二元物系连续精馏装置设计方案.ppt

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1、路漫漫其悠远路漫漫其悠远少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤少壮不努力，老大徒悲伤2023/5/18二元物系连续精馏装置二元物系连续精馏装置设计方案设计方案路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂板式塔的设计原则板式塔的设计原则1 1、根据气液流量安排合适大小的两相通道、根据气液流量安排合适大小的两相通道 2、实现气液两相的传质、实现气液两相的传质 3、实现气液两相的分离、实现气液两相的分离必须避免必须避免：1、传质时间不够长，板上各处传质不均匀、传质时间不够长，板上各处传质不均匀 2、气相自上而下夹带，液相

2、自下而上夹带返混、气相自上而下夹带，液相自下而上夹带返混 3、两相通道尺寸不能满足通量要求、两相通道尺寸不能满足通量要求 4、在极限条件操作、在极限条件操作路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂板式塔塔内件的选型和水力学校核板式塔塔内件的选型和水力学校核1、板式塔的基本结构、板式塔的基本结构2、板式塔的板面布置、板式塔的板面布置3、板式塔的水力学性能、板式塔的水力学性能4、负荷性能图和上、下弹性、负荷性能图和上、下弹性路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂塔板结构工艺计算塔板结构

3、工艺计算 以第一块塔板的物性数据为基础进行手算，以第一块塔板的物性数据为基础进行手算，借助板式塔设计软件校核精馏段第一块板和最借助板式塔设计软件校核精馏段第一块板和最后一块板及提馏段第一块板和最后一块板。后一块板及提馏段第一块板和最后一块板。注：要求精馏段两块板及提馏段两块板结注：要求精馏段两块板及提馏段两块板结 构分别相同构分别相同路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂BottomsQ7Q1FeedDistillate路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂 路漫漫其悠远路漫漫其

4、悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4.1 4.1 单溢流塔板介绍单溢流塔板介绍n塔径塔径D Dn堰高堰高h hw wn堰上液层高度堰上液层高度h howown板间距板间距H HT Tn底缝底缝h ho on降液管内液面高度降液管内液面高度H Hd d路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4.1 4.1 单溢流塔板介绍单溢流塔板介绍n堰长堰长l lw wn堰宽堰宽w wd dn安定区宽度安定区宽度w ws sn安装区宽度安装区宽度w wc cn筛板筛板:孔径孔径d d0 0、孔间距孔间距t t路漫

5、漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4.2 4.2 塔板设计及优化塔板设计及优化n每位同学手算一块塔板！每位同学手算一块塔板！已知条件已知条件:汽液流量汽液流量 汽液密度汽液密度 液相表面张力液相表面张力路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂4.2.1 4.2.1 板面布置板面布置1 1）塔径）塔径D D初选后校核初选后校核初选：初选：参见参见13-13613-136校核校核:n雾沫夹带雾沫夹带e ev v0.1kg/kg6mm，选平直堰，选平直堰 （how见式见式72）how=5

6、 s=5 s通过停留时间可确定液流量上限线路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂5 5）雾沫夹带）雾沫夹带原因原因原因原因：气体对液体的曳力大于液滴的净重气体对液体的曳力大于液滴的净重气体对液体的曳力大于液滴的净重气体对液体的曳力大于液滴的净重现象现象现象现象：大量液滴被夹带至上方塔板大量液滴被夹带至上方塔板大量液滴被夹带至上方塔板大量液滴被夹带至上方塔板结果结果结果结果：塔板效率急剧降低塔板效率急剧降低塔板效率急剧降低塔板效率急剧降低液沫夹带分率液沫夹带分率液沫夹带分率液沫夹带分率e e e eV V V V液沫夹带的量液沫夹带的量液

7、沫夹带的量液沫夹带的量(kg/h)(kg/h)(kg/h)(kg/h)干气体流量干气体流量干气体流量干气体流量(kg/h)(kg/h)(kg/h)(kg/h)正常操作正常操作正常操作正常操作e e e eV V V V 约约约约0.050.05，一般不宜超过，一般不宜超过，一般不宜超过，一般不宜超过0.10.1。可用可用可用可用HuntHunt公式公式公式公式计算计算计算计算通过雾沫夹带可确定气流量上限线路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂）负荷性能图）负荷性能图2 2、最小液量线、最小液量线、最小液量线、最小液量线:液体流量过低，板

