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甲醇精餾塔化工原理課程設計-wenkub

2023-02-01 02:51:38 本頁面

　

【正文】 mPaS甲醇水塔頂粘度進料板粘度塔底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塔板間距HT的選定很重要，它與塔高、塔徑、物系性質、分離效率、塔的操作彈性，以及塔的安裝、檢修等都有關。時查得純流體物性粘度 xyt/℃ 用內插法: 查精餾操作總板效率圖得 ET=N精=10/=25N提=≈13(包括再沸器)NP＝N精+N提＝25+13=38塊4 . 塔的工藝條件及物性數據計算應該根據處理物料的性質，兼顧技術上的可行性和經濟上的合理性原則。進入精餾塔后分離，塔頂蒸汽冷凝后有一部分作為產品（），一部分回流再進入塔中，塔底殘留液給再沸器加熱后，進入塔中，.簡略流程圖如下：已知進料量F＝180kmol/h，進料組成XF＝，進料q＝1設計要求：XD＝，=衡算方程： q線方程XF＝ q＝1q線方程為：X＝使用軟件作平衡線和q線如下圖所示：由q線方程和平衡線方程交點確定Xe=，Ye= Rmin和R的確定精餾段操作線方程 D＝＝精餾段： L＝RD＝ V＝（R＋1）D＝提餾段： L’＝L＋qF＝+180= V’＝V－（1－q）F＝V＝提餾段操作線方程：Y1=XD= 開始作圖得可得板共15塊不足其中第11塊板為進料板精餾段共10塊理論板(從上往下數,不包括再沸器) 由txy圖作圖可得塔頂 XD= tD=℃塔底 XW= tW=℃進料板 XF= tF=℃進料板上一板： X= t=℃進料板下一板： X= t=℃則塔平均溫度精餾段平均溫度提餾段平均溫度汽化焓KJ/mol溫度/℃塔頂塔釜進料板甲醇352633245834445水423814084041900塔頂（冷凝器）放熱塔底（再沸器）吸熱在實際塔板上，氣液兩相并未達到平衡，這種氣液兩相間傳質的不完善程度用塔板效率來表示，在設計計算中多采用總板效率求出實際塔板數。總費用最低點對應的R值稱為最佳回流比。（R）的選擇實際操作的R必須大于Rmin，但并無上限限制。冷液進塔雖可減少理論板數，使塔高降低，但精餾釜及提餾段塔徑增大，有不利之處。（4）塔板操作情況的校核計算——作負荷性能圖及確定確定操作點。只有當不同塔段的塔徑相差較大時才考慮采用不同塔徑，即異徑塔。例如，全塔最上面一段塔段，通常選上面第一塊塔板進行設計；全塔最下面一段塔段，通常選最下面一塊塔板進行設計。塔頂冷凝裝置可采用全凝器、分凝器全凝器兩種不同的設置。連續蒸餾具有生產能力大，產品質量穩定等優點，工業生產中以連續蒸餾為主。塔頂冷凝裝置根據生產情況決定采用分凝器或全凝器。塔頂冷凝水采用深井水，溫度t＝12℃；塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱分離要求： XD= ；設計說明書1. 設計單元操作方案簡介精餾裝置有精餾塔、原料預熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產品冷卻器等設備。應予指出，盡管篩板傳質效率高，但若設計和操作不當，易產生漏液，使得操作彈性減小，傳質效率下降．故過去工業上應用較為謹慎。根據孔徑的大小，分為小孔徑篩板(孔徑為3—8mm)和大孔徑篩板(孔徑為10—25mm)兩類。五十年代來，由于工業生產實踐，對篩板塔作了較充分的研究并且經過了大量的工業生產實踐，形成了較完善的設計方法。塔設備就是使氣液成兩相通過緊密接觸達到相際傳質和傳熱目的的氣液傳質設備之一。塔設備是煉油、化工、石油化工等生產中廣泛應用的氣液傳質設備。按原料中所含組分數目可分為雙組分蒸餾及多組分蒸餾。例如，設計所選取的甲醇與水體系，加熱甲醇（℃）和水（沸點100℃）的混合物時，由于甲醇的沸點比水低，則甲醇的揮發度比水高，所以甲醇易從液相中汽化出來。若將汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到甲醇組成高于原料的產品，依此進行多次汽化及冷凝過程，即可將甲醇和水分離。按操作壓力則可分為常壓蒸餾、加壓蒸餾、減壓（真空）蒸餾。根據塔內氣液接觸部件的結構型式，可分為板式塔和填料塔。塔設備一般分為階躍接觸式和連續接觸式兩大類。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點：%，板效率提高產量15%左右；而壓降可降低30%左右；另外篩板塔結構簡單，消耗金屬少，塔板的造價可減少40%左右；安裝容易，也便于清理檢修。工業應用小以小孔徑篩板為主，大孔徑篩板多用于某些特殊場合(如分離粘度大、易結焦的物系)。近年來，由于設計和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補了上述不足，故應用日趨廣泛。熱量自塔釜輸入，物料在塔內經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將余熱帶走。一般塔頂分凝器對上升蒸汽雖有一定增濃作用，但在石油等工業中獲取液相產品時往往采用全凝器，以便于準確地確定回流比。間歇蒸餾具有操作靈活、適應性強等優點，但適合于小規模、多品種或多組分物系的初步分離。工業上以采用全凝器為主，以便準確控制回流比。這樣計算便于查取氣液相物性數據。3. 篩

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