苯與氯苯分離化工原理課程設(shè)計(jì).doc
(一)產(chǎn)品與設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介1.產(chǎn)品性質(zhì)、質(zhì)量指標(biāo)和用途產(chǎn)品性質(zhì):有杏仁味的無(wú)色透明、易揮發(fā)液體。密度1105g/cm3。沸點(diǎn)1316。凝固點(diǎn)-45。折射率15216(25)。閃點(diǎn)294。燃點(diǎn)6378,折射率15246,粘度(20)0799mPas,表面張力332810-3Nm溶解度參數(shù)95。溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等大多數(shù)有機(jī)溶劑,不溶于水。易燃,蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1. 3-71(vol)。溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,不溶于水。常溫下不受空氣、潮氣及光的影響,長(zhǎng)時(shí)間沸騰則脫氯。蒸氣經(jīng)過(guò)紅熱管子脫去氫和氯化氫,生成二苯基化合物。有毒在體內(nèi)有積累性,逐漸損害肝、腎和其他器官。對(duì)皮膚和粘膜有刺激性對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉性,LD502910mgkg,空氣中最高容許濃度50mgm3。遇高溫、明火、氧化劑有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。與氯酸銀反應(yīng)劇烈質(zhì)量指標(biāo):氯苯純度不低于99.8%,塔頂餾出液中含氯苯不得高于2%,原料液中含氯苯45%。(以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))產(chǎn)品用途:作為有機(jī)合成的重要原料2.設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介(1)精餾方式:本設(shè)計(jì)采用連續(xù)精餾方式。原料液連續(xù)加入精餾塔中,并連續(xù)收集產(chǎn)物和排出殘液。其優(yōu)點(diǎn)是集成度高,可控性好,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。由于所涉濃度范圍內(nèi)乙醇和水的揮發(fā)度相差較大,因而無(wú)須采用特殊精餾。(2)操作壓力:本設(shè)計(jì)選擇常壓,常壓操作對(duì)設(shè)備要求低,操作費(fèi)用低,適用于苯和氯苯這類(lèi)非熱敏沸點(diǎn)在常溫(工業(yè)低溫段)物系分離。(3) 塔板形式:F1型浮閥塔板,浮閥塔板的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、造價(jià)低;塔板開(kāi)口率大,生產(chǎn)能力大;由于閥片可隨氣量的變化自由升降,故操作彈性大;因上升氣流水平吹入液層,氣液接觸時(shí)間較長(zhǎng),故塔板效率較高。 (4) 加料方式和加料熱狀態(tài):設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料,將原料通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。(5) 由于蒸汽質(zhì)量不易保證,采用間接蒸汽加熱。(6) 再沸器,冷凝器等附屬設(shè)備的安排:塔底設(shè)置再沸器,塔頂蒸汽完全冷凝后再冷卻至泡點(diǎn)下一部分回流入塔,其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲(chǔ)灌。塔釜采用間接蒸汽加熱,塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。3工藝流程草圖及說(shuō)明首先,苯和氯苯的原料混合物進(jìn)入原料罐,在里面停留一定的時(shí)間之后,通過(guò)泵進(jìn)入原料預(yù)熱器,在原料預(yù)熱器中加熱到泡點(diǎn)溫度,然后,原料從進(jìn)料口進(jìn)入到精餾塔中。因?yàn)楸患訜岬脚蔹c(diǎn),混合物中既有氣相混合物,又有液相混合物,這時(shí)候原料混合物就分開(kāi)了,氣相混合物在精餾塔中上升,而液相混合物在精餾塔中下降。