年产100000吨dmc项目产品精馏塔的设计(编辑修改稿)

年产100000吨dmc项目产品精馏塔的设计(编辑修改稿)内容摘要：

， 两边安定区宽度均为  2 2 22 ( a r c sin )180p xA x R x R R   式中 3 . 2( ) ( 0 . 3 8 4 0 . 0 6 0 ) 1 . 2 7 622dsDx W W m       3 . 2 0 . 0 5 1 . 5 522cDRW     所以 2 2 2 23 . 1 4 1 . 2 7 62 ( 1 . 2 7 6 1 . 5 5 1 . 2 7 6 1 . 5 5 a r c s in ) 6 . 8 9 01 8 0 1 . 5 5pAm        孔心距39。 6 . 8 9 0 0 . 0 8 4 71 0 8 4 0 . 0 7 5PAtmNt   取 t=85mm 具体排列如图 41 所示，共安排浮阀个数为 N=1084 个 年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 图 41 精馏段阀孔排列示意图 故实际阀孔中的气体速度为 0 /u m s 阀孔动能因数为 00 5 .7 5 3 .0 2 1 0GFu     故塔板开孔率 = 000 . 9 2 6 0 . 1 6 1 1 6 . 1 %5 . 7 5TA uAu    提馏段： 阀孔数 取阀孔动能因子 0 10F ，用下式可求孔速 0u 即 00 10 5 .7 3 /3 .0 5GFu m s   每层塔板上的浮阀数可由下式求得： 22020 4 7 . 9 8 6 9 11683 . 1 4 0 . 0 3 9 5 . 7 3GqN du    已知 0 . 1 2 , 0 . 1 2 3 . 7 0 . 4 4 4ddW WmD     浮阀排列方式采用等腰三角形叉排，其高取 39。 75t mm ，取边缘区宽度 ， 两边安定区宽度均为  2 2 22 ( a r c sin )180p xA x R x R R   式中 3 . 7( ) ( 0 . 4 4 4 0 . 0 6 0 ) 1 . 4 6 622dsDx W W m       3 .7 0 .0 5 1 .822cDRW     年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 所以 2 2 2 23 . 1 4 1 . 4 6 62 ( 1 . 4 6 6 1 . 8 1 . 4 6 6 1 . 8 a r c s in ) 9 . 2 2 6 61 8 0 1 . 8pAm        孔心距39。 9 . 2 2 6 6 0 . 1 0 5 31 1 6 8 0 . 0 7 5PAtmNt   取 t=106mm 具体排列 如图 41 所示，共安排浮阀个数为 N=1168 个 图 42 提 馏段阀孔排列示意图 故实际阀孔中的气体速度为 0 /u m s 阀孔动能因数为 0 10F 故塔板开孔率 = 000 . 7 4 3 0 . 1 3 0 1 3 . 0 %5 . 7 3TA uAu    年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 第五部分 塔板流体力学性能验算 精馏段流体力学性能验算 阻力计算 塔板阻力包括干板阻力 hc，板上充气液层阻力 hl和液体表面张力所造成的阻力， 即 p c lh h h h   干板阻力： 由下式求得临界孔速 1 / 1 . 8 2 5 1 / 1 . 8 2 57 3 . 1 7 3 . 1( ) ( ) 5 . 7 3 /3 . 0 2oc Gu m s   因 ocuu  ，故 2 23 . 0 2 5 . 7 55 . 3 7 5 . 3 7 0 . 0 3 1 62 2 8 6 5 . 5 5 9 . 8 1Goc Luhmg      板上充气液层阻力： 0 .4 0 .4 0 .0 3 1 0 .0 3 4 0 .0 4 6 4l W O Wh h h m      由于液体表面张力所造成的阻力很小，可忽略不计，及 0h 故塔板阻力为 0 . 0 3 1 6 0 . 0 4 6 4 0 . 0 7 8p c lh h h h m      单板压降为 0 . 0 7 8 8 6 5 . 5 5 9 . 8 1 6 6 2 . 3 0pLp h g P a      由此可见，塔板压降较小，符合设计要求 淹塔校核 为了防止淹塔现象的发生，要求控制降液管中清夜层高度，可由下式计算 d p L dH h h h   前已经设定板上液层高度  ，并计算得到  因塔板上不设进口堰，故通过降液管的压头损失可按照下式计算 2200 . 0 2 1 70 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 2 6 62 . 0 8 0 . 0 2 5LdWqhmlh    则 0 . 0 7 8 0 . 0 4 6 4 0 . 0 2 6 6 0 . 1 5 1d p L dH h h h m       又因为设定板间距 HT= 及求得 hw=，取  则 ( ) 0. 5 ( 0. 45 0. 03 1 ) 0. 24 05TwH h m      因 ()d T wH H h，故符合防止淹塔要求 年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 雾沫夹带校核 对于浮阀塔塔板的雾沫夹带量的计算可用间接法，通常用操作时的空塔气速与发生液 泛时的空塔气速的比值及泛点率作为估算雾沫夹带量的指标。 泛点率 计算 如下： 2 3. 2 2 0. 38 4 2. 43 2LdZ D W m      22 8 . 