【正文】 內(nèi)回流的分壓為： 227/626= atm 由常二線恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 atm 下平衡汽化 0%溫度。其計算結(jié)果如下： 項 目 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫度 ℃ 286 301 310 316 恩氏蒸餾溫差 ℃ 15 9 6 平衡汽化溫差 ℃ 6 4 3 常壓平衡汽化溫度 ℃ 315 321 325 328 atm 下的平衡汽化溫度 ℃ 270 276 280 283 由上求得的 atm 下常二線抽出板的泡點溫度為 270℃，與原假設(shè)的 268℃很接近，可以認為原假設(shè)溫度是正確的。 第 12 層以下塔段的熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進料 187500 356 106 汽提蒸汽 5920 3 420 793 106 內(nèi)回流 L 208 116 116L 合 計 106＋ 116L 出方 常 頂 1560 216 196 106 常 一 13760 216 121 106 常 二 8720 268 156 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 5920 216 693 106 常一中 106 常二中 106 內(nèi)回流 L 216 182 182L 合 計 106＋ 182L 由熱平衡得： 106＋ 116L= 106＋ 182L 所以內(nèi)回流 L=34696kg/h 38 或 34696/192=181kmol/h 常一線抽出板上方汽相總量為： +14+289+25+181=523kmol/h 內(nèi)回流的分壓為： 181/523= atm 由常一線恩氏蒸餾數(shù)據(jù)換算 atm 下平衡汽化 0%溫度。其計算結(jié)果如下： 項 目 0% 10% 30% 50% 恩氏蒸餾溫度 ℃ 213 225 240 257 恩氏蒸餾溫差 ℃ 12 15 17 平衡汽化溫差 ℃ 4 8 9 常壓平衡汽化溫度 ℃ 238 242 250 259 下的平衡 汽化溫度 ℃ 215 219 227 236 由上求得的 atm 下常一線抽出板的泡點溫度為 215℃，與原假設(shè)的 216℃很接近，可以認為原假設(shè)溫度是正確的。由恩氏蒸餾換算得常壓露點溫度為 142℃。 最后驗證在塔頂條件下水蒸氣是否會冷凝。 40 常頂平衡汽化 100%點的 Pt 線 41 （ 1）第 37 層塔板汽液相負荷 重油14 82 40 kg /h t =3 50 ℃汽提蒸汽 5200kg/hp=3atm t=420 ℃504746進料18 75 00 kg /h熱量41 .9 21 06kcal/h37常頂15 60 kg /h 常一13 76 0k g/ h常二87 20 kg /h 常三15 35 0k g/ h水蒸汽52 00 kg /h 42 按圖中的隔離體系做第 37層以下塔段的熱平衡。 第 27 層以下塔段的熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進料 187500 356 106 汽提蒸汽 5660 3 420 793 106 內(nèi)回流 L 288 169 169L 合 計 106＋ 169L 出方 常 頂 1560 295 243 106 常 一 13760 295 228 106 常 二 8720 295 225 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 5660 295 732 106 常二中 （ 1/3） 106 內(nèi)回流 L 295 216 216L 合 計 106＋ 216L 由熱平衡得： 106＋ 169L= 106＋ 216L 所以內(nèi)回流 L=71064kg/h 或 71064/260=273kmol/h 45 第 27 層抽出板上方汽相總量為： +++289+25＋ 273=708 kmol/h （ 3）第 25層塔板汽液相負荷 重油14 82 40 kg /h t =3 50 ℃汽提蒸汽 5200kg/hp=3atm t=420 ℃5047462527進料18 75 00 kg /h熱量41 .9 2 106kcal/h3536常三15 35 0k g/ h t =3 32 ℃汽提蒸汽46 0k g/ h t= 42 0 ℃ p=3atm常頂15 60 kg /h 常一13 76 0k g/ h常二87 20 kg /h 水蒸汽56 60 kg /h常二中2. 06 106kcal/h 46 按圖中的隔離體系做第 25層以下塔段的熱平衡。 