【正文】 Volume Flow cum/hrEnthalpy Gcal/hrMass Flow kg/hrCH30HC2H5OHC4H9OHH2OMass FracCH30HC2H5OHC4H9OHH2OMole Flow kmol/hrCH30HC2H5OHC4H9OHH2OMole FracCH30HC2H5OHC4H9OHH2O 回收塔塔模擬結(jié)果第三章 ASPEN PLUS工藝流程模擬 四塔實際模擬 四塔模擬流程圖1） 四塔中預(yù)塔的有關(guān)數(shù)據(jù) 四塔預(yù)塔模擬數(shù)據(jù)結(jié)果列表預(yù)塔YUANLIAOSHUIHLYUTADINGYUTADITemperature C69Pressure barVapor Frac010Mole Flow kmol/hrMass Flow kg/hr310Volume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrMole Flow kmol/hrCH4O0H2OCO20DIMET010NBUT010NITRO010ARGON0ETHAN0102） 四塔中加壓塔的有關(guān)數(shù)據(jù) 四塔加壓塔模擬數(shù)據(jù)結(jié)果列表加壓塔JIAYAJINJIAYADIJIAYADINTemperature CPressure bar8Vapor Frac000Mole Flow kmol/hrMass Flow kg/hrVolume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrMole Flow kmol/hrCH4OH2OCO2DIMET01NBUT01NITRO0100ARGON00ETHAN013） 四塔中常壓塔的有關(guān)數(shù)據(jù) 四塔常壓塔模擬數(shù)據(jù)結(jié)果列表常壓塔CHYAJINCHYADICHYADINCHYAHSTemperature CPressure barVapor Frac0000Mole Flow kmol/hrMass Flow kg/hrVolume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrMole Flow kmol/hrCH4OH2OCO2000DIMET01000NBUT01NITRO010000ARGON0000ETHAN014） 四塔中回收塔的有關(guān)數(shù)據(jù) 四塔回收塔模擬數(shù)據(jù)結(jié)果列表回收塔CHYAHS2HSHDINHSHDIHSCXTemperature C80Pressure barVapor Frac0000Mole Flow kmol/hrMass Flow kg/hrVolume Flow cum/hrEnthalpy MMkcal/hrMole Flow kmol/hrCH4OH2OCO20000DIMET010000NBUT01NITRO010000ARGON0000ETHAN01 回收塔板數(shù)和各組分質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系圖通過回收塔各組分質(zhì)量分率與塔板的關(guān)系，來確定側(cè)線出料（廢液排出位置）位置，丁醇物料出峰的峰頂和甲醇物料出峰的峰谷所對應(yīng)的塔板位置即為側(cè)線采出位置，有圖可知回收塔側(cè)線在38快塔板出采出。 整個四塔甲醇的回收率甲醇進料質(zhì)量流率： = kg/hr； kmol/hr 32 = kg/hr； kmol/hr 32 = kg/hr。則甲醇的回收率回收率滿足要求。 加壓塔、常壓塔、回收塔采出甲醇的濃度加壓塔采出甲醇的濃度，%；常壓塔采出甲醇的濃度，%；回收塔采出甲醇的濃度，%。第四章 預(yù)精餾塔工藝設(shè)計及其附件選型 設(shè)計依據(jù) 預(yù)精餾塔設(shè)計已知條件根據(jù)物料衡算和給定的工藝參數(shù)，進行塔設(shè)備計算是進行工藝設(shè)計的必要步驟。已知設(shè)計條件 操作壓力 (塔頂表壓)單板壓降 ≤ Kpa回流比 R= 塔板數(shù) N=40全塔效率 ET=原料液總量 kg/h原料液組成成分含量（wt%）N2和ArCO2CH3OHCH3OCH3C2H5OHC4H9OHH2O合計100此設(shè)計選用浮閥塔。 塔板工藝條件計算[17]采用Aspen plus對預(yù)塔進行模擬，可模擬出。實際塔板數(shù)N=40進料板位置NF=9由物料衡算得塔頂D = kg/hr采用Aspen plus對預(yù)塔進行模擬，可以得出一下數(shù)據(jù)為：(一)平均摩爾質(zhì)量Mv= kg/kmolML= kg/kmol精餾的氣液相負荷 D=L = RD = = kmol/hV = (R+1)D = = kmol/h(二)平均摩爾密度ρv== = (kg/m3)ρL = kg/m3(三)液體的平均表面張力 δL = mN/m 塔徑計算精餾段的汽、液體積流率為VS == m3/sLS == m3/s，板上液層高度hl=，則HThl== umax = 式() = 查夏清，(下冊)，天津:天津大學(xué)出版社，2007，圖35，史密斯關(guān)聯(lián)圖，得C20 = 。