0 3 8 4 2 0 . 5 4 6 6 6 . 9 4 5 2TfA A A m       该系统 可取物性系数 k=，同时由泛点负荷系数图查得泛点负荷系数 CF=，则泛 点率 = 7. 44 37 1. 36 0. 02 17 2. 43 286 5. 55 3. 0210 0% 10 0% 62 .5 %1 0. 11 8 6. 94 52GG L LLGFq q ZKC A         对于直径在 以上的塔，泛点率 80%即可保证雾沫夹带量达到规定的指标，及 10%e 的要求。 根据上式计算出来的泛点率在 80%以下，故可知雾沫夹带量符合要求。 液体在降液管内停留时间的校核 由式 0 . 4 5 0 . 5 4 6 6 1 1 . 3 ( 3 ~ 5 )0 . 0 2 1 7TfLHA sq     即液体在降液管内停留的时间超过（ 3~5） s，故不会发生严重的气泡夹带。 漏液校核 根据动能因子的计算的 F0=106，故不会出现严重的漏液现象。 提馏段流体力学性能验算 阻力计算 塔板阻力包括干板阻力 hc，板上充气液层阻力 hl和液体表面张力所造成的阻力， 即 p c lh h h h   干板阻力： 由下式求得临界孔速 1 / 1 . 8 2 5 1 / 1 . 8 2 57 3 . 1 7 3 . 1( ) ( ) 5 . 7 0 /3 . 0 5oc Gu m s   因 ocuu  ，故 2 23 . 0 5 5 . 7 35 . 3 7 5 . 3 7 0 . 0 3 5 02 2 7 8 2 . 8 4 9 . 8 1Goc Luhmg      板上充气液层阻力： 0. 4 0. 4 0. 00 6 0. 06 9 0. 07 14l w o wh h h m      由于液体表面张力所造成的阻力很小，可忽略不计，及 0h 年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 故塔板阻力为 0 . 0 3 5 0 0 . 0 7 1 4 0 . 1 0 6 4p c lh h h h m      单板压降为 0 . 1 0 6 4 7 8 2 . 8 4 9 . 8 1 8 1 7 . 1pLp h g P a      由此可见，塔板压降较小，符合设计要求 淹塔校核 为了防止淹塔现象的发生，要求控制降液管中清夜层高度，可由下式计算 d p L dH h h h   前已经设定板上液层高度  ，并计算得到  因塔板上不设进口堰，故通过降液管的压头损失可按照下式计算 220 . 0 7 5 40 . 1 5 3 ( ) 0 . 1 5 3 ( ) 0 . 0 0 0 22 . 4 0 5Ldwoqhmlh    则 0 . 1 0 6 4 0 . 0 7 1 4 0 . 0 0 0 2 0 . 1 7 8d p L dH h h h m       又因为设定板间距 HT= 及求得 hw=，取  则 ( ) 0 .5 ( 0 .4 5 0 .0 0 6 ) 0 .2 2 8TwH h m      因 ()d T wH H h，故符合防止淹塔要求 雾沫夹带校核 对于浮阀塔塔板的雾沫夹带量的计算可用间接法，通常用操作时的空塔气速与发生液泛时的空塔气速的比值及泛点率作为估算雾沫夹带量的指标。 泛点率极低如下： 2 3. 7 2 0. 44 4 2. 81 2LdZ D W m      22 1 0 . 7 4 6 7 2 0 . 7 3 0 8 9 . 2 8 5 1TfA A A m       该系统可 取物性系数 k=，同时由泛点负荷系数图查得泛点负荷系数 CF= 则泛点率 = 7. 98 69 1. 36 0. 07 54 2. 81 278 2. 84 3. 0510 0% 10 0% 71 .9 %1 0. 11 8 9. 28 51GG L LLGFq q ZKC A         对于直径在 以上的塔，泛点率 80%即可保证雾沫夹带量达到规定的指标，及 10%e 的要求。 根据上式计算出来的泛点率在 80%以下，故可知雾沫夹带量符合要求。 液体在降液管内停留时间的校核 年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 由式 0 . 4 5 0 . 7 3 0 8 4 . 4 30 . 0 7 5 4TfLHA sq     即液体在降液管内停留的时间超过 3s，故不会发生严重的气泡夹带。 漏液校核 根据阀孔动能因子的计算的 F0=106，故不会出现严重的漏液现象。 年产 100000 吨 DMC 项目产品精馏塔的设计 第六部分 塔板负荷性能图 精馏段塔板负荷性能图 （ 1）极限雾沫夹带线 取泛点率 =80%作为极限雾沫夹带线计算基准。 根据下式得， 泛点率 = 1. 36 2. 43 286 5. 55 3. 0210 0% 10 0% 80 %1 0. 11 8 6. 94 52GG L LGLLGFq q Z qqKC A         整理得 65 .7 6 11 .0 8GLqq 由上式可知雾沫夹带线为一直线，任取两点变可在操作性能图上画出。 如表 61所 示： 表 61 精馏段雾沫夹带线上任意两点 Lq ， 3m/s Gq ， 3m/s （ 2）液泛线 前面算得 ( ) 0. 5 ( 0. 45 0. 03 1 ) 0. 24 05TwH h m      液泛时，有 ( ) 0 .4 ( ) 0 .1 5 1d w o w c w o w dH h h h h h h m      ，即 2 / 3 2203 .0 22 .8 41 .4 0 .0 3 1 1 .4 5 .3 7 0 .1 5 3 ( ) 0 .1 5 11 0 0 0 2 .0 8 2 8 6 5 .5 5。