8、面上的液流不易液体流量过低，板面上的液流不易液体流量过低，板面上的液流不易液体流量过低，板面上的液流不易维持均匀。维持均匀。维持均匀。维持均匀。(how=6mm)(how=6mm)(how=6mm)(how=6mm)。3 3、最大液量线：、最大液量线：、最大液量线：、最大液量线：液体流量过大则降液管内液体停液体流量过大则降液管内液体停液体流量过大则降液管内液体停液体流量过大则降液管内液体停留时间过短留时间过短留时间过短留时间过短(t=5s)(t=5s)(t=5s)(t=5s)4 4、液泛线：、液泛线：、液泛线：、液泛线：降液管内的泡沫层高必须小于板间距与降液管内的泡沫层高必须小于板间距与降液管

9、内的泡沫层高必须小于板间距与降液管内的泡沫层高必须小于板间距与溢流堰高之和溢流堰高之和溢流堰高之和溢流堰高之和(H(H(H(Hd d d d/=H/=H/=H/=HT T T T+hw)+hw)+hw)+hw)5 5、雾沫夹带线：、雾沫夹带线：、雾沫夹带线：、雾沫夹带线：气体流量过大可使液沫夹带过量，气体流量过大可使液沫夹带过量，气体流量过大可使液沫夹带过量，气体流量过大可使液沫夹带过量，塔板效率即严重下降。塔板效率即严重下降。塔板效率即严重下降。塔板效率即严重下降。(e(e(e(ev v v v=0.1)=0.1)=0.1)=0.1)1 1、漏液线、漏液线、漏液线、漏液线:气体流量过低使出现

10、漏液气体流量过低使出现漏液气体流量过低使出现漏液气体流量过低使出现漏液(式式式式8 8 8 813131313）路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂弹性的计算及调整弹性的计算及调整n上弹性上弹性K K上上1.51.5 n下弹性下弹性K K下下1.51.5路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂、塔板校核、塔板校核表表表表11筛板塔设计原始数据筛板塔设计原始数据筛板塔设计原始数据筛板塔设计原始数据（1）气相流量）气相流量m3/s（2）液相流量）液相流量m3/s（3）气相密度）气相密

11、度Kg/m3（4）液相密度）液相密度Kg/m3（5）液相表面张力）液相表面张力dyn3/cm路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂塔板校核需要输入的数据塔板校核需要输入的数据表表22筛板塔设计初步结果筛板塔设计初步结果（1）塔径）塔径mm（2）塔板间距）塔板间距mm（3）溢流堰长）溢流堰长mm（4）溢流堰高）溢流堰高mm（5）降液管底距板高）降液管底距板高mm（6）孔径）孔径mm（7）孔间距）孔间距mm（8）齿形堰齿深）齿形堰齿深mm（9）安装区宽度）安装区宽度mm（10）安定区宽度）安定区宽度mm（11）筛孔数）筛孔数mm（12）筛板

12、厚度）筛板厚度mm（13）稳定系数）稳定系数mm（14）上弹性系数）上弹性系数mm（15）下弹性系数）下弹性系数mm路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂塔板校核需要输入的数据塔板校核需要输入的数据表表3筛板塔预选参数筛板塔预选参数（1）清液层高度）清液层高度mm（2）最少停留时间）最少停留时间秒秒路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂塔板校核要求塔板校核要求n精馏段第一块板和最后一块板的结构完精馏段第一块板和最后一块板的结构完全相同；全相同；n提馏段第一块板和最后一块板的结构完

13、提馏段第一块板和最后一块板的结构完全相同；全相同；n精馏段和提馏段塔板结构可以不同精馏段和提馏段塔板结构可以不同路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6 6、辅助设备计算、辅助设备计算精馏塔精馏塔精馏塔精馏塔进料泵进料泵进料泵进料泵冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器回流泵回流泵回流泵回流泵再沸器再沸器再沸器再沸器产品泵产品泵产品泵产品泵进料预热器进料预热器进料预热器进料预热器产品冷却器产品冷却器产品冷却器产品冷却器 C101 C101 E102 E102 E103A,B E103A,B E104 E104 P102 P102 P101 P101

