第一范文网 - 专业文章范例文档资料分享平台

化工原理课程设计 - 正戊烷—正己烷常压精馏塔设计

来源:用户分享 时间:2025/5/31 12:48:29 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全,需要完整文档或者需要复制内容,请下载word后使用。下载word有问题请添加微信号:xxxxxxx或QQ:xxxxxx 处理(尽可能给您提供完整文档),感谢您的支持与谅解。

江苏科技大学化工原理课程设计

(3) 具有热敏性的物料须减压操作,以防过热引起分解或聚合,故应选用压力降较小的塔型。如可采用装填规整填料的散堆填料等,当要求真空度较低时,也可用筛板塔和浮阀塔。

(4) 黏性较大的物系,可以选用大尺寸填料。板式塔的传质效率较差。

(5) 含有悬浮物的物料,应选择液流通道较大的塔型,以板式塔为宜。可选用泡罩塔、浮阀塔、栅板塔、舌形塔和孔径较大的筛板塔等。不宜使用填料。

(6) 操作过程中有热效应的系统,用板式塔为宜。因塔盘上积有液层,可在其中安放换热管,进行有效的加热或冷却。 1.7.2 与操作条件有关的因素

(1) 若气相传质阻力大(即气相控制系统,如低黏度液体的蒸馏,空气增湿等),宜采用填料塔,因填料层中气相呈湍流,液相为膜状流。反之,受液相控制的系统(如水洗二氧化碳),宜采用板式塔,因为板式塔中液相呈湍流,用气体在液层中鼓泡。 (2) 大的液体负荷,可选用填料塔,若用板式塔时,宜选用气液并流的塔型(如喷射型塔盘)或选用板上液流阻力较小的塔型(如筛板和浮阀)。此外,导向筛板塔盘和多降液管筛板塔盘都能承受较大的液体负荷。

(3) 低的液体负荷,一般不宜采用填料塔。因为填料塔要求一定量的喷淋密度,但网体填料能用于低液体负荷的场合。

(4) 液气比波动的适应性,板式塔优于填料塔,故当液气比波动较大时宜用板式塔。 1.7.3 其他因素

(1) 对于多数情况,塔径小于800mm时,不宜采用板式塔,宜用填料塔。对于大塔径,对加压或常压操作过程,应优先选用板式塔;对减压操作过程,宜采用新型填料。 (2) 一般填料塔比板式塔重。

(3) 大塔以板式塔造价较廉。因填料价格约与塔体的容积成正比,板式塔按单位面积计算的价格,随塔径增大而减小。 1.8 板式塔的强化

板式塔产生、发展的过程,实际上就体现了塔设备的强化途径。可将板式塔的发展划分为三个时期,由于当时的主观要求和客观条件所决定,各个时期的发展有所侧重。 (1) 从板式塔的产生到第二次世界大战结束 这阶段的板式塔主要用来炼油,典型设备是泡罩塔。由于当时设计于操作的水平不高,人们希望板式塔有较大的操作弹性,且操作方便,而这正是泡罩塔的特点。筛板塔虽然具有结构简单、造价低、处理能力大等优点,但因缺乏设计资料和难于操作管理而较少采用。

9

江苏科技大学化工原理课程设计

(2) 从第二次世界大战结束至20世纪50年代末 在炼油工业继续发展的同时,以三大合成为中心的化学工业开始有了较大的发展。这一阶段由于处理量的扩大和多方面的要求,泡罩塔已不甚适应。筛板塔则逐渐为人们所接受,技术上有较大的进展。同时,为了适应工业发展的要求,对原有的板式塔提出了造价低、处理能力大、能保持高的效率和大的操作弹性等方面的要求,因而相继出现了S形塔盘、条形泡罩塔盘等泡罩型新塔盘,结合泡罩、筛板的优点而创制的各种浮阀塔盘,以及一些喷射型、穿流型的塔盘。这些塔型与泡罩塔相比,都有结构简单、造价便宜、处理能力较大的优点。

