苯氯苯分離浮閥板式精餾塔設計書

苯氯苯分離浮閥板式精餾塔設計書產(chǎn)純度為98%的***,塔頂餾出液中苯含量不低于98%,%,原料液中含苯65%以上均為質量%。

表壓;,自選;,自選;表壓;;1型。

,每天24小時連續(xù)運行。

。

;;;;;:..;;;;;可依據(jù)實際狀況選作;。

二、塔的工藝計算已知參數(shù):苯、***苯混合液處理量,=5000;;1;;回流比自選;進料熱狀況,13;塔頂壓強,4;。

已知數(shù)據(jù)如下表所示:表3-1苯和***苯的物理性質項目分子式分子量沸點臨界溫度℃臨界壓強***-2苯和***苯的飽和蒸汽壓溫度℃80901001**.80,7601025135017602250284029000,-3液體的表面力σ溫度℃8090100110120230苯,***苯,-4苯與***苯的液相密度溫度℃8090100110120230:..苯,3817805793782770757***苯,31039102810181008997985表3-5液體粘度μ溫度℃6080100120230苯***苯料液及塔頂、塔底產(chǎn)品含苯摩爾分率6535平均分子量111、全塔物料衡算總物料衡算5000150002聯(lián)立上式1、2解得:50005000∴:..,苯—***苯屬于抱負物系,可用圖解法計算理論板數(shù)。

其計算方法如下:1依據(jù)苯-***苯的氣液平衡數(shù)據(jù)作-圖及--圖如下圖所示。

通過氣液平衡關系計算,計算結果列于上表3-2,通過表在--圖直角坐標系中做出平衡曲線和對角線,并標出點、、點、、點、三點;2求最小回流比及操作回流比。

因氣液混合進料液:氣1:2即13,:,在-圖中對11111133角線上自點作出進料線線,該線與平衡線的交點坐標為,,此即最小回流比時操作線與平衡線的交點坐標。

依最小回流比計算式:。

:22。

:..精餾段操作線方程:10,,連接點和點可以作出精餾段操作線方程,與線交于點,連接點、點可作出提餾段操作線方程。

根據(jù)常規(guī)的圖解法作梯級可得:918層不包括再沸器,其中精餾段理論板數(shù)為3層,提餾段為5層不包括再沸器,:,依據(jù)塔頂、塔底液相組成查--圖,:℃,2由表3-5及插知該溫度下苯和***苯的粘度為:100苯∴120:..100***苯∴120***苯***苯該溫度下進料液相平均粘度為:11.苯***苯則52%:層6提餾段:層:61117層4,,則進料板的壓強為:6,塔底壓強為:10,:,提餾段平均操作壓強為:精163提,經(jīng)計算得塔頂,,進料板溫度,塔底:,則精餾段的平均溫度:,提餾段的,:。

,:,11:,1:..1:,11:,精精2提餾段平均分子量:,提提1液相密度依據(jù)主要基礎數(shù)據(jù)表3-4,由插法得:塔頂:,,塔底:,,加料板:,為質量分率:,即;:,即;,由加料板液相組成1,故:..:精:提22氣相密度精精提提依據(jù)主要基礎數(shù)據(jù)表3-3,由插法得:,,頂頂,,,。

,,,:精:提1依據(jù)主要基礎數(shù)據(jù)表3-5,由插法得:,,頂頂,,進進,。

底底:..1頂1進1:精:提2三、塔和塔板主要工藝尺寸的設計精餾段:11精精36003600精精精36003600精3600:111提提36003600提提提36003600提3600,可參照下表所示閱歷關系選取。

表6板間距與塔徑關系塔徑,~~~~~,200~300300~350350~450450~600500~800=600:..圖4-1關聯(lián)圖依據(jù)上表,初選板間距,取板上液層高度,故;112精精精餾段:精精,可得。

依式2023202020精精精—,則:..4精。

按標準,,4精:22提提:提提查史密斯關聯(lián)圖,可得;依式2023202020提提提—,則提故。

按標準,,則空塔氣速為:4提2、弓形降液管、平行受液盤及平行溢流堰,不設進口堰。

各項計算如下:1溢流堰長:單溢流取-,,即出口堰高:,精餾段::3查液流收縮系數(shù)計算可知:,由得,1000:..3精餾段:故;查液流收縮系數(shù)計算可知:,因此可得,3提餾段:10001000故降液管的寬度與降液管的面積:由:,11,2∴,2,443600利用式計算液體在降液管中停留時間以檢驗降液管面積,即360036005,符合要求降液管底隙高度:取液體通過降液管底隙的流速:精餾段36003600,閥孔直徑0=39,底邊孔中心距=12,則孔速1:..107塊22,破沫區(qū)寬度計算塔板上的鼓泡區(qū)面積,即:2222180其中+=-+=22222+180=,取同一個橫排的孔心距,則排間距:”=74考慮到孔徑較大,必需采納分塊式塔板,而各分塊的支撐與連接也要占去一部分鼓泡區(qū)面積,因此排間距不宜采納90,而應小于此值。

故取’=65==75,’=65,以等腰三角形叉排方式作圖,排得閥數(shù)105個按=105個重新核算孔速及閥孔動能因數(shù),1054=,仍在9—13圍,塔板開孔率2%。

0圖4-2閥孔排列方式:..=12,則22=75,估算排間距,10780,排得閥數(shù)為53塊。

按53塊重新核算孔速及閥孔動能因數(shù),53%閥孔動能因數(shù)變化不大,開孔率=浮閥排列方式如圖所示:圖4-干板阻力:..10因故=2表面力所造成的阻力此阻力很小,可忽視不計,因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當?shù)母叨葹?干板阻力202因故=2板上充氣液層阻力,表面力所造成的阻力此阻力很小,可忽視不計,因此與氣體流經(jīng)塔板的壓降相當?shù)母叨葹?為了防止發(fā)生淹塔現(xiàn)象,要求掌握降液管中清液高度:即。

1032104013板上液層高度:..,則=,已選定,所以符合防淹塔的要求。

:2103104023板上液層高度:,則=,則,可見2所以符合防淹塔的要求。

泛點率=100%泛點=100%:22:22=,泛點負荷性能系數(shù)圖。

103:%:%:..對于大塔,為了避開過量物沫夾帶,應掌握泛點率不超過80%,由以上可知,物沫夾帶能夠滿意液氣的需求。

=,泛點負荷性能系數(shù)圖103:%:%,符合要求。

泛點率=據(jù)此可作業(yè)負荷性能圖中的物沫夾帶線,按泛點泛80%計算。

=:7-2由上式知物沫夾帶線為直線,則在操作圍作取兩個值,算出,作出霧沫夾帶線12提餾段::..=:101由此確定液泛線,忽視式中2212321000而02110522:22+5322:2-5,液體降液管停留時間35。

以5作為液體降液管停留時間的下限,則::..24對于1型重閥,依0=5作為規(guī)定氣體最小負荷的標準,5105.553.10液相負荷下限性取堰上液層高度,該線為氣相流量無關的豎直線。

3600=1則10001000321-,圖如下:由塔板負荷性能圖可看出:1在任務規(guī)定的氣液負荷下的操作處在操作區(qū)的適中位置。

2塔板的氣相負荷上限完全由物沫夾帶線掌握,操作下限由漏液掌握;3按固定的液氣比,由圖可查出塔板的氣相負荷上限=,氣相負荷下限。

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