2萬噸乙醇-水溶液連續(xù)精餾塔設(shè)計方案-在線瀏覽
2025-06-20 02:14本頁面
【正文】 操作條件：精餾塔頂?shù)膲簭姡?kPa 加熱蒸汽：低壓蒸汽單板壓降：≯三、設(shè)計任務(wù) 設(shè)備選型、設(shè)計方案的確定和流程說明； 精餾塔的工藝計算：塔徑、塔高、溢流裝置、塔板的布置、升氣道等的設(shè)計與排列； 流體力學性能的驗算； 繪制塔板負荷性能圖并結(jié)合流體力學驗算進行調(diào)整； 有關(guān)附屬設(shè)備的計算選型； 編寫設(shè)計說明書和設(shè)計結(jié)果概要或設(shè)計一覽表，繪制主體設(shè)備工藝條件圖。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。熱量自塔釜輸入，物料在塔內(nèi)經(jīng)多次部分氣化與部分冷凝進行精餾分離，由冷凝器和冷卻器中的冷卻介質(zhì)將余熱帶走。乙醇水混合液原料經(jīng)預熱器加熱到指定溫度后送入精餾塔德進料板，在進料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。操作時，連續(xù)的從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品，部分液體氣化，產(chǎn)生上升蒸汽，一次通過各層塔板。塔釜采用間接蒸汽和再沸器共熱。 操作壓強的選擇 精餾可在常壓，加壓或減壓下進行，確定操作壓力主要是根據(jù)處理物料的性質(zhì)，技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性來考慮。加壓操作可提高平衡溫度，有利于塔頂蒸汽冷凝熱的利用，或可以使用較便宜的冷卻劑，減少冷凝，冷卻費用。降低操作壓力組分的相對揮發(fā)度增，有利于分離。但降低壓力也導致塔徑增大和塔頂蒸汽冷凝溫度降低，且必須使用抽真空的設(shè)備，增加了相應的設(shè)備和操作費用。此外，泡點進料時，精餾段與提餾段的塔徑相同，設(shè)計制造均比較方便。 加熱方式的確定精餾塔通常設(shè)置再沸器，采用間接蒸汽加熱，以提供足夠的能量，若待分離的物系為某種輕組分和水的混合物，往往可采用直接蒸汽加熱方式，即把蒸汽直接通入塔釜汽化釜液。但在塔頂輕組分回收率一定時，由于蒸汽冷凝水的稀釋作用，使殘液輕組分濃度降低，所需塔板數(shù)略有增加。綜合考慮，我們采用間接蒸汽加熱的方式。對于一定的生產(chǎn)能力，即餾出量D一定時，V的大小取決于回流比。由于回流比的大小不僅影響到所需理論板數(shù)，還影響到加熱蒸汽和冷卻水的消耗量，以及塔板、塔徑、蒸餾釜和冷凝器的結(jié)構(gòu)尺寸的選擇，因此，適宜回流比的選擇是一個很重要的問題。（1）先求出最小回流比Rmin，～2倍，即R＝（～2）Rmin；，即：R＝ （2）在一定的范圍內(nèi)，選5種以上不同的回流比，計算出對應的理論塔板數(shù)，作出回流比與理論塔板數(shù)的曲線。因此可在斜線部分區(qū)域選擇一適宜回流比。 采用作圖法求最小回流比。求解結(jié)果為總理論板層數(shù) （包括再沸器）進料板位置 精餾段理論板層數(shù)：24 提餾段理論板層數(shù)：3相對揮發(fā)度的計算： ∴ ∴ ∴ 精餾段相對揮發(fā)度: 提餾段相對揮發(fā)度: 粘度的計算見下第4章第3小節(jié)精餾段液相平均粘度為提餾段液相平均粘度為實際塔板數(shù)精餾段： 提餾段： 全塔所需實際塔板數(shù)：塊全塔效率：加料板位置在第47塊塔板第五章 精餾塔的工藝條件計算塔頂操作壓力 每層塔板壓降 進料板壓力 塔釜操作壓力 精餾段平均壓力 提餾段平均壓力 依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中乙醇，水的飽和蒸汽壓由安托尼方程計算，計算過程略。各項計算如下：堰長取溢流堰高度由選用平直堰，堰上液層高度為圖61液流收縮系數(shù)計算圖近似取，則精餾段 取板上清夜層高度 故提鎦段 故弓形降液管高度和截面積圖62 弓形降液管參數(shù)圖 由查圖62 故驗算液體在降液管中的停留時間 降液管合理故液管合理。選用凹形受液面，深度。取閥孔動能因子 則孔速 每層塔板上浮閥數(shù)目為 取邊緣區(qū)寬度 計算塔板鼓泡區(qū)面積 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 排間距 以等腰三角形排列，排得閥數(shù)為35 塔板開孔率 提餾段取閥孔動能因子 則孔速 每層塔板上浮閥數(shù)目為 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 排間距 以等腰三角形排列，排得閥數(shù)為32 塔板開孔率 第八章 篩板的流體力學驗算干板阻力計算 精餾段
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