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中,這些氣相混合物被降溫到泡點(diǎn),其中的液態(tài)部分進(jìn)入到塔頂產(chǎn)品冷卻器中,停留一定的時(shí)間然后進(jìn)入苯的儲(chǔ)罐,而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中,這個(gè)過(guò)程就叫做回流。液相混合物就從塔底一部分進(jìn)入到塔底產(chǎn)品冷卻器中,一部分進(jìn)入再沸器,在再沸器中被加熱到泡點(diǎn)溫度重新回到精餾塔。塔里的混合物不斷重復(fù)前面所說(shuō)的過(guò)程,而進(jìn)料口不斷有新鮮原料的加入。最終,完成苯與氯苯的分離。(二) 精餾塔的物料衡算 1.原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率苯的摩爾質(zhì)量MA = 78.11 氯苯的摩爾質(zhì)量MB =112.56 2. 原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量3.物料衡算氯苯產(chǎn)量 總物料衡算 苯物料衡算 聯(lián)立解得 (三)塔板數(shù)的確定1理論塔板數(shù)的求取根據(jù)苯-氯苯的相平衡數(shù)據(jù),利用泡點(diǎn)方程和露點(diǎn)方程求取由手冊(cè)查得苯-氯苯的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù),列于下表 苯-氯苯氣液平衡數(shù)據(jù)溫度/苯氯苯xy807601481.000 1.000 9010252050.677 0.913 5.000 10013502930.442 0.785 4.608 11017604000.265 0.613 4.400 12022505430.127 0.376 4.144 13028407190.019 0.072 3.950 131.829007600.000 0.000 本題中,塔內(nèi)壓力接近常壓(實(shí)際上略高于常壓),而表中所給為常壓下的相平衡數(shù)據(jù),因?yàn)椴僮鲏毫ζx常壓很小,所以其對(duì)平衡關(guān)系的影響完全可以忽略。求最小回流比、操作回流比及最小理論塔板層數(shù) 將1.表中數(shù)據(jù)作圖得曲線(如圖1)及曲線(如圖2)。在圖上,因,查得,而,。故有:考慮到精餾段操作線離平衡線較近,故取實(shí)際操作的回流比為最小回流比的1.85倍,即:求精餾塔氣、液相負(fù)荷 L=RD=0.658556.25=37.04kmol/h V=(R+1)D=(0.6585+1) 56.25=93.29kmol/h L=L+F=37.04+87.10=124.14kmol/h V=V=93.29 kmol/h求操作線方程精餾段操作線:提餾段操作線為過(guò)和兩點(diǎn)的直線。 圖解法求理論塔板數(shù) 如圖1所示,求解結(jié)果為 總理論板層數(shù) NT=11.0(包括再沸器) 進(jìn)料板位置 NF=4圖1 圖解法求理論板層數(shù)圖2 苯-氯苯物系溫度組成圖2實(shí)際塔板數(shù)的求取(1)全塔效率 塔的平均溫度 平均溫度下的氣液組成 苯與氯苯的粘度分別為 平均粘度為 塔板效率為 (2)實(shí)際板層數(shù)的求取 N精=3/0.553=5.426 N提=8/0.553=14.4715 Np=6+15=21(四) 精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算1、操作壓力的計(jì)算 塔頂操作壓力 pD=101.08+4=105.08kpa 每層塔板壓降 p=0.7kpa 進(jìn)料板壓力 pF=105.08+0.76=109.28kpa 塔底壓力 pW=105.08+0.721=119.78kpa 精餾段平均壓力 pm=1/2(105.08+109.28)=107.18kpa提餾段平均壓力 pm=1/2(109.28+119.78)=114.53kpa2、操作溫度計(jì)算 由t-x-y圖得,塔頂溫度tD=83.5,進(jìn)料板溫度tF=91.7,塔底溫度tW=131.1。精餾段平均溫度tm=1/2(83.9+91.7)=87.6,提餾段平均溫度tm=1/2(131.1+91.7)=111.4。3、平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 塔頂xD=y1=0.9860,查圖1得x1=0.9353。