年產(chǎn)10萬噸甲醇合成工藝流程設(shè)計-資料下載頁
2025-08-06 00:06本頁面
【正文】 求操作負(fù)荷系數(shù)C精餾段功能參數(shù)：塔板間有效高度：根據(jù)史密斯圖查得符合系數(shù)℃時， 精餾段甲醇水溶液的平均摩爾組成為：甲醇：水： 表面張力：所以， (2) 最大流速 ，則空塔氣速為： (3) 求塔徑D 提餾段(1) 求操作符合系數(shù)C提餾段功能參數(shù)：查史密斯圖得符合系數(shù)又查得85℃時， 提餾段甲醇水溶液的平均摩爾組成為：甲醇：水： 表面張力：所以， (2) 最大流速 ，則空塔氣速為： (3) 求塔徑D 對全塔，取塔徑為5. 塔內(nèi)件設(shè)計 溢流堰的設(shè)計在精餾塔中，塔板上的堰可以保持塔板上有一定的清液高度。倘若過高，那么霧沫夾帶嚴(yán)重；過低，則氣液接觸時間短，這樣的話，都會使塔板的效率降低。該設(shè)計可以取清液層高度，選用單溢流弓形降液管，不設(shè)進(jìn)口堰。 溢流裝置(1) 堰長取堰長 (2) 出口堰高 采用平直堰，堰上液層高度近似取，則 (3) 弓形降液管寬度和面積由，查弓形降液管的寬度和面積圖，得，所以，液體在降液管中停留時間，即精餾段：提餾段： (4) 降液管底隙高度 取降液管底隙處流體流速，則精餾段：提餾段： 塔板布置及浮閥數(shù)目與排列塔的平均蒸汽流量：塔的平均液相流量：塔的氣相平均密度：塔的液相平均密度：塔的液相平均表面張力：取閥孔動能因子孔速 每層塔板上的浮閥數(shù) 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔盤。取邊緣區(qū)寬度，破沫區(qū)寬度，則塔板上鼓泡區(qū)面積為浮閥排列方式采用等邊三角形排列，取孔中心距篩孔數(shù)目 按重新核算孔速及閥孔動能因子：閥孔動能因子變化不大，仍在9～12范圍內(nèi)。實際空塔氣速 塔板開孔率 6. 塔板流體力學(xué)驗算 塔板壓降 (1) 干板阻力臨界孔速因為，故 (2) 板上充氣液層阻力本設(shè)備分離甲醇和水的混合液，即液相為碳?xì)浠衔铮扇〕錃庀禂?shù)。 (3) 液面表面張力所造成的阻力此阻力很小，忽略不計。因此，與氣體流經(jīng)一層浮閥塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨葹? 則單板壓降 液泛為了防止液泛現(xiàn)象的發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度 (1) 與氣體通過塔板的壓強(qiáng)降所相當(dāng)?shù)囊褐叨? (2) 液體通過降液管的壓頭損失因不設(shè)進(jìn)口堰，故 (3) 板上液層高度 則 取，則 ，符合防止液泛的要求。 霧沫夾帶泛點率 ①及泛點率 ②板上液體流經(jīng)長度 板上液流面積 甲醇和水為正常系統(tǒng)，取物性系數(shù)，查泛點負(fù)荷系數(shù)圖，得。代入式①，得泛點率 代入式②，得泛點率根據(jù)兩式計算出的泛點率都在80%以下，故可知霧沫夾帶量能夠滿足的要求。7. 塔板負(fù)荷性能圖 霧沫夾帶線泛點率 按泛點率為80%計算如下：整理，得： (1)由式(1)知霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內(nèi)任取兩個值，依式(1)算出相應(yīng)的值列于表46中。據(jù)此，可作出霧沫夾帶線(1)。表46 液泛線 ，忽略，則 因物系一定，塔板結(jié)構(gòu)尺寸一定，則等均為定值，而，式中亦為定值，因此可將上式簡化成的如下關(guān)系式： (2)在操作范圍內(nèi)任取若干個值，依式(2)算出相應(yīng)的值列于表47中。表47據(jù)表中數(shù)據(jù)作出液泛線(2)。 液相負(fù)荷上限線液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時間不低于3～5s。液體在降液管內(nèi)停留時間為 。以作為液體在降液管中停留時間的下限，則 (3)求出上限液體流量值（常數(shù)）。在圖上液相負(fù)荷上限線為與氣體流量無關(guān)的豎直線(3)。 漏液線對于F1型重閥，依計算，則。又知，則得。以作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則 (4)據(jù)此作出與液體流量無關(guān)的水平漏液線(4)。 液相負(fù)荷下限線取堰上液層高度作為液相負(fù)荷下限條件，依的計算式計算出的下限值，依此作出液相負(fù)荷下線線，該線為與氣相流量無關(guān)的豎直線(5)。取E=1，則 (5)根據(jù)表447及式(3)、(4)、(5)可分別作出塔板負(fù)荷性能圖上的(1)、(2)、(3)、(4)及(5)共五條線，見圖41。 圖41 塔板負(fù)荷性能圖 由塔板負(fù)荷性能圖可以看出：(1) 任務(wù)規(guī)定的氣、液負(fù)荷下的操作點P(設(shè)計點)，處在事宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。(2) 塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。(3) 按照固定的液氣比，由圖41查出塔板的氣相負(fù)荷上限，氣相負(fù)荷下限，所以， 操作彈性=8. 常壓塔工藝計算匯總表48 浮閥塔板工藝設(shè)計計算結(jié)果項目數(shù)值及說明備注塔徑板間距塔板形式單溢流弓形降液管分塊式塔板空塔氣速堰長堰高板上液層高度降液管底隙高度精餾段 提餾段 浮閥數(shù)N/個261等邊三角形排列閥孔氣速閥孔動能因數(shù)臨界閥孔氣速孔心距單板壓降534液體在降液管內(nèi)停留時間精餾段 提餾段 降液管內(nèi)清液層高度泛點率/%氣相負(fù)荷上限霧沫夾帶控制氣相負(fù)荷下限漏液控制操作彈性9. 常壓塔塔高計算塔高可以由下式計算：其中已知塔板數(shù)N=33塊，板間距m。由于塔內(nèi)的甲醇水混合液較清潔，不需要經(jīng)常清洗內(nèi)部物件，所以可以沒隔8塊塔板設(shè)一個人孔。這樣設(shè)置的人孔數(shù)為：個塔頂還得設(shè)置一個人孔。取人孔兩個板間距，取塔頂空間，塔底空間，進(jìn)料板的空間高度，那么可以求出全塔高度：第五章 Aspen Plus 的模擬計算 對上述結(jié)果利用Aspen Plus 軟件用RadFrac進(jìn)行精餾塔的嚴(yán)格法模擬與設(shè)計。,、（摩爾分?jǐn)?shù)），進(jìn)料溫度70℃,；進(jìn)料壓力130kPa，冷凝器壓力110kPa，再沸器壓力130kPa。理論板數(shù)18（含冷凝器、再沸器），進(jìn)料板位置10，，物性方法NRTL。模擬結(jié)果如下： 由以上模擬結(jié)果看出，%，與計算結(jié)果相差不大。致謝 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師汪海老師，他對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！
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