二 工藝計算及主體設備設計 - 下載本文

由tF?80.94℃,查手冊得

?A?0.262mPa.s,?B?0.270mPa.s

?L,Fm?0.275?0.262?0.725?0.270?0.268 mPa.s

塔底液相平均粘度的計算 由tW?109.18℃,查手冊得

?A?0.216mPa.s,?B?0.230mPa.s

?L,Wm?0.014?0.216?0.986?0.230?0.230 mPa.s

精餾段液相平均粘度為

?Lm?0.305?0.268?0.287 mPa.s

2提餾段液相平均粘度為

?Lm?0.230?0.268?0.249 mPa.s

22.3.7氣液相流量計算 精餾段:

V?(R?1)D?(3.708?1)?9.24?43.50kmol/h

VS?V.MVm43.50?81.82??0.325m3/s

3600?Vm3600?3.04L?RD?3.708?9.24?34.26kmol/h

LS?L.MLm34.26?83.32??0.001m3/s

3600?Lm3600?804.6 提餾段:

V?(R?1)D?(q?1)F?(3.708?1)?9.24?43.50kmol/h

VS?V.MVm43.50?88.55??0.352m3/s

3600?Vm3600?3.04L?RD?qF?3.708?9.24?1?28.6?62.86kmol/h

LS?L.MLm62.86?90.10??0.002m3/s

3600?Lm3600?787.82.4 精餾塔的塔體工藝尺寸計算

2.4.1塔徑的計算

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。可參照下表所示經驗關系選取。

表7 板間距與塔徑關系

塔徑DT,m 0.3-0.5 0.5~0.8 250~350 0.8~1.6 300~450 1.6~2.4 350~600 2.4~4.0 400~600 板間距HT、mm 200-300 對精餾段:

初選板間距HT?0.35m,取板上液層高度,hL?0.06m 故HT?hL?0.35?0.06?0.29m;

Ls?L0.50.0018804.60.5()?()?0.0901 Vs?V0.3253.04查史密斯關聯圖 得C20=0.053; 校正物系表面張力為20.4 mN/m時

C?C20(?20)0.5?0.053?(20.40.5)?0.054 20umax?0.054804.6?3.04?0.88m/s

3.04可取安全系數為0.6,則(安全系數0.6—0.8), 故u?0.6umax?0.6?0.88?0.528m/s

D?4VS4?0.325??0.88m ?u3.14?0.528

按標準,塔徑圓整為0.9m,則空塔氣速0.528m/s。 對提餾段:

初選板間距HT?0.35m,取板上液層高度,hL?0.06m 故HT?hL?0.35?0.06?0.29m;

Ls?L0.50.002787.80.5()?()?0.088 Vs?V0.3523.27查史密斯關聯圖 得C20=0.052; 校正物系表面張力為19.1 mN/m時

C?C20(19.10.5)0.5?0.052?()?0.050 2020?umax?0.050?787.8?3.21?0.782m/s

3.21可取安全系數為0.6,則(安全系數0.6—0.8), 故u?0.6umax?0.6?0.782?0.47m/s

D?4VS4?0.325??0.94m ?u3.14?0.47

按標準,塔徑圓整為1.0m,則空塔氣速0.47m/s。

將精餾段和提溜段相比較可以知道二者的塔徑不一致,根據塔徑的選擇規定,對于相差不大的二塔徑取二者中較大的,因此在設計塔的時候塔徑取1.0m。

2.4.2 精餾塔有效高度的計算

精餾段的有效高度為

Z精=(N精-1)HT=(19-1) ?0.35=6.3m

Z提=(N提-1)HT=(12-1) ?0.35=3.85m

在進料板上方開一人孔,其高度為0,8m

故精餾塔的有效高度為

Z= Z精+ Z提+0.8=6.3+3.85+0.8=10.95m

2.5 塔板主要工藝尺寸計算

2.5.1 溢流裝置計算

精餾段

因塔徑D=1.0m,可選用單溢流弓形降液管,不設進口堰。 對精餾段各項計算如下:

1)溢流堰長 lw 取堰長lw= 0.66D,即

lw= 0.66D =0.66×1.0=0.66m

2)出口堰高hW

hW?hL?hOW

采用平直堰,堰上液層高度hOW

hOW2.84Lh2?E()3 1000lW取E?1,可由列線圖3-11查出hOW值。

因lW=0.66m,

Lh=Ls?3600=0.0018?3600=6.48m3/h

hOW=0.013

由該圖查得

故 hW?hL?hOW?0.06?0.013?0.047m 3)弓形降液管的寬度Wd與降液管的面積Af:

由lw/D?0.66查([2]:P170圖3—15) 得Wd/D?0.124, Af/AT?0.0721 故 Wd?0.124D?0.124?1.0?0.124m ,

Af?0.0721??4D2?0.0721?3.14?1.02?0.057m2 4利用([2]:P170式3—10)計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積, 即??AfHTLs?0.057?0.35) ?11.03s(大于5s,符合要求,降液管尺寸可用。

0.00184)降液管底隙高度ho

取液體通過降液管底隙的流速u0'?0.08m/s 依([2]:P171式3—11) h0?Ls:符合(h0?hw?0.006)則 lWu0'h0?0.0018?0.034m

0.66?0.08hw?h0?0.057-0.034=0.023m>0.006m

故降液管底隙高度設計合理。 5)受液盤

選用凹形受液盤,深度hw'?60mm,不設進堰口 同理可以算出提餾段相關數據如下: 1)溢流堰長 lw 取堰長lw= 0.66D,即

lw= 0.66D =0.66×1.0=0.66m

2)出口堰高hW

hW?hL?hOW

采用平直堰,堰上液層高度hOW

hOW2.84Lh2?E()3 1000lW取E?1,可由列線圖3-11查出hOW值。

因lW=0.66m, Lh=Ls?3600=0.002?3600=7.2m3/h





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