因物系表面張力mN/m 式(）代入數(shù)據(jù)得C = = umax = = m/s—，則空塔氣速為u= 式() u = = m/s求塔徑DD= 式() D== m圓整后，得塔徑D=，則取塔板間距HT=500mm所有塔徑截面為AT=D2 式() AT== m2實際空塔氣速u == m/s 塔高計算(1)塔頂空間指最上層塔板與塔頂間距。有利于出塔氣體夾帶的液滴沉降，通常取(~)HT。(2)塔底空間塔底空間指塔內(nèi)最下層塔板到塔底間距。其值有如下因素決定：①塔底儲液空間依儲存液量停留3~8min而定；②再沸器安裝方式及安裝高度；③塔底液面至最下層塔板之間要留有1~2m的間距。取塔底空間1m。(3)人孔為安裝、檢修的需要，一般每隔6~8層塔板設(shè)一人孔。人孔直徑一般為450~600mm，其伸出塔體的筒體長為200~250mm，人孔距操作平臺800~1200mm。設(shè)計人孔處的板間距等于或大于600mm。取人孔五個，人孔處板間距700mm。(4) 精餾塔的有效高度的計算Z = (1)HT 式() Z = (401) = m(5)塔高 H=(1)HT+HB+NpHp+H1+H2 式() 式中 HB —塔底空間高度，mm； Np —人孔數(shù)； Hp—設(shè)人孔處的板間距，mm； H1—封頭高度，m； H2—裙座高度，m；對于封頭，封頭有方形和圓形兩種，方形用于至今較?。ㄒ话阈∮?00mm）的殼體，圓形用于大直徑，本設(shè)計塔徑D=，所以選用圓形封頭，查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》（董大勤 主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2009 表827）得，封頭的厚度取10mm。則封頭曲面高度選用450mm，直邊高度25mm。裙座高選3m，裙座采用圓筒型裙座，與塔體的焊接方式采用對接焊接接頭[18]。故 H = m 塔板的工藝尺寸 為維持塔板上有一定高度的流動液層，必須設(shè)置溢流裝置。溢流裝置的設(shè)計包括堰長lw，堰高hw，弓形降液管的寬度Wd，截面積Af，降液管底隙高度ho，進堰口高度hw′與降液管間的水平距離h1等。 浮閥塔結(jié)構(gòu)參數(shù)對于塔徑Ф800以上的大塔，目前多采用凹型受液盤，因塔徑D=，采用凹形受液盤，查夏清，(下冊)，天津:天津大學(xué)出版社，2007，各項計算如下(1) 堰長lw 對單溢流一般取lw 為（）D取lw = = m(2) 溢流堰高度hw 。由 hw = hl – how 選用平直堰，堰上液層高度how，how =E()2/3 式()近似取E=1，則how = 1()2/3= m取板上清液層高度hl= m故hw = = (m)(3)弓形降液管寬度Wd和截面積Af由=查夏清，(下冊)，天津:天津大學(xué)出版社，2007，圖310 。= =故AT= Af= = m2 Wd== m依式驗算，液體在降液管中的停留時間，即 式（）θ = = s 5s故降液管設(shè)計合理。(4)降液管底隙高度hoho= 式() 式中 uo′— 液體通過降液管底隙時的流速m/s。一般可取uo′ = ~。 此處取uo′ = ho == m查化工原理(下冊)(天津大學(xué)出版社，2007)大塔取ho = mhwh0 = = m m 故降液管底隙設(shè)計合理(5)塔板布置及浮閥數(shù)目與排列取閥孔動能因子Fo=10，求孔速uo，即uo = 式()式中 Fo—氣體通過閥孔時的動能因數(shù)，kg1/2/() uo—氣體通過閥孔時的速度，m/s ρv—氣體密度，kg/m3則uo == m/s依式求每層塔板上的浮閥數(shù)，即N = 式() N = = 393 (個)式中 VS —上升氣體流量，m3/s do — 閥孔直徑，do= m(6)計算塔板上的鼓泡區(qū)面積 鼓泡區(qū)與溢流區(qū)之間的區(qū)域為破沫區(qū)，當(dāng)D﹥，Ws = 80~110 mm取邊緣區(qū)寬度Wc=60 mm， 泡沫區(qū)寬度Ws=100 mm。 Aa=2[x +R2arcsin] 式（）R= Wc = = mX= (Wd+Ws) = (+) = mAa = 2[ + ] = m2(7)浮閥排列浮閥排列方式采用等腰三角形叉排， 浮閥排列方式取用一橫排孔心距t=75mm=，分析鼓泡區(qū)內(nèi)閥孔內(nèi)的幾何關(guān)系可知，同一排的閥孔中心距t′符合下式： t′ = 式() 式中 Aa — 鼓泡區(qū)面積 Nt — 閥孔總數(shù) t′== = m