Hysys在化工设备设计中的应用

1、1会计学Hysys在化工设备设计中的应用在化工设备设计中的应用板式塔结构板式塔结构 填料塔结构填料塔结构泡罩塔盘泡罩塔盘1升气管；2泡罩；3塔盘板浮阀塔盘气液接触状况浮阀塔盘气液接触状况 Dual Flow Tray筛板塔盘示意图筛板塔盘示意图 塔板的比较塔板的比较 塔板性能比较 塔板类型 相对生产能力 相 对板效率 操作范围 压强 降 结构成本 泡罩板 1.0 1.0 10100 高 复杂 1.0 筛板 1.21.4 1.1 35100 低 简单 0.40.5 浮阀板 1.21.3 1.11.2 10100 中 一般 0.70.8 舌型塔板 1.31.5 01.1 50100 低 最简单 0

2、.50.6 斜孔板 1.51.8 1.1 30100 低 简单 0.5 各种塔板的优点及适用范围 优 点 缺 点 适用范围 塔板类型 泡罩板 较成熟，操 作范围宽 结构复杂，阻力大，生产能力低 某些要求弹性好 的特殊塔 浮阀板 效率高，操 作范围宽 采用不锈钢，浮阀易脱落 分离要求高,负荷变化大;原油常压分馏塔 筛板 效率较高， 成本低 安装要求水平,易堵,操作范围窄 分离要求高,塔板较多;化工中丙烯塔 舌型板 结 构 简 单 ,生产能力大 操作范围窄，效率较低 分离要求较低的闪蒸塔 斜孔板 生 产 能 力大,效率高 操作范围比浮阀塔和泡罩塔窄 分离要求高，生产能力大 1）漏液）漏液漏液两相在

3、塔板上的接触时间板效率控制：控制：漏液量不大于液体流量的10%。漏液气速： 漏液量达到10%的气体速度。板式塔操作的气速下限原因：原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2）液沫夹带）液沫夹带影响因素影响因素空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减小现象：现象： 液滴随气体进入上层塔板。后果：后果：过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降控制：控制：液沫夹带量eV0.1kg(液)/kg(气)。3）液泛）液泛液泛夹带液泛降液管液泛原因：原因： 气液两相流速过大影响因素：影响因素： 流量、塔板结构板间距大液泛速度高1、塔板效率的表示法、塔板效率的表示

4、法 1）总板效率）总板效率ET( 全塔效率）全塔效率）达到指定分离效果所需理论板层数与实际板层数的比值。 pTTNNE 简单地反映了整个塔内的平均传质效果。2）单板效率）单板效率EM(默弗里效率默弗里效率 ) 直接反映该层塔板的传质效果 1*1nnnnMVyyyyE*11nnnnMLxxxxE3）点效率）点效率EO 1*1 nnOVyyyyE试比较点效率与单板效率、全塔效率试比较点效率与单板效率、全塔效率2、塔板效率的估算、塔板效率的估算 1）影响塔板效率的因素）影响塔板效率的因素 a）物系性质：）物系性质：粘度、密度、表面张力及相对挥发度等。 b）塔板结构：塔板结构：塔径、板间距、堰高及开孔

5、率等。 c）操作条件操作条件：温度、压强、气体上升速度及气液流量比。 2）板效率的估算）板效率的估算 注意公式适用条件Overall Tray EfficienciesCOLUMN TYPETYPICAL ACTUALTRAYSTYPICAL EFFICIENCY, %(THEOTICAL TRAYS)ABSORBER/STRIPPERSIDE STRIPPER(STEAM)SIDE STRIPPER(REB)REBOILED ABSORBERDEETHANIZERDEPROPANIZERDEBUTANIZERNAPHTHA SPLITTERC2 SPLITTERC3 SPLITTERC4 S