同理,加料板xF=0.6188,yF=0.8818;塔底xW=0.0017,yW=0.0067。 MVDm=0.986078.11+(1-0.9860) 112.56=78.59kg/kmol MLDm=0.935378.11+(1-0.9353) 112.56=79.65kg/kmol MVFm=0.881878.11+(1-0.8818) 112.56=82.18kg/kmolMLFm=0.618878.11+(1-0.6188) 112.56=91.24kg/kmolMVWm=0.006778.11+(1-0.0067) 112.56=112.33kg/kmolMLWm=0.001778.11+(1-0.0017) 112.56=112.50kg/kmol精餾段平均摩爾質(zhì)量MVm=1/2(78.59+82.18)=80.39 kg/kmolMLm=1/2(79.65+91.24)=85.45 kg/kmol提餾段平均摩爾質(zhì)量MVm=1/2(82.18+112.33)=97.26 kg/kmolMLm=1/2(91.24+112.50)=101.87 kg/kmol4、平均密度的計(jì)算(1)氣相平均密度 (2)液相平均密度液相平均密度依下式計(jì)算,即(a為質(zhì)量分率) 塔頂溫度tD=83.5,此溫度下A=812.41kg/m3, B=1033.79kg/m3 ,所以LDm=815.90kg/m3。進(jìn)料板溫度tF=91.7,此溫度下A=803.62kg/m3, B=1025.56kg/m3 ,所以FDm=894.61kg/m3。塔底溫度tW=131.1,此溫度下A=755.91kg/m3, B=980.90kg/m3 ,所以LWm=980.06kg/m3。 所以 Lm=1/2(815.90+894.61)=855.26 kg/m3Lm=1/2(980.06+894.61)=937.34 kg/m35、液體的表面張力塔頂溫度tD=83.5,此溫度下A=20.7dyn/cm, B=25.8dyn/cmLDm=0.986020.7+(1-0.9860)25.8=20.8 dyn/cm。進(jìn)料板溫度tF=91.7,此溫度下A=19.8dyn/cm, B=24.9dyn/cmLFm=0.618819.8+(1-0.6188)24.9=21.7 dyn/cm。塔底溫度tW=131.5,此溫度下A=15.3dyn/cm, B=20.4dyn/cmLWm=0.002915.1+(1-0.0029)20.4=20.3 dyn/cm。所以 Lm=1/2(20.8+21.7)=21.3dyn/cm Lm=1/2(20.4+21.7)=21.1dyn/cm6、液體平均黏度的計(jì)算塔頂溫度tD=83.5,此溫度下A=0.297mpas,B=0.301mpas,解得LDm=0.297 mpas。進(jìn)料板溫度tF=91.7,此溫度下A=0.275mpas,B=0.282mpas,解得LFm=0.280 mpas。塔底溫度tW=131.1,此溫度下A=0.197mpas,B=0.202mpas,解得LDm=0.202 mpas。所以 Lm=1/2(0.297+0.280)=0.289mpas Lm=1/2(0.202+0.280)=0.241 mpas(五)精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算1、塔徑的計(jì)算(1)精餾段的氣、液相體積流率分別為,取板間距HT=0.40m,板上液層高度hL=0.06m。故HT-hL=0.40-0.06=0.34m。查文獻(xiàn)1中圖5-1得,C20=0.073。取安全系數(shù)0.8,則空塔氣速u(mài)=0.8umax=0.81.269=1.015m/s。,圓整后取D=1.0m。塔截面積為 實(shí)際空塔氣速 u=0.721/0.785=0.918m/s。(2)提餾段的氣、液相體積流率分別為,取板間距HT=0.40m,板上液層高度hL=0.06m。故HT-hL=0.40-0.06=0.34m。查文獻(xiàn)1中圖5-1得,C20=0.068。取安全系數(shù)0.8,則空塔氣速u(mài)=0.8umax=0.81.126=0.901m/s。,圓整后取D=1.0m。塔截面積為 實(shí)際空塔氣速 u=0.720/0.785=0.917m/s。2、精餾塔的有效高度的計(jì)算z精=(N精-1)HT=(6-1)0.40=2.0mz提=(N提-1)HT=(15-1)0.40=5.6m 在進(jìn)料板上方開(kāi)一人孔,提餾段中開(kāi)兩個(gè)人孔,其高度為0.8m,故有效高度應(yīng)為 全塔的實(shí)際高度 取進(jìn)料板板間距為0.8m,人孔處板間距為0.8m,塔底空間高度為2.5m,塔頂空間高度為0.8m,封頭高度為0.5m,裙座高度為2.0m,則全塔高為 (六)塔板主要工藝尺寸的計(jì)算1、溢流裝置的計(jì)算 因D=1.0m,可選用單溢流弓形降液管,采用凹形受液盤(pán)。