第 15 層以下塔段的熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進料 187500 356 106 汽提蒸汽 5920 3 420 793 106 內(nèi)回流 L 234 140 140L 合 計 106＋ 140L 出方 常 頂 1560 240 206 106 常 一 13760 240 194 106 常 二 8720 268 156 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 5920 240 705 106 常一中 （ 1/3） 106 常二中 106 內(nèi)回流 L 240 192 192L 合 計 106＋ 192L 由熱平衡得： 106＋ 140L= 106＋ 192L 所以內(nèi)回流 L=49423kg/h 49 或 49423/206=240kmol/h 第 15 層抽出板上方汽相總量為： ++25+14+289＋ 240=653kmol/h （ 5）第 13層塔板汽液相負荷 重油14 82 40 kg /h t =3 50 ℃汽提蒸汽 5200kg/hp=3atm t=420 ℃50474615252713進料18 75 00 kg /h熱量41 .9 2 106kcal/h23243536常二87 20 kg /h t= 26 8 ℃汽提蒸汽26 0k g/ h t= 42 0 ℃ p=3atm常三15 35 0k g/ h t =3 32 ℃汽提蒸汽46 0k g/ h t= 42 0 ℃ p=3atm常頂15 60 kg /h 常 一13 76 0k g/ h水蒸汽59 20 kg /h常二中2. 06 106kcal/h常一中2. 06 106kcal/h 50 按圖中的隔離體系做第 13層以下塔段的熱平衡。 第 2 層以下塔段的熱平衡 物 料 流率 kg/h 密度 g/cm3 操作條件 焓 kcal/kg 熱 量 kcal/h 壓力 atm 溫度℃ 汽相 液相 入 方 進料 187500 356 106 汽提蒸汽 6320 3 420 793 106 內(nèi)回流 L 130 77 77L 合 計 106＋ 77L 出方 常 頂 1560 135 150 106 常 一 13760 216 121 106 常 二 8720 268 156 106 常 三 15350 332 193 106 常 底 148240 350 201 106 水蒸氣 6320 135 655 106 常一中 106 常二中 106 內(nèi)回流 L 135 149 149L 合 計 106＋ 149L 由熱平衡得： 106＋ 77L= 106＋ 149L 所以內(nèi)回流 L=36805kg/h 53 或 36805/125=294kmol/h 第 2 層抽出板 上方汽相總量為： +351＋ 294=658 kmol/h 常壓塔汽液相負荷匯總表 塔 板 液相負荷 汽相負荷 kmol/h m3/h kmol/h m3/h 1 208 572 14429 2 294 658 16804 12 181 523 17059 13 161 574 16672 15 240 653 19905 24 227 626 19557 25 149 584 18350 27 273 708 22900 36 207 617 20767 37 156 566 18970 47～ 50 289 9463 54 常壓塔汽液相負荷圖 55 第二部分 塔板的設(shè)計 一 . 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 由汽液相負荷圖知：第 27 層塔板（常二中抽出板）的汽液相負荷最大，以它為基準進行計算。本設(shè)計確定的塔板間距為：各側(cè)線抽出板、中段回流抽出板及返還板采用 800mm（便于施工和檢修），其他塔板間距均為 600mm。 三 . 塔徑初算 1. 最大允許氣速 （ Ls/ Vs） /（ρ L/ρ V） =（ ） /（ 745/） = 查《化工原理》史密斯關(guān)聯(lián)圖 C20= C= C20（σ /） =（ ） = umax=C〔（ρ Lρ V） /ρ V〕 =〔（ ） /〕 = m/s 取安全系數(shù) k= u 適 =k umax= = m/s D=（ 4 Vs/） =（ 4 ） = m 圓整后的塔徑 D= m 塔的截面積 AT= = m2 采用的空塔氣速 u=四 .溢流裝置 57 。 五 .浮閥塔板布置 58 33g F1重型浮閥。 59 第三部分 塔板水力學(xué)計算 一 .流體力學(xué)特性 （ 1）干板壓力降 hc= Vu02/（ 2ρ Lg） = （ 2 745 ） = m 液柱 （ 2）氣體通過塔板上液層的壓力降 氣體通過塔板上液層的壓力降受堰高、氣速及溢流強度等因素影響，一般用 hL =ε 0hl ε 0= hL= = m 液柱 （ 3）液層表面張力形成的壓力降很小，可以忽略。 FO=uoρ = =10 試 驗結(jié)果表明， F1重閥當(dāng)動能因數(shù) FO=5～ 6 時，泄漏量常接近 10%，故取 FO=5～ 6作為控制泄漏量的操作負荷