精馏塔设计工艺流程_精馏塔设计工艺流程
- 游戏前瞻
- 2025-02-20 15:16
- 1
甲醇水分离过程筛板精馏塔设计
设计条件如下:
精馏塔设计工艺流程_精馏塔设计工艺流程
精馏塔设计工艺流程_精馏塔设计工艺流程
作压力:105.325 Kpa(压力)
进料热状况:泡点进料
回流比:自定
单板压降:≤0.7 Kpa
塔底加热蒸气压力:0.5M Kpa(表压)
全塔效率:ET=47%
建厂地址:宁夏
[设计计算]
(一) 设计方案的确定
本设计任务为分离甲醇-水混合物。对于二元混合物的分离,应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属易分离物系,最小回流比较小,故作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸气加热,塔底产品经冷却后送至储罐。
(二) 精馏塔的物料衡算
1、 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率
甲醇的摩尔质量:MA=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量:MB=18 Kg/Kmol
xF=32.4%
xD=99.47%
xW=0.28%
2、 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量
MF= 32.4%32+67.6%18=22.54 Kg/Kmol
MD= 99.4732+0.53%18=41.37 Kg/Kmol
MW= 0.28%32+99.72%18=26. Kg/Kmol
3、 物料衡算
原料处理量:F=(3.61103)/22.54=160.21 Kmol/h
总物料衡算:160.21=D+W
甲醇物料衡算:160.2132.4%=D99.47%+W0.28%
得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h
(三) 塔板数的确定
1、 理论板层数MT的求取
甲醇-水属理想物系,可采用图解法求理论板层数
①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据,绘出x-y图(附表)
②求最小回流比及作回流比
化工原理的精馏工艺流程原理是什么
精馏就是多次而且同时运用部分汽化和部分冷凝的方法,使混合液得到较完全分离,以获得接近纯组分的作.
流程:在精馏塔中同时进行的是,温度相对较低的液体自塔顶在重力作用下从上往下流动,而温度较高的气体(蒸汽)则在压力的作用下自下往上流动,当两者相遇时,气相部分冷凝而液相部分汽化,从而同时实现多次部分汽化与多次部分冷凝
化工原理问题:精馏塔的设计
一)塔设备设计概述:
塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一,他可以使气(或汽)或液液两相紧密接触,达到相际传质及传热的目的。在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各方面都有重大影响。
塔设备中常见的单元作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却和回收、气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等。
最常见的塔设备为板式塔和填料塔两大类。作为主要用于传质过程的塔设备,首先必须使气(汽)液两相能充分接触,以获得高的传质效率。此外,为满足工业生产的需要,塔设备还必须满足以下要求:1、生产能力大;2、作稳定,弹性大;3、流体流动阻力小;4、结构简单、材料耗用量少,制造和安装容易;5、耐腐蚀和不易阻塞,作方便,调节和检修容易。
(二)板式精馏塔设备选型及设计
因为板式塔处理量大、效率高、清洗检修方便且造价低,故工业上多采用板式塔。因而本课程设计要求设计板式塔。
1、工业上常见的几种的板式塔及其优缺点:
Ⅰ、浮阀塔:在塔板开孔上方,安装可浮动的阀片,浮阀可随气体流量的变化自动调节开度,可避免漏液,作弹性大,造价低,且安装检修方便,但对材料的抗腐蚀性能要求高。
Ⅱ、筛孔塔:结构简单、造价低廉、筛板塔压降小、液面落也较小、生产能力及塔板效率都较泡罩塔高,故应用广泛。
Ⅲ、泡罩塔:其气体通道是升气管和泡罩,由于升气管高出塔板,即使在气体负荷很低时也不会发生漏液,作弹性大,升气管为气液两相提供了大量的传质界面。但泡罩塔板结构复杂,成本高,安装检修不便,生产能力小。
综合考虑最终选择筛孔式精馏塔。
2、设计板式塔的要求及简易流程
首先应根据已给定的作条件,由图解法或解析法求得理论塔板数、选定或估算塔板效率,从而测得实际塔板数,然后对以下内容进行设计或计算:......