各項(xiàng)計(jì)算如下:(1)堰長(zhǎng)lw取 lw=0.66D=0.661.0=0.66m。(2)溢流堰高度hw 精餾段堰上液層高度提餾段堰上液層高度取,則 精餾段hw=hL-how=0.06-0.0096=0.0504m 提餾段hw=hL-how=0.06-0.0227=0.0373m因此,上下兩段均取。(3)弓形降液管寬度Wd和截面積Af由lw/D=0.66,查文獻(xiàn)1圖5-7得Af/AT=0.0722,Wd/D=0.125。故Af=0.0722AT=0.07220.785=0.0567m2Wd=0.125D=0.1251.0=0.125m。塔的相對(duì)操作面積為(1-20.0722)100%=85.6%依文獻(xiàn)1式5-9驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間。對(duì)于精餾段有,合理。對(duì)于提餾段有,合理。(4)降液管底隙高度h0精餾段u0=0.09m/s,提餾段u0=0.20m/s,則,。因此,上下兩段均取。 故降液管底隙設(shè)計(jì)合理。選用凹形受液盤(pán),深度。2、塔板布置采用F1型浮閥,重量為33g(重閥),孔徑為39mm,閥片直徑48mm,閥片厚度2mm,最大開(kāi)度8.5mm,靜止開(kāi)度2.5mm。 閥孔臨界速度精餾段 提餾段 上下兩段相應(yīng)的閥孔動(dòng)能因子為 均屬正常操作范圍。 開(kāi)孔率 式中:為適宜的空塔氣速,為閥孔速度。 精餾段 提餾段 為了塔板加工方便,上下兩分段開(kāi)孔率均采用,由此求得上下兩端的閥孔速度和相應(yīng)的動(dòng)能因子為: 閥孔總面積 浮閥總數(shù) 塔板上布置浮閥的有效操作面積已知,取破沫區(qū)寬度,邊緣區(qū)寬度,則 有效操作面積 有效操作面積率 浮閥的排列 浮閥采用等腰三角形交叉排列。設(shè)垂直于液流方向的閥孔中心距為t,與此相應(yīng)每排浮閥中心線之間的距離,則 取t=0.060m。(七)篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算1、塔板壓降 (1)干板阻力hc精餾段 ,則 提餾段 ,則 (2)氣體通過(guò)液層的阻力h1 取充氣系數(shù),則 (3)液體表面張力阻力h (此阻力很小,忽略不計(jì))氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度hp可按下式計(jì)算:氣體通過(guò)每層塔板的壓降為上下兩段單板壓降均符合設(shè)計(jì)任務(wù)要求。2、液沫夾帶板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度 板上液流面積 苯和氯苯是正常系統(tǒng),因此物性系數(shù)K=1.0,查圖的泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) (1) 精餾段 精餾段兩泛點(diǎn)率都在80%以下,霧沫夾帶量能滿(mǎn)足的要求。(2) 提餾段 精餾段兩泛點(diǎn)率都在80%以下,霧沫夾帶量能滿(mǎn)足的要求。3、液泛 為了防止液泛現(xiàn)象的發(fā)生,要求控制降液管中清液層高度, 而(1) 與氣體通過(guò)塔板壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨?精餾段 提餾段 (2) 液體通過(guò)降液管的壓頭損失 精餾段 提餾段 (3) 板上液層高度 精餾段和提餾段皆為 因此,取,降液管中清液層高度如下: 精餾段 提餾段 可見(jiàn),精餾段和提餾段均符合防止液泛的要求。(八)塔板負(fù)荷性能圖1、漏液線精餾段: 提餾段:2、霧沫夾帶線 泛點(diǎn)率=按泛點(diǎn)率為80%計(jì)算精餾段: 整理得:精餾段: 整理得:在操作范圍內(nèi)任取兩個(gè)Ls,計(jì)算出Vs的值列于表2中表2 霧沫夾帶線計(jì)算結(jié)果液沫夾帶線(精餾)液沫夾帶線(提餾)Ls,m3/s0.0020.0040.0020.004Vs,m3/s1.0361.0010.9880.954由上表可作出霧沫夾帶線2。