《《篩板塔設(shè)計(jì)》PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《篩板塔設(shè)計(jì)》PPT課件（76頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、化工原理課程設(shè)計(jì) 篩板(浮 閥)式精餾塔設(shè)計(jì),常 州 大 學(xué) 2011年1月,,第一部分：化工原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,一. 設(shè)計(jì)題目：苯甲苯混合液篩板(浮閥)精餾塔設(shè)計(jì),二. 原始數(shù)據(jù) 年處理量：25000 30000 35000 40000 45000 50000噸 料液初溫：35 料液濃度：40% 45% 50% 55% 60%（苯質(zhì)量分率） 塔頂產(chǎn)品濃度：98.5%（苯質(zhì)量分率） 塔底釜液含甲苯量不低于 98%(以質(zhì)量計(jì)) 每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)：330天（一年中有一個(gè)月檢修） 精餾塔塔頂壓強(qiáng)：4 kpa（表壓） 冷卻水溫度：10 飽和水蒸汽壓力：0.25Mpa(表壓) 設(shè)

2、備型式：篩板(浮閥)塔 廠址：江蘇地區(qū),三. 設(shè)計(jì)任務(wù) 完成精餾塔工藝設(shè)計(jì)，精餾設(shè)備設(shè)計(jì)，有關(guān)附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選用，繪制帶控制點(diǎn)工藝流程圖，塔板結(jié)構(gòu)簡圖，編制設(shè)計(jì)說明書。,四. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 工藝設(shè)計(jì) （1）選擇工藝流程和工藝條件 a加料方式 b. 加料狀態(tài) c. 塔頂蒸汽冷凝方式 d. 塔釜加熱方式 e. 塔頂塔底產(chǎn)品的出料狀態(tài) 塔頂產(chǎn)品由塔頂產(chǎn)品冷卻器冷卻至常溫。 （2）精餾工藝計(jì)算： a.物料衡算確定各物料流量和組成。 b.經(jīng)濟(jì)核算確定適宜的回流比 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)常費(fèi)和設(shè)備投資費(fèi)綜合核算最經(jīng)濟(jì)原則，盡量使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，確定適宜回流比。 c.精餾塔實(shí)際塔板數(shù) 用近似

3、后的適宜回流比在計(jì)算機(jī)上通過逐板計(jì)算得到全塔理論塔板數(shù)以及精餾段和提餾段各自的理論塔板數(shù)。 然后根據(jù)全塔效率ET，求得全塔、精餾段、提餾段的實(shí)際塔板數(shù)，確定加料板位置。,2. 精餾塔設(shè)備設(shè)計(jì) (1)選擇塔型和板型 采用板式塔，板型為篩板(浮閥)塔。 (2)塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和流體力學(xué)計(jì)算 (3)繪制塔板負(fù)荷性能圖 畫出精餾段或提餾段某塊的負(fù)荷性能圖。 (4)有關(guān)具體機(jī)械結(jié)構(gòu)和塔體附件的選定 *接管規(guī)格： 根據(jù)流量和流體的性質(zhì)，選取經(jīng)驗(yàn)流速，選擇標(biāo)準(zhǔn)管道。 *全塔高度： 包括上、下封頭，裙座高度。,3.附屬設(shè)備設(shè)計(jì)和選用 (1)加料泵選型，加料管規(guī)格選型 加料泵以每天工作3小時(shí)計(jì)

4、（每班打1小時(shí)）。 大致估計(jì)一下加料管路上的管件和閥門。 (2)高位槽、貯槽容量和位置 高位槽以一次加滿再加一定裕量來確定其容積。 貯槽容積按加滿一次可生產(chǎn)10天計(jì)算確定。 (3)換熱器選型 對原料預(yù)熱器，塔底再沸器，塔頂產(chǎn)品冷卻器等進(jìn)行選型。 (4)塔頂冷凝器設(shè)計(jì)選型 根據(jù)換熱量，回流管內(nèi)流速，冷凝器高度，對塔頂冷凝器進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。,4.編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想闡明設(shè)計(jì)特點(diǎn)，列出設(shè)計(jì)主要技術(shù)數(shù)據(jù)，對有關(guān)工藝流程和設(shè)備選型作出技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的論證和評價(jià)。應(yīng)按設(shè)計(jì)程序列出計(jì)算公式和計(jì)算結(jié)果；對所選用的物性數(shù)據(jù)和使用的經(jīng)驗(yàn)公式圖表應(yīng)注明來歷。 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)附有帶控制

