【導(dǎo)讀】年產(chǎn)45萬噸乙醇精餾工段工藝設(shè)計

　　

【正文】 2 . 7 7 0 . 4 5 1 1 . 3 3 sL 0 . 1 1?? ? ? ? （ 327） 停留時間 5s?﹥ （滿足要求） ④ 降液管 底隙高度 oh 液體通過降液管底隙的流速一般為 ～ uo=。 精餾段 s1o w0L 0 . 0 5 6h 0 . 1 2 3 mL u 4 . 5 5 0 . 1 0? ? ?? （ 328） 提餾段 39。 s2o 39。w0L 0 . 1 1h 0 . 2 4 2 mL u 4 . 5 5 0 . 1 0? ? ?? （ 329） 降液管底隙高度 不宜 小于 ～ ， 本結(jié)果 滿足要求。 （ 2） 塔板 布置 本設(shè)計塔徑 TD ? ，采用分塊式塔板，以便通過人孔裝拆塔板。 邊緣區(qū)寬度 WC：一般為 50～ 75mm， TD ﹥ 2m時， WC 可達 100mm。 安定區(qū)寬度 WS:對于浮閥塔，因閥孔直徑較大， WS 相對來說比較大一些，一般對分塊塔板取 80～ 110mm，對整塊式塔板取 60～ 70mm。 20 本設(shè)計取邊緣區(qū)寬度 WC = 安定區(qū)寬度 WS=。 開孔區(qū) 面積 A 2 2 2 1a xA 2 x R x R s i n1 8 0 R????? ? ????? （ 330） T CD 4 . 6R = W 0 . 0 6 2 . 2 4 m22? ? ? ?其 中 T dSD 4 . 6x ( W W ) ( 0 . 8 6 5 0 . 1 0 ) 1 . 3 3 5 m22? ? ? ? ? ? ? （ 3） 浮閥數(shù)目與排列 精餾段 取 F1 型浮閥，其閥孔直徑 do=39mm取 閥孔動能因子 Fo=12，則孔速 Oo1V1F 12u 1 0 . 6 9m / s1 . 2 6? ? ?? （ 331） 每層塔板上浮閥數(shù)目為： s1 2200V 5 9 .8 7N 4 6 9 00 .7 8 5 0 .0 3 9 1 0 .6 9du4? ? ?? ?? 塊 （ 332） 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一個橫排的孔心距 75mtm? ， 則排間距：39。 aA 1 6 . 6 1t 8 9 m m0 . 0 7 5 N 0 . 0 7 5 1 8 0? ? ?? （ 333） 考慮到塔的直徑較大，必須采用分塊式塔板，而各分塊的支撐與銜接也 要 占去一部分鼓 泡區(qū)面積，故排間距應(yīng)小于計算值，故取 t 39。 80mm ??。 aAN= =5237tt、 塊 （ 334） 重新核算孔速及閥 孔動能因子 閥 孔 氣 速 ： So1 22oV 5 9 .8 7u 39。 9 .5 8 m / s0 .7 8 5 5 2 3 7 0 .0 3 9Nd4? ? ?? ?? （ 335） 2 2 2 1 2a 3 . 1 4 1 . 3 3 5A 2 1 . 3 3 5 2 . 2 4 1 . 3 3 5 2 . 2 4 s i n 1 4 . 4 2 m1 8 0 2 . 2 4???? ? ? ? ? ? ?????所 以 21 OF 39。 9 .5 8 1 .2 6 1 0 .7 5? ? ? （ 336） 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在 9～ 13 范圍內(nèi) 。 塔板開孔率 ou 1 .5 7 1 0 0 % 1 6 .4 %u 39。 9 .5 8? ? ? ? ? （ 337） 提餾段 取 F1 型浮閥，其閥孔直徑 do=39mm取 閥孔動能因子 12oF? ，則 Oo2V2F 12u 1 1 . 9 4m / s1 . 0 1? ? ?? （ 338）每 層塔板上浮閥數(shù)目為： 39。 s2 220 0 2V 5 5 . 3 9N 3 8 8 50 . 7 8 5 0 . 0 3 9 1 1 . 9 4du4? ? ?? ?? 塊 （ 339） 按 t 75mm? ，估算排間距， 39。 