甲醇三塔精馏流程详述
1----是粗甲醇进入预精馏塔:该塔内采用的是全回流的形式,塔顶的气相部分冷凝,不凝气体和酸性气体从塔顶排出,一般在塔的中下断还要注入稀的NaOH溶液,来进一步中和酸性物质,防止对后续的塔和管线造成腐蚀。
2----然后是预塔后的粗甲醇进入加压塔,加压塔塔釜用蒸汽加热,塔顶的气相作为常压塔的热源,气相被冷凝下来后,部分采出,部分回流。
3----从加压塔塔釜出来的粗甲醇液体,进入常压塔,常压塔塔顶气相用冷却水冷凝,冷凝后回流,部分回流,部分采出,塔釜温度控制在100多点,保证从常压塔塔釜出来的基本都是水。
三塔精馏的加压塔和常压塔,其实最早就是一个塔,只是从节能的角度出发,将这个塔分开,用加压塔的气相作为常压塔的塔釜热源,从而达到节能的目的。另:一般常压塔塔釜液体还有1-3%的甲醇,现在很多都再加一个环保塔,进一步汽提,保证废水甲醇含量连0.05%都不到。
化工原理精馏塔设计到底怎么做啊 把步骤发下啦~谢谢
例子
筛 板 式 精 馏 塔 设 计 报 告
一、设计任务:
要精馏分离为:苯-甲苯
原料液组成为 xf= 54.1200 %(摩尔)
塔顶产品产量 D = 108.20 kmol/h (每小时 108.20千摩尔)
塔顶产品组成 xd= 95.7300 %(摩尔)
塔底残液组成 xw= 3.5200 %(摩尔)(以间接蒸汽加热计)
-----------------------------
二、物料衡算:
设计者选取的D、Xd、Xf、Xw见以上“设计任务”
可计算出:
若按间接蒸汽加热计, 则由以下物料平衡关系式:
F = D + W
FXf= DXd+WXw
可计算得:
原料液量 F = 197.18 kmol/h
塔底产品产量 W = 88.98 kmol/h
---------------------------------
三、塔板数的确定:
设计时选取:
实际回流比是最小回流比的 1.60倍,进料液相分率q= 1.00,
此时,最小回流比 Rmin= 1.02
实际回流比 R= 1.60 1.02= 1.63
理论板数N =12.4, 其中,精馏段N1 = 5.2, 提馏段N2 = 7.3
由平均黏度、相对挥发度μ, α, 可算得全塔效率 Et = 0.5946
实际板数Ne= 22, 其中,精馏段Ne1= 9, 提馏段Ne2= 13
-----------------------------
四、塔径的确定:
可由板间距 Ht 和 (Vl/Vg)(ρl/ρg)^0.5
确定气液负荷参数C, 从而求得液泛气速Uf=C ?[(ρl-ρg)/ ρg]^0.5,
根据塔内气体流通面积A=Vg/U=Vg/[(0.6---0.9)Uf]估算塔径D, 再圆整之。
按精馏段首、末板,提馏段首、末板算得的塔径分别为:
1.620米、1.663米, 1.731米、1.807米
程序自动圆整(或手工强行调整)后的塔径为:
---1800.0毫米,即 1.800米---
--------------------------------
五、塔板和降液管结构设计:
堰长与塔径之比Lw/D= 0.70
堰长 Lw= 1 mm
塔径 D = 1800 mm
安定区宽度 Ws= 75 mm
开孔区至塔壁距离Wc= 50 mm
孔径 do= 5 mm
孔中心距 t = 15 mm
堰高 hw= 50 mm
降液管底隙高度 hd'= 40 mm
塔板厚度 tp= 4 mm
板间距 Ht= 450 mm
以上为选定[调整]值; 以下为计算值:
计算孔数 n= 11
塔截面积 A= 2544690 mm^2
降液管截面积 Ad= 223155 mm^2
有效截面积 An= 2321535 mm^2
工作区面积 Aa= 2098380 mm^2
开孔区面积 Aa'= 1775172 mm^2
总开孔面积 Ao= 178898 mm^2
Ad/A= 0.0877
An/A= 0.8246
Ao/Aa'= 0.1008
----------------------------------------
六、流体力学校核:
精馏段首板:
单板压降 ΔHt=ho+he=ho+β(hw+how)= 0.08m清液柱
要求各板总压降 ∑(ΔHt)<0.3 atm
堰上液头how=0.0028Fw(Vl'/Lw)^(2/3)=0.01645m
为流动稳定,要求how>0.006m, 如实在达不到此要求则用齿形堰。
液沫夹带率 ψ=0.0611
要求,ψ〈0.1 (0.15)
降液管内泡沫层高度Hd'=ΔHt+(hw+how)+hd= 0.30m
要求 Hd' 液体在降液管内平均停留时间τ=HdAd/Vl= 7.02秒 要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板 实际孔速与漏液时孔速之比Uo/Uomin=12.87/ 6.87=1.873 Uo必须大于Uo(即比值>1)。要求该比值 > 1.5,以免漏液过量 精馏段末板: 单板压降(气体) ΔHt= 0.09m清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)<0.3 atm 堰上液层高度 how=0.01740m 为流动稳定,要求how>0.006m, 如实在达不到此要求则用齿形堰。 液沫夹带率 ψ=0.0737 要求,ψ〈0.1 (0.15) 降液管泡沫层高度 Hd'= 0.31m 要求 Hd' 液体在降液管内停留时间 τ= 6.69秒 要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板 孔速与漏液孔速之比Uo/Uomin=13.21/ 6.81=1.939 要求该比值 > 1.5, 否则可导致漏液过量 提馏段首板: 单板压降(气体) ΔHt= 0.10m清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)<0.3 atm 堰上液层高度 how=0.02945m 为流动稳定,要求how>0.006m, 如实在达不到此要求则用齿形堰。 液沫夹带率 ψ=0.0439 要求,ψ〈0.1 (0.15) 降液管泡沫层高度 Hd'= 0.36m 要求 Hd' 液体在降液管内停留时间 τ= 3.62秒 要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板 孔速与漏液孔速之比Uo/Uomin=13.28/ 7.20=1.845 要求该比值 > 1.5, 否则可导致漏液过量 提馏段末板: 单板压降(气体) ΔHt= 0.10m清液柱 要求各板总压降 ∑(ΔHt)<0.3 atm 堰上液层高度 how=0.03107m 为流动稳定,要求how>0.006m, 如实在达不到此要求则用齿形堰。 液沫夹带率 ψ=0.0542 要求,ψ〈0.1 (0.15) 降液管泡沫层高度 Hd'= 0.39m 要求 Hd' 液体在降液管内停留时间 τ= 3.55秒 要求, τ> 3 至 5 秒, 以防止气体随液体带入下层塔板 孔速与漏液孔速之比Uo/Uomin=13.80/ 7.04=1.960 要求该比值 > 1.5, 否则可导致漏液过量 -------------------------------------------- 七、塔高: 塔高约11.7米 分太少了,再说你也太懒了,大学读一次,平时不学就算了,到毕业设计了你还不做,那你也算学了化工的?你这辈子可能没机会再做化工设计了!不遗憾吗? 改改其中的数据就好了,跟你说的要求很像,发你邮箱了大学化工原理“板式精馏塔的设计”,跪求大仙帮忙,在下感激不尽!
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 836084111@qq.com,本站将立刻删除。
下一篇