6、PLITTERAMINE CONTACTORAMINE ABSORBERCRUDE COLUMN15 254 66 825 4030 3535 4038 4530 35110 130200 25070 8020 2420 2435 4520 30( 2)(3 4)45 5565 7070 8085 9070 7595 10095 10085 90( 4 5)( 9 12 )ABOUT 50 55散堆填料散堆填料 规整填料规整填料 降液管降液管受液区受液区溢流堰溢流堰溢流堰溢流堰安定区安定区开孔区开孔区俯视图Down ComerWeirHoleCalming ZoneTHNZ) 1(实uVDs4

7、DsVumaxuVVLCumaxmax)8 . 06 . 0(uu WeirDC Clearance塔段名称（Section Name）（可以改变）开始（Start）起始塔板号结束（End）塔段结束板号塔内件Sieve(筛板) / 浮阀(Valve) / 泡罩(Bubble Cap) 升气管（Chimney）/ 集液槽（Sump） 填料段(Packed):Robbins 或Sherwood-Leva-Eckert预测压降和持液量模式（Mode）设计模式 根据塔中气体和液体输送通道设计尺寸核算模式 根据指定塔径和固定塔板配置进行核算激活（Active）计算的值在实际塔计算中就会使用到状态（Sta

8、tus）显示计算状态控制条件（Design Limit） 最小直径（Minimum diameter） 压降（Pressure drop） 泛点率（Flooding） 溢流量（Weir loading） 降液管液柱高度（Downcomer backup）控制板号（Limiting Stage）显示是哪一层塔板受限制 塔板有效面积 降液管面积物性计算来源物性计算来源参数塔板填料设计关联（Design Correlation）气泡因子（Foaming Factor）泛点率（Flooding）压降（Pressure Drop）降液管液柱高度（Downcomer Backup）溢流量（Weir Loa

9、ding）设计参数（Design Parameters）塔板配置参数（Tray Configuration Parameters）参数浮阀筛板泡罩流程数（Number of Flow Paths）塔板间距（Tray Spacing）塔板厚度（Tray Thickness）堰高（Weir Height）降液管类型(Downcomer Type)降液管间隙(Downcomer Clearance)设计指南(Design Manual)孔面积(Hole Area)孔直径(Hole Diameter)孔间距(Hole Spacing)孔中心距(Hole Pitch)阀密度(Valve Density)

10、阀厚度(Valve Thickness)管口类型(Orifice Type)泡罩槽高度(Bubble Cap Slot Height)液流通道数（Number of Flow Paths） 通常使用多路塔板可以得到较小的塔直径。流程越多，在塔板上安装的浮阀和筛孔的数量就越少。这样会导致压降增加，降液管承受量增加，塔板效率降低液流通道 系统起泡因子（Foaming Factor）环境油（Ambient Oil (T 0F)）0.85低温油（Low Temp Oil (T 0F)）0.95DGA/DEA/MEA 接触器（DGA/DEA/MEA Contactor）0.75乙二醇接触器（Glycol

11、 Contactor）0.65亚磺基接触器（Sulfinol Contactor）1.0原 油 或真空分馏(Crude/Vacuum Fractionation)1.00碳氢化合物（Hydrocarbon）1.00低分子量甲醇（Low MW Alcohols）1.00富油塔顶（Rich Oil DeC1 or DeC2 (top)）0.85富油塔底（Rich Oil DeC1 or DeC2 (Btm)）1.00冷却顶部（Refrigerated DeC1 or DeC2 (top)）0.80冷却底部（ Refrigerated DeC1 or DeC2 (btm)1.00系统起泡因子（Foaming Factor）常规碳氢化合物精馏（General HydrocarbonDistillation）1.00MEA/DEA 蒸馏（MEA/DEA Still）0.85乙二醇/DGA 蒸馏（Glycol/DGA Still）0.80亚磺基蒸馏（Sulfinol Still）1.00二氧化硫汽提塔（SO2 Stripper）0.90酸性水汽提塔（Sour Water Stripper）0.50-0.70氧气汽提塔（O2 Stripper）1.00金