【導讀】25萬噸/年苯-甲苯分離裝置工藝設計

　　

【正文】 0 44 ????? 全凝器的熱負荷 cQ 及冷卻水消耗量 cW 同理，由于餾出液中幾乎為純苯，其焓按純苯進行計算。全凝器的熱負荷為hkJVrIIVQ mLDVDc /)( 7???????? 冷卻水的消耗量為 hkgttc QW p cc /)2035( ( 57)12??????? 應予指出，上述的計算是在恒摩爾流簡化 假設條件下進行的。 第三章 板式塔結構 塔體結構 塔頂空間 取 mHH TD ???? 塔釜空間 取 mHB ? 群座 由于裙座內徑大于 800mm，故裙座壁厚取 16mm，基礎環(huán)厚度，考慮到腐蝕余量取 18mm 考慮到再沸器，故裙座高度?。?H2=。 封頭高度 ?。? mH ? 人孔 根據每 6～ 8 個板開一個孔因此開三個人孔，并且每個人孔 大小為：mHp ? 。 本科畢業(yè)論文 進料板高度 取： mHF ? 總塔高： mHHHHn p H pHnHnpnnH BDFFTF )1( 21 ??????????? 附屬結構 進料管 進料管的結構類型很多，有直管進料管、彎管進料管、 T 形進料管。本設計采用直管進料管。 hkgF / 1025 7 ???? mkgF 3/?? hmFVFF/ 565 3??? ? 本次加料選用泵加料 ,所以由泵輸送時 WF 可取 ～ ,本次設計取smWF /? . 則管徑 mmmWFd LFFF 4 ????? ??? ?? 取進料管規(guī)格Φ 85 則管內徑 d=79mm 進料管實際流速 : smdVu F / 3600/ 22 ????? ? 塔頂蒸汽管 塔頂平均摩爾質量： 塔頂氣相平均摩爾質量： k m o lkgM V D M /3 4 8 1 7 8 3 ????? 塔頂液相平均摩爾質量： k m o ikgM L D M /6 9 6 4 1 5 8 ????? mkgM 3/ ??? 則塔頂蒸汽密度： mkgtR MPv o V D Mm 3/)( )(1 ??? ????? 精餾段氣相負荷： hk m o lDRV /)1( ??? 本科畢業(yè)論文 精餾段氣相質量流量： hkgVMV / 2 9 9 08 4 7 45 2 ????? 操作壓力為常壓，蒸氣速度 WP可取 12～ 20m/s，本次設計取 WP=20m/s 則： mmmvWpVdp 14 ????? ??? ?? 可取回流管規(guī)格 Φ 600 9 。 則實際管徑 d=570mm 回流管 采用直管回流管，回流管的回流量 sk mo lhk mo lD /0 6 1 7 ?? 塔頂平均密度： 由 tD=℃ ,查手冊得： mkgL， 3/6 6 1 4?苯? mkgL 3, /?甲苯? mkgLM 3/5672.. 1 ???? k m olkgL / ???? 塔頂液相質量流量： hkgR D ML / ????? 冷凝器安裝在塔頂時，回流液在管道中的流速不能太高，否則冷凝器高度也要相應提高，對于重力回流一般選取 WR為 ～ ,本次設計取 WR=mmmWLd LRR 4 1 ????? ??? ?? 圓整后 : mmdR 180? 可取回 流管規(guī)格 Φ ? 。則管內直徑 d=171mm。 回流管內實際流速 smdLLu / 14 22 ???? ??? ?? 塔底出料管 塔底 摩爾流量 : hkmo lW /? 平均密度 : mkg 3/?? 平均摩爾質量 : kmo lkgM /8 4 ? 本科畢業(yè)論文 質量流量： hkgMWW / 2 6 0 39。 ???? 塔釜流出液體的速度 WW 一般為 ～ ,本次設計取 WW=mmmLWWd WW 4 39。 ????? ??? ?? 圓整后 : mmdW 83? 可取回流管規(guī)格 Φ 83 則實際管徑 d=75mm 塔釜蒸汽接管實際流速 smdLWu /01 00 604436 00 4 221 ???? ??? ?? 法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標準管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應法蘭。 進料管接管法蘭： PN6DN90 HG 5010 塔頂蒸氣管法蘭： PN6DN600 HG 5010 回流管接管法蘭： PN6DN200 HG 5010 塔 釜出 料管法蘭： PN6DN80 HG 5010 表 39 篩板塔的設計計算結果 序號 項 目 數(shù) 值 序號 項目 數(shù)值 1 塔徑 D/m 13 安定區(qū)寬度 mWs/ 2 板間距 mHT/ 14 邊緣區(qū)寬度 mWc/ 3 溢流型式 單溢流 15 鼓泡區(qū)面積 2/mAa 4 降液管型式 弓形 16 開孔率 ? % 5 堰長 mlw/ 17 空塔氣速 )//( smu 6 堰高 mhw/ 18 篩孔氣速 )//( smu? 7 板上夜層高度 mhL/ 19 穩(wěn)定系數(shù) K 2 8 堰上液層高度 mhow/ 20 每層塔板壓降ap pp /? 9 降液管底隙高度 mh/? 21 汽相負荷上限)//( 3max, smVs 10 篩孔直徑 md/? 22 汽相負荷下限)//( 3min, smVs 11 篩孔數(shù)目 5952 23 操作彈性 12 孔心距 mt/ 本科畢業(yè)論文 參考文獻 [1] 石油化學工業(yè)規(guī)劃設計院 . 