(3) 20世纪60年代至今 从60年代起,开始出现生产装置的大型化,所以也要求塔设备向大型化方向发展。与此同时,塔设备的广泛应用,又提出了高压、真空、大的液体负荷、高弹性比等许多特殊要求,迫使板式塔以强化设备的生产能力为中心,向高效率、大通量方向发展,因而各种新型塔板不断出现。常用塔型如筛板、浮阀、泡罩塔盘的设计方法也日趋完善,建立了系列、标准,并采用电子计算技术,使设计快速化和最优化。还应指出,节约能源也日益成为板式塔发展中必须考虑的问题。

板式塔强化的具体途径是改进流体动力学因素,以提高设备的通过能力和改善相间的接触状况,同时充分利用气液两相之间的热力学因素,以提高设备的传质速率与分离效率。

从塔盘的流体力学来看,随着气速的增大,气液两相接触时的操作状态是:鼓泡-泡沫-喷射,依次过渡。一定的操作状态都要求相应的塔盘结构。同时,结构的改变又为解决生产能力与分离效率之间的矛盾创造了有利条件。例如喷射型塔盘的生产能力一般都比泡罩塔盘、浮阀塔盘为大,且压力降也低。事实上每种塔盘结构都可以历经从鼓泡到喷射的过渡,问题在于什么是最好的操作状态,由设计操作参数所决定的。

正文是毕业设计的主要部分,应将课题的现状、发展趋势、课题采用的研究方法和手段以及结论应进行说明。

10

江苏科技大学化工原理课程设计

第二章 物性数据处理

2.1 设计任务和条件

(1)处理含正戊烷40%(质量分数,下同)的正戊烷—正己烷混合液85000吨/年 (2)塔顶正戊烷产品浓度:98.5% (3)塔底釜液含正己烷不低于 98% (4)操作条件:

精馏塔的塔顶压力 4 kPa(表压) 进料状态 泡点进料 回流比 1.5Rmin 全塔效率 52%

加热蒸汽压力 101.33kpa(表压) 饱和水蒸汽压力 0.25Mpa (表压)

11

江苏科技大学化工原理课程设计

(5)设备形式 浮阀塔

(6)设备工作日 330天(一年中有一个月检修) (7)当地大气压 101.33kpa(表压) (8)厂 址:江苏盐城 2.2 设计计算 2.2.1 设计方案的确定

本设计任务为分离正戊烷—正己烷混合物。对于二元混合物的分离, 应采用常压下的连续精馏装置。本设计采用泡点进料,将原料液通过 预热器加热至泡点后送入精馏塔内,其余部分经产品冷却器冷却后 送入储罐。该物系属于易分离物系,最小回流比较小,操作回流比 取最小回流比的1.5倍。塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后 送至储罐。

2.2.2 精馏塔的物料衡算

1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 正戊烷的摩尔质量 MA=72kg/kmol 正己烷的摩尔质量 MB=86kg/kmol

xF?0.4/72?0.443

0.4/72?0.6/86 xD?0.985/72?0.987

0.985/72?0.015/860.02/72?0.024

0.02/72?0.98/86 xW?

2. 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔质量

MF=0.443×72+0.557×86=79.798 MD=0.987×72+0.013×86=72.182 MW=0.024×72+0.976×86=85.664

3.物料衡算

原料处理量F?85000?1000=134.49kmol/h

330?24?79.798全塔物料衡算134.49?D?W……………………………?

12

化工原理课程设计 - 正戊烷—正己烷常压精馏塔设计.doc 将本文的Word文档下载到电脑,方便复制、编辑、收藏和打印
本文链接:https://www.diyifanwen.net/c8o6zt2xl3q0fvqu4zj1c_3.html(转载请注明文章来源)
热门推荐
Copyright © 2012-2023 第一范文网 版权所有 免责声明 | 联系我们
声明 :本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
客服QQ:xxxxxx 邮箱:xxxxxx@qq.com
渝ICP备2023013149号
Top