筛板塔设计示例.ppt

1、3 筛板塔设计示例筛板塔设计示例【设计任务设计任务】在一常压操作的连续精馏塔内分离苯在一常压操作的连续精馏塔内分离苯甲苯混合物。已知原料液的处理量为甲苯混合物。已知原料液的处理量为4 000 kg/h,组成为组成为0.41（苯的质量分率，（苯的质量分率，下同），要求塔顶馏出液的组成为下同），要求塔顶馏出液的组成为0.96，塔底釜液的组成为塔底釜液的组成为0.01。【设计计算设计计算】（一）设计方案的确定（一）设计方案的确定本设计任务为分离苯一甲苯混合物。对于二元本设计任务为分离苯一甲苯混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将

2、原料液通过预热器加热中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送人精馏塔内。塔顶上升蒸气采用至泡点后送人精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。（二）精馏塔的物料衡算（二）精馏塔的物料衡算1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔

3、分率、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率2、原料液及塔顶、塔底产品的平均、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量摩尔质量3、物料衡算、物料衡算（三）塔板数的确定（三）塔板数的确定1、理论板层数、理论板层数NT的求取的求取2、实际板层数的求取、实际板层数的求取（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据（四）精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算的计算 以精馏段为例进行计算。以精馏段为例进行计算。1、操作压力计算、操作压力计算2、操作温度计算、操作温度计算依据操作压力，由泡点方程通过试差法计依据操作压力，由泡点方程通过试差法计算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸算出泡点温度，其中苯、甲苯的饱和蒸气压由安托尼方程

4、计算，计算过程略。气压由安托尼方程计算，计算过程略。计算结果如下：计算结果如下：3、平均摩尔质量计算、平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算塔顶平均摩尔质量计算4、平均密度计算、平均密度计算5、液体平均表面张力计算、液体平均表面张力计算6、液体平均粘度计算、液体平均粘度计算（五）精馏塔的塔体工艺尺寸计算（五）精馏塔的塔体工艺尺寸计算1、塔径的计算、塔径的计算2、精馏塔有效高度的计、精馏塔有效高度的计（六）塔板主要工艺尺寸的计算（六）塔板主要工艺尺寸的计算1、溢流装置计算、溢流装置计算因塔径因塔径D=1.0 m，可选用单溢流弓形降液管，可选用单溢流弓形降液管，采用凹形受液盘。各项计算如下：采用凹形

5、受液盘。各项计算如下：2、塔板布置、塔板布置（七）筛板的流体力学验算（七）筛板的流体力学验算1、塔板压降、塔板压降（1)干板阻力干板阻力hC计算计算2、液面落差、液面落差对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔对于筛板塔，液面落差很小，且本例的塔径和液流量均不大，故可忽略液面落差径和液流量均不大，故可忽略液面落差的影响。的影响。3、液沫夹带、液沫夹带4、漏液、漏液5液泛液泛（八）塔板负荷性能图（八）塔板负荷性能图1、漏液线、漏液线2、液沫夹带线、液沫夹带线由上表数据即可作出液沫夹带线由上表数据即可作出液沫夹带线2。3、液相负荷下限线、液相负荷下限线4、液相负荷上限线、液相负荷上限线5、液泛线、液泛线在负荷性能图上，作出操作点，连接在负荷性能图上，作出操作点，连接OA，即作出操作线。由图可看出，该筛板的即作出操作线。由图可看出，该筛板的操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。操作上限为液泛控制，下限为漏液控制。由图由图5-20查得查得