塔的工藝計算 [M]. 北京：石油化學工業(yè)出版社， 1997. [2] 賈紹伊，柴成敬 . 化工傳質與分離工程 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2020. [3] 李英 劼 . 化工生產降低精餾技術能耗的思路 [J]. 石油與化工設備， 2020， 14(1)： 5860. [4] 岳金彩等 . 精餾過程的節(jié)能技術 [J]. 節(jié)能技術， 2020， 26(1)： 6465. [5] 張琴，范海明，周鈞 . 精餾過程的節(jié)能 技術 [J]. 艦船防化， 2020,（ 3）： 15. [6] 于國琮 . 仍需重視精餾研究 [J]. 國際學術動態(tài)， 2020，（ 2）： 4748. [7] 夏清等 . 化工原理下冊（修訂版） . 天津：天津大學出版社， 2020. [8] 姜維鈞等 . 化工原理下冊 (第二版 ). 北京：清華大學出版社， 2020. [9] 魏兆燦等 . 塔設備設計 . 上海：上?？茖W技術出版社， 1988. [10] . Transport Process and Unit Operations， 2rd ed. Boston： Allyu and Bacdon， Inc， 1983. [11] R. F. Strigle. Random Packings and Packed Tower Design and Applications. Houston： Gulf Publishing Company， 1987. 附 錄 論文符號說明 本科畢業(yè)論文 ；相當?shù)囊褐叨龋c克服表面張力的壓降—；進口堰高度，—；出口堰高度，—堰上液層高度，—；降液管的底隙高度，—；板上清夜層高度，—；液柱高度，與板上液層阻力相當?shù)摹?；塔板上鼓泡層高度，—；降相當?shù)囊褐叨龋c液體流過降液管的壓—；高度，與干板壓降相當?shù)囊褐黄骄嚯x，進口堰與降液管間的水—；填料層分段高度，—；重力加速度，—；篩孔氣相動能因子，—；氣相動能因子，—總板效率，量綱為一；—一；液流收縮系數(shù)，量綱為—氣）；液）液沫夾帶量，—；流量，餾出液塔頂產品—；篩孔直徑，—；時的負荷系數(shù)，計算—流量系數(shù)，量綱為一；—獨立組分數(shù)；—；摩爾定壓比熱容，—；比熱容，—；塔截面積，—；篩孔總面積，—；降液管截面積，—；塔板鼓泡區(qū)面積，—mhmhmhmhmhmhmhmhmhmhmhmhsmgmskgFmskgFEEkgkgehk mo lDmdsmuCCCCk mo lkJcCkgkJcmAmAmAmAwwwLfdcTVpmTfa?39。1122/12/1m a x2222/)/()/(((/)()/)/(???????????? 本科畢業(yè)論文 上升的蒸汽汽化熱；—；速度，液體通過降液管底隙的—；漏液點氣速，—；氣體通過篩孔的速度，—；泛點氣速，—；空塔氣速，—；溫度—；篩孔的中心距，—回流比；—；鼓泡區(qū)半徑，—；加熱蒸汽汽化熱，—；或傳熱速率或熱負荷，—進料熱狀況參數(shù)；—；所產生的壓降，氣體克服液體表面張力—；，的靜壓力所產生的壓降氣體克服板上充氣液層—；降，氣體通過每層篩板的壓—；生的壓降，氣體克服干板阻力所產—；壓力降，—；操作壓力，—理論板數(shù)；—理論版層數(shù)；—篩孔數(shù)目；—；相平衡常數(shù)，量綱為一—；濕潤速率，—；液體體積流量，—；液體體積流量，—；塔內下降的液體流量，—；堰長，—穩(wěn)定系數(shù)，量綱為一；—；物質的焓，—；等板高度，—；塔板間距，—；降液管內清夜層高度，—VsmusmusmusmusmuCtmtRmrkgkJrkWhkJQqPpPpPpPpPpPpNNnmsmmLsmLhmLhk mo lLmlKkgkJImHE T PmHmHFpcTwshwTd/////,//aaaaaa)/(////39。m i n,1333??????????? 本科畢業(yè)論文 ；，板式板式塔的有效高度—氣相摩爾比；—爾分數(shù)；氣相中易揮發(fā)組分的摩—液相摩爾比；—爾分數(shù)；液相中易揮發(fā)組分的摩—；破沫區(qū)高度，—；弓形降液管高度，—；邊緣無效區(qū)寬度，—；氣體質量流量，—；液體質量流量，—；流量，釜底液塔底產品—；氣體體積流量，—mZYyXxmWmWmWskgWskgWhk mo lWsmVSdcVLs///)(/3 餾出液—冷凝器；—冷卻或冷凝；—難揮發(fā)組分；—再沸器；—易揮發(fā)組分；—下標綱為一；液體密度校正系數(shù)，量—；填料因子，—；液體的表面張力，—空隙率；—；液面落差，—；或時間，—；密度，—；或黏度，—；間，液體在降液管的停留時—活度系數(shù)；—組分回收率；—相數(shù)，開孔率；—；篩板厚度，—充氣系數(shù)，量綱為一；—相對揮發(fā)度；—希文DCcBBAmmNmshmkgsmP asPasmL?????????????13//????? 本科畢業(yè)論文 —提餾段?！胶鉅顟B(tài)；—純態(tài)；上標釜殘液?！獨庀?；—理論的；—秒；—線與平衡線的交點；—實際的；—精餾段或塔板序號；—最小或最少；—最大的；—平均；—液相；—輕關鍵組分；—基準組分；—組分序號；—加熱；—原料液；—最終；—39。qm inm a xl??WVTsqPnmLjihFe