常壓甲醇水篩板精餾塔設(shè)計(jì)方案-文庫(kù)吧資料
2025-05-01 13:34本頁(yè)面
【正文】 堰長(zhǎng) 提餾段： 堰長(zhǎng) 精餾段：求 由圖1248查得E= 應(yīng)大于6mm，不宜大于70mm。此種溢流方式液體流徑較長(zhǎng)，塔板效率較高，塔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。 精餾段有效高度 提餾段有效高度從塔頂開(kāi)始每隔7塊板開(kāi)一個(gè)人孔，,所以應(yīng)多加高()[18/7]+（）（12/7）=Z=++=++=(1)塔頂空間HD取HD==,(2)塔底空間塔底儲(chǔ)液高度依停留4min而定取塔底液面至最下層塔板之間的距離為1m， 1+=(3)整體塔高 精餾塔：已知條件：T=℃ P= = = = = 提餾段：已知條件：T=℃ P= = = = = 單溢流又稱直徑流。塔頂壓力 單板壓降進(jìn)料板壓力塔底壓力精餾段平均壓力提餾段平均壓力泡點(diǎn)進(jìn)料： 通過(guò)“txy”圖查得：進(jìn)料板溫度℃塔頂溫度： ℃塔底溫度： ℃精餾段平均溫度℃提餾段平均溫度℃、張力、流量及密度的計(jì)算 密度及流量設(shè)甲醇為a，水為b甲醇分子量為：() 水的分子量為： kg/kmol () ?、?、精餾段℃查txy圖得 xa＝，ya＝查表得：= (按飽和液體計(jì))，液相平均分子量：氣相平均分子量：液相密度： 氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： Ⅱ、提餾段提餾段平均溫度：℃查txy圖得液相平均分子量：氣相平均分子量：液相密度：氣相密度：（氣相視為理想氣體）液相流量： 氣相流量： ：查《化工原理》附錄2水的物理性質(zhì)及附錄9有機(jī)液體的表面張力共線圖知：塔頂液相表面張力℃, 進(jìn)料板液相表面張力℃, 塔底液相表面張力℃，精餾段平均液相表面張力提餾段平均液相表面張力全塔平均液相表面張力 液體平均粘度計(jì)算塔頂液體粘度:℃,進(jìn)料板液體粘度:℃,塔釜液體粘度:℃,精餾段平均液相粘度提餾段平均液相粘度全塔平均液相粘度3． 塔徑的確定設(shè) 由圖1241得到允許有效空塔速度, =實(shí)際空塔氣速即初步核算：霧沫夾帶： 取 查圖可知 液層上部的氣體速度 ， 停留時(shí)間：。對(duì)熱敏物料，一般采用減壓操作，可使相對(duì)揮發(fā)度增大，利于分離，但壓力減小，導(dǎo)致塔徑增加，要使用抽空設(shè)備。6) 進(jìn)料板相當(dāng)于跨過(guò)交點(diǎn)d的梯級(jí)。5) 梯級(jí)在相平衡線上的頂點(diǎn)數(shù)即為所需要的理論板數(shù)。3) 借助于q線，作出精餾段和提餾段的操作線。圖解法簡(jiǎn)單步驟：1) 首先在直角坐標(biāo)上作出恒壓下的yx相平衡線和對(duì)角線。每利用一次相平衡關(guān)系就算做一塊理論塔板，利用相平衡關(guān)系的總次數(shù)就是所需的總理論板數(shù)。塔體大都安裝在室外，為能抵抗大自然的破壞，塔設(shè)備應(yīng)具有一定剛度和強(qiáng)度。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些?；亓鞅葘?duì)操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用均有很大的影響，因此必須選擇合適的回流比。設(shè)置必需的儀表并安裝在適宜部位，以便能通過(guò)這些儀表來(lái)觀測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程。 所設(shè)計(jì)出來(lái)的流程和設(shè)備能保證得到質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品。 確定設(shè)計(jì)方案的原則總的原則是盡可能多地采用先進(jìn)的技術(shù)，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、安全、低能耗的原則，具體考慮以下幾點(diǎn)。當(dāng)然，塔頂蒸氣可用作低溫系統(tǒng)的熱源，或通入廢熱鍋爐產(chǎn)生低壓蒸汽，供別處使用。采用熱泵技術(shù)可使塔頂蒸氣溫度提高，提高了溫度的蒸氣再用于加熱釜液，使釜液蒸發(fā)的同時(shí)，塔頂蒸氣冷凝。本設(shè)計(jì)考慮以上原則選用：＝?？傎M(fèi)用最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值稱為最佳回流比。