3、液相負(fù)荷下限線 對(duì)于平直堰,取堰上液層高度how=0.006m作為最小液相負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。 取E=1,則 據(jù)此可作出與氣相負(fù)荷無(wú)關(guān)得垂直液相負(fù)荷下限3。4、液相負(fù)荷上限線 以=5s作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限。 故 據(jù)此可作出與氣相負(fù)荷無(wú)關(guān)得垂直液相負(fù)荷下限4。5、液泛線 (1) 精餾段整理得:(2) 提餾段整理得:在操作范圍內(nèi),任取幾個(gè)Ls值,依上式計(jì)算出Vs,計(jì)算結(jié)果列于表3中表3 液泛線計(jì)算結(jié)果液泛線(精餾)液泛線(提餾)Ls,m3/s0.00150.00300.00450.00600.00150.00300.00450.0060Vs,m3/s2.1812.1232.0621.9942.0752.0191.9611.897根據(jù)以上各線方程,可作出篩板塔的負(fù)荷性能圖,如圖3、圖4所示。在負(fù)荷性能圖上,作出操作點(diǎn),與坐標(biāo)原點(diǎn)相連,即作出操作線。6、操作彈性操作條件下精餾段 提餾段 在精餾段負(fù)荷性能圖,即圖3中,精餾段氣相負(fù)荷上限,氣相負(fù)荷下限。操作彈性: 。在提餾段負(fù)荷性能圖,即圖4中,提餾段氣相負(fù)荷上限,氣相負(fù)荷下線 操作彈性: 。圖3 精餾段塔板負(fù)荷性能圖圖4 提餾段塔板負(fù)荷性能圖 (九)精餾塔接管尺寸計(jì)算1、進(jìn)料管 ,取u=2.0m/s,則 按照GB816387,選擇無(wú)縫鋼管453.0。2、塔釜出料管 ,取u=0.7m/s,則 按照GB816387,選擇無(wú)縫鋼管484.0。3、塔頂上升蒸汽管 ,取u=15m/s,則 按照GB816387,選擇無(wú)縫鋼管2738.0。4、塔底蒸汽進(jìn)口管,取u=15m/s,則 按照GB816387,選擇無(wú)縫鋼管2737.0。5、塔頂回流液管,取u=0.4m/s,則 按照GB816387,選擇無(wú)縫鋼管766.0。(十)塔頂全凝器和塔底再沸器的計(jì)算及選型1、塔頂全凝器塔頂溫度tD=83,苯的氣化潛熱r=30778kJ/kmol。熱損失5%,故熱負(fù)荷為=839.56kW總傳熱系數(shù)K=1000W/(m2)。冷卻水32進(jìn),38出,泡點(diǎn)回流,故。換熱面積為 ,取S=19.7m2根據(jù)GB/T4715-92標(biāo)準(zhǔn)選擇單程固定管板式換熱器 (DN4002000),實(shí)際換熱面積 S=19.7m2冷凝水用量衡算 2、再沸器(E-105立式虹吸式)立式虹吸式再沸器傳熱效果好,占地面積小,直接管短蒸發(fā)量V=93.29kmol/h 在130左右,氯苯汽化熱熱損失按5%計(jì)算 =158.7-131.5=27.2 總傳熱系數(shù)k取600W/m2 S取 查<化工設(shè)計(jì)手冊(cè)>,得型號(hào)(DN4504500)。(十一)設(shè)計(jì)結(jié)果一覽表附表1 物料衡算計(jì)算結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值1原料液流量F,kmol/h87.102氣相產(chǎn)品流量D,kmol/h56.253液相產(chǎn)品流量W,kmol/h30.854原料液摩爾分?jǐn)?shù)xF0.63785氣相產(chǎn)品摩爾分?jǐn)?shù)xD0.98606液相產(chǎn)品摩爾分?jǐn)?shù)xW0.0029附表2 精餾塔工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值1精餾段平均壓力pm,kpa107.182提餾段平均壓力pm,kpa114.533精餾段平均溫度tm,87.64提餾段平均溫度tm,111.45精餾段氣相平均摩爾質(zhì)量MVm,kg/kmol80.396精餾段液相平均摩爾質(zhì)量MLm,kg/kmol85.457提餾段氣相平均摩爾質(zhì)量MVm,kg/kmol97.268提餾段液相平均摩爾質(zhì)量MLm,kg/kmol101.879精餾段氣相平均密度Vm,kg/m32.8910精餾段液相平均密度Lm,kg/m3855.2611提餾段氣相平均密度Vm,kg/m33.5012提餾段液相平均密度Lm,kg/m3937.3413精餾段液體表面張力Lm,dyn/cm21.314提餾段液體表面張力Lm,dyn/cm21.115