16632万吨年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计(编辑修改稿)

16632万吨年苯—甲苯连续精馏装置工艺设计(编辑修改稿)内容摘要：

ax   精馏塔的塔径mVD S   按标准塔径圆整取mD  精馏塔高度： 精馏塔有效高度：  mHNZ T  ）（ 精精 提馏塔有效高度：mT )116( ）（ 提提 在进料板上方开一人孔，其高度为 600mm 故精馏塔的高 度为mZZZ  提精 精馏塔的总高度： 塔顶空间 DH 取塔顶 2 0 .4 5 2 0 .9DTH H m    进料板高度 FH 0. 00 8 0. 9 0. 00 8 0. 90 8FDHH     塔底空间 WH 假定塔底空间依储存液量停留 10 分钟，那么 塔底液高： mALth TSW .  取塔底液面距最下面一层板多预留 490mm，故塔底空间mH W  封头高度 1H 由塔径 =700mm，取椭圆形封头，曲面高度 h=，直边高度 h’= 裙座高度 2H 取一个平台高度 2  塔壁厚计算 取每年腐蚀 ，因限制用年数为 15 年，年寿终了的最低 4mm 那么壁厚 m in ( 4 1 . 5 1 5 ) 2 6 . 5m m m m     故按标准，取壁厚 28mm。 塔总高度（不包括裙座） mH )(  塔和塔板的工艺尺寸设计 溢流装置 因塔径为 ，所 以采用单溢流型的平顶弓形溢流堰、弓形降液管、凹形受液盘，且不设进口内堰。 溢流堰长（出口堰长）wl 取mDl w  精馏段堰上溢流强度    hmmhmmlL wh ./100./3339。 ，满足强度要求 提镏段堰上溢流强度    hmhmmlL wh ./100./3339。 ，满足强度要求 出口堰高wh owLw hhh  ， 对平直堰  3/2/0028 whow lLEh  精馏段： 由Dlw及wh LL，查化工原理课程设计图如下得 1E   mmh ow 3/2 （满足要求） mhhh owLw  验证：owwow hhh  (设计合理 ) 提镏段： 由Dlw及，查化工原理课程设计图 55 得 1E， 于是：  mmh ow 3/239。 （满足要求） mhhh owLw 39。  验证：39。 39。 39。 owwow hhh  (设计合理 ) 降液管的宽度dW和降液管的面积fA 由Dlw，查化工原理课程设计 P120 图 57 得/ 2 , / 5d f TW D A A， 即：md ，22 DAT  ， mAf 。 液体在降液管内的停留时间 精馏段：)( 提馏段：)( 降液管的底隙高度oh 精馏段： 取液体通过降液管底隙的流速 ，则有： mmhmlLhwwh 039。 00   在 合理范围之内 提镏段： 取液体通过降液管底隙的流速m/ou，则有： mmhhmlLhwh.. 39。 039。 39。 039。 39。 0 故合理 选用凹形受液盘，深度mmhW 5039。 。 塔板布置 塔板的分块 本设计塔径为mmmD ，故塔板采用分块式，塔板分为 3 块。 边缘区宽度确定 取39。 s  SWW取 Wc 开孔区面积计算 2 2 2 12 ( sin )180a xA x r x r r      其中 ： mWDrmWWDxCsd )(2 )(2 故 2222 ) (2 mA a   浮阀数计算及其排列 精馏段： 预先选取阀孔动能因子10oF,由 F0=vu 0可求阀孔气速u， 即smFV/   F1 型浮阀的孔径为 39mm，故每层塔板上浮阀个数为 )(44 200  udVN S 浮阀排列方式采用等腰三角形叉排。 取同一横排的孔心mmt 75 则排间距mmNtAt a 39。 1  考虑到塔径比较大，而且采用塔板分块，各块支撑与衔接也要占去一部分鼓泡区面积，因而排间距不宜采用 ,而应小一点，故取mmt 5039。 ，按t 75，mmt 5039。 以等腰三角叉排方式作图得阀孔数52N 实际孔速 smNdVuoS /4 2239。 0   阀孔动能因数为 39。 39。 00  VuF  所以阀孔动能因子变化不大，故此阀孔实排数适用。 )(52)(/ 2200  DdNAA T 此开孔率在 5%~15%范围内，符合要求。 所以这样开孔是合理的。 塔板压降 气体通过干板的压降ch 精馏段： 由式 vcU 可计算临界阀孔气速ocU，即 smVOC/   39。 00 cUU ，可用39。 39。 202 39。 Lvcc gUh 算干板静压头降，即 mh c 2  计算塔板上含气液层静压头降fh 由于所分离的苯和甲苯混合液为碳氢化合物，可取充气系数 ， 已知板上液层高度 ，所以依式Ll hh 0 8 40l    计算液体表面张力所造成的静压头降h 由于采用浮阀塔板，克服鼓泡时液体表面张力的阻力很小，所以可忽略不计。 这样，气流经一层，浮阀塔板的静压头降ph为 mhhhh lcp   kpapaghp Lpp   液泛计算 精馏段： （ 1）计算气相通过一层塔板的静压头降 ph ，前已计算mhp  （ 2）液体通过降液管的静压头降d 因不设进口堰，所以可用式20  hLLhwsd 式中mhmlsmL ws ,/ 03  mh d 2   （ 3）板上液层高度： 则mH d  为了防止液泛，按式：)( wTd hH ，取安全系数， 选定板间距,mhW    mhH wT )(  从而可知mhHmH wTd 358.)(  ，符合防止液泛的要求 (4) 液体在降液管内停留时间校核 应保证液体早降液管内的停留时间大于 3~5 s,才能使得液体所夹带气体释出。 本设计ssLHA STf ，可见，所夹带的气体可以释放出来 雾沫夹带的计算 判断雾沫夹带量Ve是否在小于 10%的合理范围内，是通过计算泛点率1F来完成的。 泛点率的计算时间可用式： %%10011 TFVLVsPFLSVLVsAKCVFAKCZLVF 和 塔板上液体流程长度 mWDZ dL  塔板上液流面积 mAAA fTp  精馏段： 苯和甲苯混合液可按正常物系处理，取物性系数 K 值， K=,在从泛点负荷因数图中查得负荷 因数FC,将以上数值 分别代入上式 %%  F 及%%   为避免雾沫夹带过量，对于大塔，泛点需控制在 80%以下。 从以上计算的结果可知，其泛点率都低于 80%，所以雾沫夹带量能满足干气）（液） /kg( kge V 的要求。 塔板负荷性能图 雾沫夹带上限线 对于苯 甲苯物系和已设计出塔板结构，雾沫夹带线可根据雾沫夹带量的上限值干气）（液） /kg( kge V 所对应的泛点率1F (亦为上限值 ),利用式。