焦油蒸馏馏分塔的计算(Dg1800)

1、3.2.5馏分塔 已知条件： 直接蒸汽量 从二段蒸发器来的 311.9kg/h进入馏分塔的，按焦油量的1.7%计 391.5 kg/h小计 703.4 kg/h 塔顶压力（绝对压力） 1.02 kg/cm3 塔顶温度 105 冷回流量 239909596kg/h 回流温度 30 轻油馏分汽化热 396.9 kJ/kg 轻油馏分平均比热 0110 1.89kJ/kg· 030 1.68kJ/kg·蒸发回流所需要的热量：Q=5229340.2kJ/h内回流量：=13185.4kg/h塔顶汽相负荷：=1.395m3/s=5023.3 m3/h汽相重度：=2.78kg/m3液相重度

2、：0.812=812 kg/m3式中 0.00008计算系数；0.88轻油馏分20时的比重。液相负荷：=0.00451m3/s空塔气速： =0.853m/s式中系数，根据不同板间距求得（当板间距是450mm时，求得=0.05）。适宜空塔气速按0.7Wmax计算塔径：D=1.725m=1725mm按设备系列，故选用Dg=1800mm的馏分塔，蒽塔也取Dg=1800mm。3.4.1塔径 D=1.8m 则塔板面积 AT=0.785×D2=0.785×1.82=2.54m2 空塔气速 3.3.2 塔高根据经验顶部空间一般取1.21.5m，故取h1=1.5m，底部空间h2=1.5m2

3、2。有效塔高根据经验进料板间距增至600mm，人孔所在板间距增至500mm取4个人孔，裙座取3m，由于第22、24、26、28、36、38、40、42层有侧线采出故塔板间距增至500mm。所以有效塔高 H0=0.45×46+(0.5-0.45)×8+(0.6-0.45)×1+(0.5-0.45)×3=21.6m塔高：H=21.6+1.5+1.5+3=27.6m故塔高取28m。3.4.2圆泡罩塔盘的设计泡罩尺寸的选择泡罩尺寸选取100mm需要泡罩个数m选择圆形泡罩，齿缝为矩形型，根据下式得出泡罩个数：Vm=式中 Vm满负荷所取Vm=2.13Vs m每层塔板

4、上泡罩的个数； F4每个泡罩的齿缝总面积； h齿缝的高度。根据经验得出一下数据：F4=5m2h=0.032m所以：91个需要的鼓泡面积鼓泡中的中心距满足：t=(1.251.5)D ； t-D=2575mm根据本课题取 t=1.4D=140mm t-D=40mm 符合条件。按正三角形排列，每个泡罩所占的正六角行鼓泡面积ab(mm2)为：ab=0.866t2=0.866mm2整个塔盘鼓泡面积Aa(m2)为：Aa=mab=1.477m23.3.4板面布置选定流行由液相负荷Ls=0.00569 m3/s=20.5m3/h估采用单流型19。取堰长Lw为塔径的0.66倍，即堰长为：Lw=0.66×

5、;1.8=1.19m塔截面积为：AT=2.54m2单型塔板系列选定降液管面积Af与塔截面积AT之比以及弓形降液管宽度Wd与塔径D之比分别为： 故可以知：Af=0.0721×2.54=0.183 m2Wd=0.124×1.8=0.223m降液管内停留时间应保证液体在降液管内的停留时间大于35s，才能保证液体所夹带气体的释出。故所夹带气体可以释出。降液管尺寸可用。泡罩排列泡罩按正三角形排列，在鼓泡区工排列109个：鼓泡区面积占的百分比为： (规定在50%80%之间)降液管面积占的百分比为： % (规定在10%20%之间)边缘面积占的百分比为： 1-63%-14.4%=22.6%

6、 (规定在20%50%之间)故满足塔盘分配要求。齿缝开度hs根据经验可知： 当最低气体负荷时，最小齿缝开度h0mm 当正常气体负荷时，hs 当最大气体负荷时，hs=h=0.032本设计是在正常负荷下操作 即 hsmm堰上液溢流高度how采用平流堰，可用下式计算：How=式中 E液体收缩系数；一般取1 Lw堰长，m。当h所以： How=0.02堰高hw及降液管底距下层塔板的距离h0根据常压操作压力，初步选定动液封：hds=40mm=0.04m静液封：hss=hds-how=0.04-0.02=0.02m堰高hw可按下式计算：hw=hT+hss+hr+h式中 hT泡罩下缝至塔板的间距，m hr泡罩

7、帽缘圈高度，m h齿缝的高度，m hss静液封，m对于直径是100mm的泡罩，查得经验数据，hT=15mm，hr=3mm。则hw=15+20+3+32=70mm故选定堰高hw=70mm降液管底部液封为20mm，则降液管底与下层塔板的距离应为：h0=0.07-0.02=0.05m液面梯度液面流过板面梯度与液流量（以表示）堰高hw及泡罩底缘塔板的距离hT有关，也可按查得=11由于此值较小，可忽略不计。动液封hdshds=how+hss+0.01+0.03=0.04mm3.3.5塔板压降蒸汽通过塔板时可按下式计算压降：hp=hL+hc+hs式中 hp塔板压降，m液柱； hs齿缝局部阻力，m液柱； h

8、c泡罩局部阻力（包括升气管回转通道及环形间隙），m液柱； hL有效液层阻力，m液柱。泡罩局部阻力hchc=0.016 m式中 阻力系数，直径为100mm的泡罩取0.2521 每个泡罩的升气管截面积，（升气管直径取70mm，A=mm2）有效液层阻力hLhL=hds式中 冲气系数； hds动液封，m液柱。冲气系数为气相动能因数Fb=式中 按液流面积Ab计算的气速，m/s由Ab=AT-2Af，=可得： 1.43查得22所以有效液层阻力hL=0.6m液柱所以塔板压降为：hp=hL+hc+hs=0.02133+0.024+0.009=0.05433m液柱全塔压降为：P=47m液柱3.3.6液冷情况按下式

9、求出降液管内的液面高度：Hd=hw+hd+hp+ how式中 hd：液相流出降液管的阻力，m液柱hd =0.153m因液面梯度很小。可以不考虑，则降液管内液面高度：Hd =0.07+0.02+0.00088+0.05433=0.14529m为了防止液泛现象，需满足以下条件：HT+hw式中 泡沫层的相对比重，对于一般物系取0.5； HT塔板板间距，m则有HT2 Hd- hw即0.45所以不会发生液泛现象。3.3.7鼓泡层高度hf用下式可以求得：hf=0.0432hf=0.0432×1.496+1.89×0.07-0.0406=0.156m鼓泡层顶部到上层塔板的距离S为：S=H

10、T-hf=0.45-0.156=0.294m3.3.8排空时间T采用排液孔直径d0=10mm排液孔面积Aw，一般可按每平方米塔截面积有13平方厘米的开孔面积计算。Aw=2.54cm2/m2需要的排液孔数：b= 取21个全塔积液总排空时间可按下式计算：T=1.5h表3-6 馏分塔的各项数据项目单位数量项目单位数量塔径Dmm1800堰长Lwm1.19有效塔高H0m21.4堰高hwmm70塔高Hm28塔截面积ATm22.54顶部空间h1m1.5齿缝开度hsmm21.33底部空间h2m1.5降液管底与下层塔板距离h0mm0.05板间距HTmm450动液封hdsmm0.04进料板间距mm600静液封hssmm0.02人孔