若值過(guò)大，即氣液流量過(guò)大，則要求塔徑增大，設(shè)備投資也隨之有所增大。同時(shí)考慮到塔頂產(chǎn)品與冷卻劑之間必須保持10到20℃的傳熱溫差，取冷卻劑出口溫度為30℃ 回流比（R）的選擇實(shí)際操作的必須大于，但并無(wú)上限限制。所以本設(shè)計(jì)應(yīng)采用再沸器提供熱量，采用3kgf/cm2（溫度130℃）間接水蒸汽加熱。所以根據(jù)設(shè)計(jì)要求，泡點(diǎn)進(jìn)料，q＝1。泡點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，塔的操作易于控制，不受環(huán)境影響。 進(jìn)料狀態(tài)若進(jìn)塔原料為過(guò)冷液體，q值大，則熱量主要由塔釜輸入，必要求蒸餾釜的傳熱面積大，設(shè)備體積大，此外，因提餾段氣液流量大，提餾段塔徑要加大。第二節(jié) 設(shè)計(jì)方案的確定 操作壓力塔的操作壓力的選擇實(shí)際上是塔頂和塔底溫度的選取問(wèn)題。塔頂冷凝水采用深井水，溫度t＝12℃；塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱 全塔效率ET = 52%分離要求： = ；= ；回流比/ = 。而采用新型浮閥，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不夠完善，給設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的困難，但隨著新型浮閥性能測(cè)定數(shù)據(jù)的不斷發(fā)表及工業(yè)應(yīng)用的增加，其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)不斷完善，在較完善的性能數(shù)據(jù)下，設(shè)計(jì)中可選用新型浮閥。近年來(lái)研究開(kāi)發(fā)出的新型浮閥有船型浮閥、管型浮閥、梯形浮閥、雙層浮閥、VV浮閥、混合浮閥等，其共同的特點(diǎn)是加強(qiáng)了流體的導(dǎo)向作用和氣體的分散作用，使氣液兩相的流動(dòng)更趨于合理，操作彈性和塔板效率得到進(jìn)一步的提高。應(yīng)予指出以上介紹的僅是幾種較為典型的浮閥形式。浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、造價(jià)低；塔板開(kāi)孔率大，生產(chǎn)能力大；由于閥片可隨氣量變化自由升降，故操作彈性大；因上升氣流水平吹入液層，氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng)，故塔板效率較高。氣流從浮閥周邊水平的進(jìn)入塔板上液層，浮閥可根據(jù)氣流流量的大小而上下浮動(dòng)，自行調(diào)節(jié)。浮閥塔板是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，由于設(shè)計(jì)和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補(bǔ)了上述不足，故應(yīng)用日趨廣泛。其缺點(diǎn)是篩孔易堵塞，不宜處理易結(jié)焦，黏度大的物料。工業(yè)應(yīng)用中以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場(chǎng)合（如分離黏度大、易結(jié)焦的物系）。 篩板塔篩孔塔板簡(jiǎn)稱篩板，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為塔板上開(kāi)有許多均勻的小孔。近年來(lái)，泡罩塔板已逐漸被篩板、浮閥塔板所取代。泡罩篩板的主要優(yōu)點(diǎn)是操作彈性較大，液汽范圍大，不易堵塞，適于處理各種物料，操作穩(wěn)定可靠。泡罩尺寸分為、三種，可根據(jù)塔徑的大小選擇。 泡罩塔板是工業(yè)上應(yīng)用最早的塔板，其主要原件為升氣管及泡罩。板式塔在工業(yè)上最早使用的是泡罩塔(1813年)、篩板塔(1832年)，其后，特別是在本世紀(jì)五十年代以后，隨著石油、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了大批新型塔板，如S型板、浮閥塔板、多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波
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