5、點(diǎn)工藝流程圖，塔板結(jié)構(gòu)簡圖和計(jì)算機(jī)程序框圖和原程序。 5.注意事項(xiàng): 寫出詳細(xì)計(jì)算步驟,并注明選用數(shù)據(jù)的來源; 每項(xiàng)設(shè)計(jì)結(jié)束后,列出計(jì)算結(jié)果明細(xì)表; 設(shè)計(jì)說明書要求字跡工整,裝訂成冊上交。,板式塔： 逐級接觸式，內(nèi)裝塔板，氣 液傳質(zhì)在板上液層空間內(nèi)進(jìn)行,第二部分： 板 式 塔,一.塔板結(jié)構(gòu),篩板塔,泡罩塔板：,浮閥塔板：,三種塔板的比較:,生產(chǎn)能力： 篩板 浮閥 泡罩 壓降： 泡罩 浮閥 篩板 操作彈性： 浮閥 泡罩 篩板 造價(jià)： 泡罩 浮閥 篩板 板效率： 浮閥、篩板相當(dāng) 泡罩,噴射型塔板：,舌形塔板,浮舌塔板,板 式 塔 塔板類型,氣液接觸狀態(tài),二.塔板上汽液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,塔板上汽

6、液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,,,,,塔板上汽液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,注意,塔板上汽液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,通常希望在泡沫狀態(tài)、噴射狀態(tài)或兩者的過渡狀態(tài)下操作,液汽比較大時(shí)處于泡沫狀態(tài)，較小時(shí)處于噴射狀態(tài),易揮發(fā)組分與難揮發(fā)組分的表面張力的相對大小對汽液接觸狀態(tài)有影響,易難，宜在泡沫狀態(tài)下操作 這時(shí)汽液兩相所形成的泡沫層中的氣泡穩(wěn)定，泡沫層較高，汽液兩相接觸面積大，塔板效率高,篩板的篩孔孔徑與開孔率較小時(shí)易形成泡沫接觸狀態(tài),霧(液)沫夾帶：,分析：,產(chǎn)生原因：,確定原則：,,防范措施：,適當(dāng)加大板間距,三、塔板上汽液兩相的非理想流動(dòng)現(xiàn)象,氣泡夾帶,氣泡夾帶,空間不均勻流動(dòng) 氣體流速不均勻 液體流速不均勻,液泛(淹塔

7、)：,四、塔板上汽液兩相的不正常流動(dòng)現(xiàn)象,危害性：,產(chǎn)生原因：,,防范措施：,優(yōu)化板結(jié)構(gòu),增大板間距,可提高液泛氣速,操作被完全破壞,,塔板上汽液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,漏液：,,,,,塔板上汽液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,危害性：,產(chǎn)生原因：,,防范措施：,預(yù)留安定區(qū),,,,塔板上汽液兩相的流動(dòng)現(xiàn)象,塔板效率：,表示法：,五、塔板效率、塔高及塔徑計(jì)算,,塔板效率,說明：,不同板的 通常不相等；,總板效率 ， 但 。,影響因素：,物系性質(zhì)：粘度、密度、表面張力、擴(kuò)散系數(shù)等；,塔板結(jié)構(gòu)：塔徑、板間距、堰高、開孔率等；,操作條件：溫度、壓強(qiáng)、氣速、氣液量比等。,塔板效率,第三部分：篩板式精餾塔設(shè)計(jì)方法,一.

8、工藝計(jì)算 二. 設(shè)備計(jì)算 三. 輔助設(shè)備計(jì)算 四. 塔體結(jié)構(gòu) 五. 帶控制點(diǎn)工藝流程圖,主要內(nèi)容是(1)物料衡算 (2)確定回流比 (3)確定理論板數(shù)和實(shí)際板數(shù) (4)塔的氣液負(fù)荷計(jì)算 (5)熱量衡算 塔設(shè)備的生產(chǎn)能力一般以千克/小時(shí)或噸/年表示，但在理論板計(jì)算時(shí)均須轉(zhuǎn)換成kmol/h,在塔板設(shè)計(jì)時(shí)，氣液流量又須用體積流量m3/s表示。因此要注意不同的場合應(yīng)使用不同的流量單位。 1.全塔物料衡算： F=D+W FxF=DxD+WxW 塔頂產(chǎn)品易揮發(fā)組分回收率為： = DxD/FxF 式中:F、D、W分別為進(jìn)料、塔頂產(chǎn)品、塔底餾出液的摩爾流量(kmol/h), xF、xD、xW分別為進(jìn)料、

9、塔頂產(chǎn)品、塔底餾出液組成的摩爾分率,一工藝計(jì)算,,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,3 液流型式的選擇,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,塔板的負(fù)荷性能圖 在確定了塔板的工藝尺寸，又按前述各款進(jìn)行了流體力學(xué)驗(yàn)算之后，便可確認(rèn)所設(shè)計(jì)的塔板能在任務(wù)規(guī)定的氣液負(fù)荷下正常操作。此時(shí)，有必要進(jìn)一步揭示該塔板的操作性能，即求出維持該塔板正常操作所允許的氣、液負(fù)荷波動(dòng)范圍。這個(gè)范圍通常以塔板負(fù)荷性能圖的形式表示。,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,四. 塔體結(jié)構(gòu),2020/9/18,2020/9/18,2020/9/18,五. 帶控制點(diǎn)工藝流程圖,