作參數(shù)。圖414 確定塔的參數(shù)重新運(yùn)算后，發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果能達(dá)到設(shè)計(jì)要求：圖415 分離結(jié)果表 上述過程雖然輕、重關(guān)鍵組分的回收率，但是精餾塔的回流比和塔板數(shù)還沒確定。并且通過敏感度分析，我們知道了塔頂XD和塔底XW輕重組分的蒸出率。也可以采用designe規(guī)定，結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求。圖56 塔效率的選擇圖57 塔效率的具體值重新運(yùn)行，查看分離結(jié)果：圖58 嚴(yán)格塔的分離效果表52 嚴(yán)格塔分離結(jié)果表原料液塔頂產(chǎn)品塔釜產(chǎn)品溫度/℃壓力/bar體積流量m179。并且通過profiles可以知道水力學(xué)分析的數(shù)據(jù)（Hydraulic analysis）。同時，依次改變設(shè)計(jì)條件：板間距、板徑，得出它們的改變對操作彈性的影響。b. 溢流堰高度 選用平直堰，堰上液層高度，由下式計(jì)算 近似去E=1，則 取板上清液層高度 、 從Aspen計(jì)算結(jié)果表中讀出： d、 降液管底隙高度 故 降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。② 塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下線由漏液控制。因此，即便是塔徑不可變，只能改變板間距，也能找到一種最合適的塔。maxm3/s氣相最小負(fù)荷VS此次用ASPEN軟件模擬塔設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn)：1. 化工原理 （下冊）夏清、陳常貴主編 天津大學(xué)出版社 2. 《化工原理課程設(shè)計(jì)》 天津大學(xué)化工原理教研室編 天津大學(xué)出版3. Aspen plus 在精餾中的應(yīng)用實(shí)例教程 附錄（其它塔規(guī)格的符合性能圖）附圖1 ，（最易漏液）附圖2 ，（最易液泛）附圖3 ，附圖4 ，附圖6 ，附圖8 ，（最易液泛）附圖9 ，（最易漏液）附圖10 ，（最易液泛）附圖11 ，（最易漏液）附圖12 ，（最易漏液）附圖13 ，（最易液泛）附圖14 ，（最易液泛）附圖15 ，（最易液泛