aA 1 4 . 4 2t 1 0 8 m m0 . 0 7 5 N 39。 0 . 0 7 5 3 8 8 5? ? ?? （ 340） 取 t39。 80mm? ，排得閥數(shù)為 5237 塊 按 N=5237 塊重新核算孔速及閥孔動能因數(shù) ， 閥 孔 氣 速 ： S2o2 22oV 5 5 .3 9u 39。 8 .8 6 m / s0 .7 8 5 0 .0 3 9 5 2 3 7N 39。 d4? ? ?? ?? （ 341） OF 39。 8 .8 6 1 .0 1 8 .9 0? ? ? （ 342） 閥孔動能因數(shù)變化不大，仍在 9～ 13 范圍內(nèi) 塔板開孔率 ： 39。 2o2u39。 1 . 4 4 1 0 0 % 1 6 . 2 5 %u 39。 8 . 8 6? ? ? ? ? （ 344） 塔板的 流動性能校核 氣相通過浮閥塔板的壓降 可根據(jù) f c eh h h h?? ? ? (345) 22 （ 1） 精餾段 干板阻力： 臨 界 孔 速 o 1v17 3 . 1 7 3 . 1u 9 . 2 5 4 m / s1 . 2 6???? （ 346） 因 o1 oc1u u ，故 應(yīng)在浮閥全開狀態(tài)下計算干板壓降 ： 2 2v 1 oc1 L1u 1 . 2 6 9 . 5 8h =5 . 3 4 5 . 3 4 0 . 0 3 7 4m2 g 2 8 4 2 . 6 9 . 8? ?? ? ? ?? ? ? （ 347） 板上充氣液層阻力 e 1 L= 0 . 5 h h 0 . 5 0 . 0 8 0 . 0 4 m? ? ? ? ? ?取 充 氣 系 數(shù) ， 則 液體表面張力所造成的阻力 （ 此阻力很小， 一般情況下 可忽略不計 ） 33L1 Lo4 4 1 0 3 2 . 4 1 1 0 1 0 0 0h = 0 . 0 0 0 4m ( )g d 8 4 2 . 4 6 9 . 8 0 . 0 3 9??? ? ? ? ? ???? ? ? 顯 然 此 項 很 小 可 忽 略 得 f 1 c 1 e 1 1h h h h = 0. 03 74 + 0. 04 + 0. 00 04 = 0. 07 78 m?? ? ? f 1 f 1 L 1p h g 0 . 0 7 7 8 8 4 2 . 4 6 9 . 8 6 4 2 . 3 3 p a 0 . 7 k p a? ? ? ? ? ? ?()滿 足 設(shè) 計 要 求 （ 1） 提餾段 干板阻力： 臨 界 孔 速 1 . 8 2 51 . 8 2 5c o 2v27 3 . 1 7 3 . 1u 1 0 . 4 5 m / s1 . 0 1???? （ 348） 因 o2 oc2u u ，故： 2 2v 2 o 2c2 L2u 1 . 0 1 8 . 8 6h =5 . 3 4 5 . 3 4 0 . 0 2 3 m2 g 2 9 3 8 . 8 8 9 . 8? ?? ? ? ?? ? ? （ 349） 板上充氣液層阻力 ： e 2 L= 0 . 5 h h 0 . 5 0 . 0 8 0 . 0 4 m? ? ? ? ? ?取 充 氣 系 數(shù) ， 則 液體表面張力所造成的阻力 （ 此阻力很小， 一般情況下 可忽略不計 ） 33L22 L 2 o4 4 1 0 3 0 . 9 6 1 0 1 0 0 0h = 0 . 0 0 0 3 4 5 m ( )g d 9 3 8 . 8 8 9 . 8 0 . 0 3 9??? ? ? ? ? ???? ? ? 顯 然 此 項 很 小 可 忽 略 得 f 2 c 2 e 2 2h h h h = 0 .0 2 3 + 0 .0 4 + 0 .0 0 0 3 4 5 = 0 .0 6 3 m?? ? ? 23 f 2 f 2 L 2p h g 0 .0 6 3 9 3 8 .8 8 9 .8 5 7 9 .6 7 p a 0 .7 k p a? ? ? ? ? ? ?()滿 足 設(shè) 計 要 求 。 淹塔 校核 為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象，要求控制降液管中清液高度 。 （ 1） 精餾段 單層氣體通過塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?1= 。 液體通過液體降液管的壓頭損失 22sd1w o 1L 0 . 0 5 6h = 0 . 1 5 3 ( ) = 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 1 5 3 mL h 4 . 5 5 0 . 1 2 3 ?? （ 350） 板上液層高度 Lh ? d1H m? ? ? ? （ 351） 取 =? ，已選定 T w 1H = , h m? T w 1( H h ) = 0. 5 + =? ? ?（ 0. 45 0. 04 4 ） （ 352） 可 d1 T w 1H (H h? ? ? ）見所以符合防止淹塔 的要求。 （ 2） 提餾段 單板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?p2h = ， 液體通過液體降液管的壓頭損失 22s2d2w 0 2L 0 . 1 1h 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 1 5 2 7 mL h 4 . 5 5 0 . 2 4 2? ? ?? （ 353） 板上液層高度 Hl= d2H 0. 06 3 0. 00 15 27 0. 08 0. 15 83 m? ? ? ?則 ： =?取 T w 2( H h ) 0 . 5 ( 0 . 4 5 0 . 0 2 4 ) 0 . 2 3 7 m? ? ? ? ? ?則 ： 可見 d 2 T wH (H h? ? ? 2）所以符合防止淹塔的要求。 物沫夾帶 校核 泛 點 率 ： V s 1 LLVFVs 6 L Z100%KC A a? ?? ? ???F (354) （ 1） 精餾段 24 板上液體流經(jīng)長度： L T dZ D Z W 7 2 0 .8 6 5 5 .2 7 m? ? ? ? ? ? 根據(jù) 31 = 1 .2 6 / = 0 .4 5VTkg m H m? 及查 得系統(tǒng)因 數(shù) ? ，泛點負荷系數(shù)圖 FC ? 泛 點 率 . 87 6 56 7842 .46 6 100 % 60. 91% 03 31. 42? ? ? ?? ???? （ 355） 對于大塔，為了避免過量物沫夾帶，應(yīng)控制泛點率不超過 80%，由以上計算可知，物沫夾帶能夠滿足 V 0. 1( kg / kg )?? 液 氣的要求。 （ 2） 提餾段 根據(jù) 3V 2 T= 1 .0 1 k g / m H = 0 .4 5 m? 及查 得系統(tǒng)因 數(shù) K ? ，泛點負荷系數(shù)圖 FC ? 泛 點 率 ： . 39 6 1 7938 .88 1 100 % 45. 13% 01 31. 42? ? ? ?? ???? （ 355） 由計算可知，符合要求。 漏液校核 當(dāng)閥孔的動能因子 Fo 小于 5 時將會發(fā)生嚴重漏夜，故漏液點的孔速可按Fo=5 計算 精餾段 ： o m 1 v155u 4 . 4 5 m / s1 . 2 6? ? ?? （ 355） 穩(wěn)定系數(shù) o11 o m 1u 9 . 5 8K 2 . 1 5 1 . 5 2 . 0 ( )u 4 . 4 5? ? ? ? 不 會 產(chǎn) 生 過 量 漏 液 提餾段： o m 2 v255u 4 . 9 8 m / s1 . 0 1? ? ?? （ 356） 穩(wěn)定系數(shù) o22 o m 2u 9 . 1 2K 2 . 0 1 1 . 5 2 . 0 ( )u 4 . 5 4? ? ? ? 不 會 產(chǎn) 生 過 量 漏 液。 塔板的負荷性能 （ 1） 過量 物沫夾帶線 泛點率： 25 V s 1 LLVFVs 6 L Z100%KC A a? ?? ? ???F (357) 據(jù)此可作出負荷性能圖中的物沫夾帶線，按泛點率 80%計算：