年產(chǎn)24萬噸甲醇水精餾裝置_畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2024-08-12 11:49 本頁面
【文章內容簡介】 槽。 圖 三塔精餾流程圖 （ 4）四塔精餾 四塔精餾流程主要包括預精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔及甲醇回收塔 [5]。見圖 。其流程主要的步驟為：首先將換熱之后的粗甲醇送入預精餾塔，脫出不凝氣及二甲醚等輕組分后，將塔底所含甲醇及高沸點組分進行加壓之后送入加壓精餾塔；然后通過加壓精餾塔頂?shù)脷庀噙M入冷凝蒸發(fā)器，利用其之間的溫差，給常壓塔塔底提供熱源，與此同時，對加壓塔塔頂氣相進行冷凝。再次，精甲醇經(jīng)過冷凝之后送 入回流罐，一部分視作加壓塔回流，另一部分作為精甲醇產(chǎn)品出裝置；最后將甲醇、水與高沸點組分從進料板下方得側線抽取，塔底廢水送入生化系統(tǒng)進行處理。 圖 四塔精餾流程圖 第二章 精餾塔結構及四塔精餾工段工藝的物流衡算 精餾塔結構 在精餾塔的結構類型中，常用的有填料塔與板式塔，其中填料塔包括有 鮑爾環(huán)填料塔、絲網(wǎng)填料塔、鞍型填料塔、拉西環(huán)填料塔、絲網(wǎng)波紋填料塔 及 波紋填料塔等 [6]。 由于絲網(wǎng)波紋填料塔在保持高傳質效率的情況下，又降低了造價，因此，這種精餾塔結構越來越受到重視及應用。雖然類型很多，但不論是使用 那種精餾塔結構都必須遵循以下共同的要求： （ 1） 為能 達到汽液兩相的良好接觸 ，精餾塔結構必須 具有 合適的 流體力學條件。 （ 2） 為能使其在使用過程中受損范圍縮小，精餾塔結構必須盡量簡單化，降低制造成本。 （ 3） 為使塔板效率高而穩(wěn)定，精餾塔結構必須充分具備高分離率和大處理量 [7]。 （ 4） 精餾塔結構盡量縮小 蒸氣通過塔的阻力， 從而使其 壓降 也得到相應的縮 小。 （ 5） 在操作方面，要求精餾塔結構具有靈敏的反應，便利的調節(jié)及可靠穩(wěn)定性。 填料塔 填料塔是塔裝置其中的一種，為能夠增加兩種流體之間的接觸表面，必須在塔內 適當填充一定高度的填料。其主要的結構原理如下。 填料塔是形狀為直立的圓筒的一種塔，其作用是通過塔內的填料作為汽液兩相之間接觸構件的傳質設備 [8]。其中填料是以亂堆或整砌的方式放置于底部的支撐板上。為防止上升的氣流吹動，填料的上方特地安裝了填料壓板，且液體 從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下 [9]。 當從塔底送入液體與汽體之后，通過汽體分布裝置進行分布以后，其與液體連續(xù)逆流通過填料層的空隙，進而在填料表面上進行汽液兩相密切接觸。由于填料塔歸屬于連續(xù)接觸式的汽液傳質裝置，且汽液兩相的組成隨塔高的變化而 變化，因此，在通常的操作情況下，液相為分散相，氣相為連續(xù)相。 當液體 順著 填料層向下流動時， 會出現(xiàn)壁流的現(xiàn)象，其表現(xiàn)為 逐漸向塔壁集中使 其 附近的液流量逐漸增大 [10]。 壁流現(xiàn)象的出現(xiàn)會影響汽液兩相在填料層當中的分量不均衡，從而導致傳質效率大幅度下降。因此，當填料層呈現(xiàn)較高的位置時，必須對裝置進行分段設置，且中間為再分布裝置；液體再分布裝置由液體收集器及液體再分布器兩個主要部分組成，上層的填料流下來的液體，通過液體收集器收集完畢后，傳送到液體再分布器，通過重新分布后噴淋至下層填料上。 填料塔本身就極 具優(yōu)勢，其主要表現(xiàn)在其具有生產(chǎn)能力大、分離效率高、持液量小及操作彈性大等方面 [11]。當然，每件事都是會有其辨證的兩方面，填料塔也不例外，一方面它有它自身的特點優(yōu)勢，另一方面它也有著一些不足的地方。如填料的造價比較高；當液體的負荷比較小得情況下，其不能對填料表面進行有效的潤濕，進而導致傳質效率降低；另外，不能直接適用于懸浮物及易聚合的物料，且對側線進料或出料都有不合適之處。 板式塔 板式塔是一 種形狀為 圓筒形塔體和按一定間距水平裝置在塔內的若干塔板組成 ， 用于氣液或液液系統(tǒng)的分級接觸傳質設備 [12]。 在精餾和吸收的過程中被廣泛的應用，其用途也比較寬泛，可以用于萃取，也可以用作反應器對汽液兩相的過程進行相對的反應。當板式塔在汽液系統(tǒng)中進行操作時，液體由于在重力的作用下，會從上而下按順序流過各層塔板，最終通過塔底排出；而汽體在壓力差的推動下，會按順序由上而下穿過各層塔板，并從塔頂排出。其中各塊塔板上均保持著一定深度的液層，汽體隨之通過塔板分散于各液層之中，并進行相對應的接觸傳質 [13]。 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，板式塔最早的形式是篩板塔與泡罩塔。 篩板塔出現(xiàn)于1830 年，很長一段時間內被認為難以操作而未得到重視 [14]。泡罩塔結構復雜，但容易操作，自 1854 年應用于工業(yè)生產(chǎn)以后，很快得到板式塔，直到 20 世紀50 年代初，它始終處于主導地位。第二次世界大戰(zhàn)后，煉油和化學工業(yè)發(fā)展迅速，泡罩塔結構復雜、造價高的缺點日益突出，而結構簡單的篩板塔重新受到重視。通過大量的實驗研究和工業(yè)實踐，逐步掌握了篩板塔的操作規(guī)律和正確設計方法，還開發(fā)了大孔徑篩板，解決了篩孔容易堵塞的問題。因此， 50 年代起，篩板塔迅速發(fā)展成為工業(yè)上廣泛應用的塔型 [15]。與此同時，還出現(xiàn)了浮閥塔，它操作容易，結構也比較簡單，同樣得到了廣泛應用。而泡罩塔的應 用則日益減少，除特殊場合外，已不再新建。 60 年代以后 ,石油化工的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大 ,大型塔的直徑已超過 10m。為滿足設備大型化及有關分離操作所提出的各種要求，新型塔板不斷出現(xiàn)，已有數(shù)十種。 四塔精餾工段工藝的物流衡算 甲醇精餾工段物料衡算任務 已知：原料是粗甲醇，成分及含量如下 ，見表 。 表 粗甲醇組成
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