14、E101 E101 P101 P101 路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6 6、辅助设备计算、辅助设备计算n6.1塔高的设计塔高的设计n6.26.2换热器的设计及选型换热器的设计及选型n6.36.3泵的设计及选型泵的设计及选型n6.46.4接管尺寸的设计接管尺寸的设计n6.56.5绘制流程图绘制流程图路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6.16.1塔高的设计塔高的设计n裙座高度的设计裙座高度的设计 直接蒸汽加热直接蒸汽加热 2-3 m 2-3 m 间接蒸汽加热间接蒸汽加热

15、 3-5 m 3-5 mn塔顶第一块板距塔顶塔顶第一块板距塔顶 0.5-1.0 m 0.5-1.0 mn塔底最后一块板距塔底塔底最后一块板距塔底 1.0-1.5 m 1.0-1.5 mn进料位置的板间距要适当放大进料位置的板间距要适当放大 0.9 m 0.9 mn实际塔设备中实际塔设备中 每每1010块板要有一个人孔，此位块板要有一个人孔，此位置的板间距取置的板间距取 0.7-0.9 m 0.7-0.9 m路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6.26.2换热器的计算要求换热器的计算要求进料预热器进料预热器进料预热器进料预热器冷凝器冷凝

16、器冷凝器冷凝器再沸器再沸器再沸器再沸器产品冷却器产品冷却器产品冷却器产品冷却器估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型估算、选型路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6.3 6.3 管道的计算管道的计算n进料管进料管 n塔顶升气管塔顶升气管n回流管回流管n塔釜气相回流管塔釜气相回流管n釜液排出管釜液排出管已知流量已知流量估算流速估算流速求出求出d进行圆整进行圆整选标准尺寸选标准尺寸路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不

17、舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6.4 6.4 泵的选型泵的选型离心泵的选用原则：离心泵的选用原则：离心泵的选用原则：离心泵的选用原则：根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定根据被输送液体的性质和操作条件，初步确定泵的系列泵的系列泵的系列泵的系列根据输送介质决定选用清水泵、油泵、耐腐蚀根据输送介质决定选用清水泵、油泵、耐腐蚀根据输送介质决定选用清水泵、油泵、耐腐蚀根据输送介质决定选用清水泵、油泵、耐腐蚀

18、泵、屏蔽泵等；泵、屏蔽泵等；泵、屏蔽泵等；泵、屏蔽泵等；根据流量大小选用单吸泵、双吸泵等；根据流量大小选用单吸泵、双吸泵等；根据流量大小选用单吸泵、双吸泵等；根据流量大小选用单吸泵、双吸泵等；根据扬程大小选单级泵、多级泵、或两泵串、根据扬程大小选单级泵、多级泵、或两泵串、根据扬程大小选单级泵、多级泵、或两泵串、根据扬程大小选单级泵、多级泵、或两泵串、并联等。并联等。并联等。并联等。路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂6.56.5贮槽的设计贮槽的设计n原料贮罐原料贮罐5 5天量计天量计n高位槽高位槽1 1天三班计（天三班计（8hr)8h

19、r)n中间槽（回流槽）中间槽（回流槽）2020分钟计分钟计n产品贮罐产品贮罐8hr8hr路漫漫其悠远路漫漫其悠远锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂锲而不舍，金石可镂画出原则流程图（带控制点）画出原则流程图（带控制点）1物料流程物料流程物料流程包括：物料流程包括：(1)设备示意图设备示意图 示意图大致依设备外形尺寸比例画出，标明设示意图大致依设备外形尺寸比例画出，标明设备的主要管口，适当考虑设备合理的相对位置；备的主要管口，适当考虑设备合理的相对位置；(2)设备流程号；设备流程号；(3)物料及动力物料及动力(水、汽、真空、压缩机、冷冻盐水等水、汽、真空、压缩机、冷冻盐水等)管线及流管线及流向箭头；向箭头；(4)管线上的主要阀门、设备及管道的必要附件，如冷凝水排管线上的主要阀门、设备及管道的必要附件，如冷凝水排除器、管道过滤器、阻火器等；除器、管道过滤器、阻火器等；(5)必要的计量、控制仪表加流量计、液位计、压强表、真空必要的计量、控制仪表加流量计、液位计、压强表、真空表及其它测量仪表等；表及其它测量仪表等；(6)简要的文字注释，如冷却水、加热蒸汽来源、热水及半成简要的文字注释，如冷却水、加热蒸汽来源、热水及半成品去向等。品去向等。