甲醇-水精餾塔的設計-在線瀏覽
2024-08-10 06:58本頁面
【正文】 件圖（A3號圖紙）。原料： 甲醇~水溶液，年產(chǎn)量65000噸 甲醇含量：46％；水含量：54％（質(zhì)量分數(shù)）設計要求：％（質(zhì)量分數(shù)） ％（質(zhì)量分數(shù)）操作條件：1) 塔頂壓力 4kPa（表壓） 2) 進料熱狀態(tài) q=2/33) 回流比 4) 塔底加熱蒸氣壓力 （表壓） 5) 單板壓力降 ≤。工作日：每年工作日為300天，每天24小時連續(xù)運行。對于二元混合物的分離，應采用連續(xù)精餾流程。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲罐。 操作條件的確定 塔頂壓力 4kPa（表壓） 塔底加熱蒸氣壓力 （表壓） 進料熱狀態(tài) q=2/3 為汽液混合物進料精餾塔物料衡算由于精餾過程的計算均以摩爾分數(shù)為準，需先把設計要求中的質(zhì)量分數(shù)轉(zhuǎn)化為摩爾分數(shù)。 全塔效率的計算全塔效率可用奧爾康公式：計算全塔的相對平均揮發(fā)度：=塔頂溫度由安托尼方程及試差法求得塔頂溫度由表1及內(nèi)插法求得塔底溫度tW= 全塔的平均溫度：tm=(tD=tW)/2=在溫度下查得因為所以，全塔液體的平均粘度：全塔效率所以精餾段 提餾段=/精餾段實際板層數(shù) 塊提餾段實際板層數(shù) 塊 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算 塔頂操作壓力 =4+=每層塔板壓降 進料板壓力 精餾段平均壓力 依據(jù)操作壓力，由泡點方程通過試差法計算出泡點溫度，其中甲醇、水的飽和蒸氣壓由安托尼方程計算。對于板式塔來說，有效高度等于實際塔板數(shù)與塔板間距的乘積。精餾段有效高度為 提餾段有效高度為在進料板上方開一人孔，其高度為：故精餾塔的有效高度為 塔高的計算塔的高度可以由下式計算： 已知實際塔板數(shù)為塊，板間距由于料液較清潔，無需經(jīng)常清洗，可取每隔8塊板設一個人孔，則人孔的數(shù)目為： 個取人孔兩板之間的間距，則塔頂空間，塔底空間，進料板空間高度，那么，全塔高度：精餾段的氣、液相體積流率為由 式中的C由式計算，其中由史密斯關(guān)聯(lián)圖查取，圖的橫坐標為 取板間距，板上液層高度，則查史密斯關(guān)聯(lián)圖[3]得=，則空塔氣速為按標準塔徑圓整后為 D=塔截面積為實際空塔氣速為精餾段有效高度為提餾段有效高度為在進料板上方開一人孔，其高度為：故精餾塔的有效高度為 塔板主要工藝尺寸的計算因塔徑D＝，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。v. 降液管底隙高度取 則 故降液管底隙高度設計合理。b) 塔板布置i. 塔板的分塊因，故塔板采用分塊板。ii. 邊緣區(qū)寬度確定取 iii. 開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)面積按式計算其中 故 iv. 篩孔計算及排列本設計所處理的物系無腐蝕性，可選用碳鋼板，取利孔直徑篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為篩孔數(shù)目n為個開孔率為 氣體通過閥孔的氣速為 塔板的流體力學驗算；塔板負荷性能圖；精餾塔接管尺寸計算；塔板壓降i. 干板阻力計算干板阻力由式計算由，查干篩孔得流量系數(shù)圖[3]得， 故 液柱ii. 氣體通過液層的阻力計算氣體通過液層的阻力由式計算 查充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖。c) 液沫夾帶液沫夾帶量由下式計算，即 故 故在本設計中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。e) 液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度應服從下式的關(guān)系，即 甲醇—水物系屬一般物系，取，則而 板上不設進口堰，可由下式計算，即 液柱 液柱 故在本設計中不會發(fā)生液泛現(xiàn)象。由式得取E=1，則 據(jù)此可作出與氣體流量無關(guān)的垂直液相負荷下限線（3）i) 液相負荷上限線以 =4s 作為液體在降
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