苯氯苯分离浮阀板式精馏塔设计书

苯氯苯分离浮阀板式精馏塔设计书产纯度为98%的***,塔顶馏出液中苯含量不低于98%,%,原料液中含苯65%以上均为质量%。

表压;,自选;,自选;表压;;1型。

,每天24小时连续运行。

。

;;;;;:..;;;;;可依据实际状况选作;。

二、塔的工艺计算已知参数:苯、***苯混合液处理量,=5000;;1;;回流比自选;进料热状况,13;塔顶压强,4;。

已知数据如下表所示:表3-1苯和***苯的物理性质项目分子式分子量沸点临界温度℃临界压强***-2苯和***苯的饱和蒸汽压温度℃80901001**.80,7601025135017602250284029000,-3液体的表面力σ温度℃8090100110120230苯,***苯,-4苯与***苯的液相密度温度℃8090100110120230:..苯,3817805793782770757***苯,31039102810181008997985表3-5液体粘度μ温度℃6080100120230苯***苯料液及塔顶、塔底产品含苯摩尔分率6535平均分子量111、全塔物料衡算总物料衡算5000150002联立上式1、2解得:50005000∴:..,苯—***苯属于抱负物系,可用图解法计算理论板数。

其计算方法如下:1依据苯-***苯的气液平衡数据作-图及--图如下图所示。

通过气液平衡关系计算,计算结果列于上表3-2,通过表在--图直角坐标系中做出平衡曲线和对角线,并标出点、、点、、点、三点;2求最小回流比及操作回流比。

因气液混合进料液:气1:2即13,:,在-图中对11111133角线上自点作出进料线线,该线与平衡线的交点坐标为,,此即最小回流比时操作线与平衡线的交点坐标。

依最小回流比计算式:。

:22。

:..精馏段操作线方程:10,,连接点和点可以作出精馏段操作线方程,与线交于点,连接点、点可作出提馏段操作线方程。

根据常规的图解法作梯级可得:918层不包括再沸器,其中精馏段理论板数为3层,提馏段为5层不包括再沸器,:,依据塔顶、塔底液相组成查--图,:℃,2由表3-5及插知该温度下苯和***苯的粘度为:100苯∴120:..100***苯∴120***苯***苯该温度下进料液相平均粘度为:11.苯***苯则52%:层6提馏段:层:61117层4,,则进料板的压强为:6,塔底压强为:10,:,提馏段平均操作压强为:精163提,经计算得塔顶,,进料板温度,塔底:,则精馏段的平均温度:,提馏段的,:。

,:,11:,1:..1:,11:,精精2提馏段平均分子量:,提提1液相密度依据主要基础数据表3-4,由插法得:塔顶:,,塔底:,,加料板:,为质量分率:,即;:,即;,由加料板液相组成1,故:..:精:提22气相密度精精提提依据主要基础数据表3-3,由插法得:,,顶顶,,,。

,,,:精:提1依据主要基础数据表3-5,由插法得:,,顶顶,,进进,。

底底:..1顶1进1:精:提2三、塔和塔板主要工艺尺寸的设计精馏段:11精精36003600精精精36003600精3600:111提提36003600提提提36003600提3600,可参照下表所示阅历关系选取。

表6板间距与塔径关系塔径,~~~~~,200~300300~350350~450450~600500~800=600:..图4-1关联图依据上表,初选板间距,取板上液层高度,故;112精精精馏段:精精,可得。

依式2023202020精精精—,则:..4精。

按标准,,4精:22提提:提提查史密斯关联图,可得;依式2023202020提提提—,则提故。

按标准,,则空塔气速为:4提2、弓形降液管、平行受液盘及平行溢流堰,不设进口堰。

各项计算如下:1溢流堰长:单溢流取-,,即出口堰高:,精馏段::3查液流收缩系数计算可知:,由得,1000:..3精馏段:故;查液流收缩系数计算可知:,因此可得,3提馏段:10001000故降液管的宽度与降液管的面积:由:,11,2∴,2,443600利用式计算液体在降液管中停留时间以检验降液管面积,即360036005,符合要求降液管底隙高度:取液体通过降液管底隙的流速:精馏段36003600,阀孔直径0=39,底边孔中心距=12,则孔速1:..107块22,破沫区宽度计算塔板上的鼓泡区面积,即:2222180其中+=-+=22222+180=,取同一个横排的孔心距,则排间距:”=74考虑到孔径较大,必需采纳分块式塔板,而各分块的支撑与连接也要占去一部分鼓泡区面积,因此排间距不宜采纳90,而应小于此值。

故取’=65==75,’=65,以等腰三角形叉排方式作图,排得阀数105个按=105个重新核算孔速及阀孔动能因数,1054=,仍在9—13围,塔板开孔率2%。

0图4-2阀孔排列方式:..=12,则22=75,估算排间距,10780,排得阀数为53块。

按53块重新核算孔速及阀孔动能因数,53%阀孔动能因数变化不大,开孔率=浮阀排列方式如图所示:图4-干板阻力:..10因故=2表面力所造成的阻力此阻力很小,可忽视不计,因此与气体流经塔板的压降相当的高度为:干板阻力202因故=2板上充气液层阻力,表面力所造成的阻力此阻力很小,可忽视不计,因此与气体流经塔板的压降相当的高度为:为了防止发生淹塔现象,要求掌握降液管中清液高度:即。

1032104013板上液层高度:..,则=,已选定,所以符合防淹塔的要求。

:2103104023板上液层高度:,则=,则,可见2所以符合防淹塔的要求。

泛点率=100%泛点=100%:22:22=,泛点负荷性能系数图。

103:%:%:..对于大塔,为了避开过量物沫夹带,应掌握泛点率不超过80%,由以上可知,物沫夹带能够满意液气的需求。

=,泛点负荷性能系数图103:%:%,符合要求。

泛点率=据此可作业负荷性能图中的物沫夹带线,按泛点泛80%计算。

=:7-2由上式知物沫夹带线为直线,则在操作围作取两个值,算出,作出雾沫夹带线12提馏段::..=:101由此确定液泛线,忽视式中2212321000而02110522:22+5322:2-5,液体降液管停留时间35。

以5作为液体降液管停留时间的下限,则::..24对于1型重阀,依0=5作为规定气体最小负荷的标准,5105.553.10液相负荷下限性取堰上液层高度,该线为气相流量无关的竖直线。

3600=1则10001000321-,图如下:由塔板负荷性能图可看出:1在任务规定的气液负荷下的操作处在操作区的适中位置。

2塔板的气相负荷上限完全由物沫夹带线掌握,操作下限由漏液掌握;3按固定的液气比,由图可查出塔板的气相负荷上限=,气相负荷下限。

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