精餾段液體平均黏度Lm,mpas0.28916提餾段液體平均黏度Lm,mpas0.24117精餾段氣相流量Vs,m3/s0.72118精餾段液相流量Ls,m3/s1.0310-319提餾段氣相流量Vs,m3/s0.72020提餾段液相流量Ls,m3/s3.75610-321實(shí)際塔板數(shù)Np2122有效段高度Z,m8.823塔徑D,m1.024板間距HT,m0.4025溢流形式單溢流26降液管形式弓形27堰長(zhǎng)lw,m0.6628堰高h(yuǎn)w,m0.04429弓形降液管面積Af,m20.056730弓形降液寬度Wd,m0.12531降液管底隙高度h0,m0.03032破沫區(qū)寬度Ws,m0.0733邊緣區(qū)寬度Wc,m0.0434浮閥數(shù)目,N11535開(kāi)孔率,%14.536橫排孔間距t, m0.07537排間距t,m0.060附表3 接管尺寸計(jì)算結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值1進(jìn)料管直徑453.02塔釜出料管直徑484.03塔頂上升蒸汽管直徑2738.04塔底蒸汽進(jìn)口管直徑2737.05塔頂回流液管直徑766.0(十二)設(shè)計(jì)評(píng)述1、回流比的選擇回流是保證精餾塔連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件之一,且回流比是影響精餾操作費(fèi)用和投資費(fèi)用的重要因素??傎M(fèi)用中最低所對(duì)應(yīng)的回流比即為適宜回流比。在精餾設(shè)計(jì)中,一般并不進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)衡算,而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。通常,操作回流比可取最小回流比的1.12倍。2、塔高和塔徑影響塔板效率的因素有很多,概括起來(lái)有物性性質(zhì)塔板結(jié)構(gòu)及操作條件三個(gè)方面。物性性質(zhì)主要是指黏度密度表面張力擴(kuò)散系數(shù)及相對(duì)揮發(fā)度等。塔板的結(jié)構(gòu)主要包括塔板類(lèi)型板間距堰高及開(kāi)孔率等。操作條件是指溫度壓強(qiáng)氣體上升速度及氣液流量比等。影響塔板效率的因素多而復(fù)雜,很難找到各因素之間的定量關(guān)系。設(shè)計(jì)中所用的板效率數(shù)據(jù),一般是從相近的生產(chǎn)裝置或中式裝置中取得經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3、進(jìn)料狀況的影響由于不同進(jìn)料狀況的影響,使從進(jìn)料板上升蒸汽量及下降液體量發(fā)生變化,也即上升到精餾段的蒸汽量及下降到提留段的液體量發(fā)生了變化。我們選擇泡點(diǎn)進(jìn)料,由于原料液的溫度與板上液體的溫度相近,因此,原料液全部進(jìn)入提留段,作為提留段的回流液,兩端上升的蒸汽流相等,即。 4、輔助設(shè)備對(duì)連續(xù)精餾裝置的熱量衡算,可以求得冷凝器和再沸器的熱負(fù)荷以及冷卻介質(zhì)和加熱介質(zhì)的消耗量,并為設(shè)計(jì)這些換熱設(shè)備提供基本數(shù)據(jù)。從傳質(zhì)角度而言,宜將熱量加入塔底,即選擇冷進(jìn)料,這樣可提供更多的氣相回流。隨著進(jìn)料帶入熱量增加,塔底再熱器供熱必將減少,加熱蒸汽消耗量降低,但全塔總的耗熱量是一定的。從廢熱回收利用和能量回收品味而言,加熱原料所需的品味較低,且多可利用廢熱。因此我們采用熱進(jìn)料。精餾過(guò)程需要消耗大量的能量,我們采取的降低能耗的具體措施如下:1)選擇經(jīng)濟(jì)合理的回流比;2)回收精餾裝置的余熱,以用作本裝置和其他裝置的熱源;3)對(duì)精餾過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制,減小操作裕度,使其在最佳狀況下操作,可確保過(guò)程能耗為最低。5、精餾塔的操作和調(diào)節(jié)對(duì)于我們的精餾塔和物系,保持精餾穩(wěn)態(tài)操作采取的措施是:1)塔壓穩(wěn)定;2)進(jìn)出塔系統(tǒng)物料平衡和穩(wěn)定;3)進(jìn)料組成和熱狀況穩(wěn)定;4)回流比恒定;5)再沸器和冷凝器的傳熱條件穩(wěn)定;6)塔系統(tǒng)和環(huán)境間散熱穩(wěn)定等。(十三)精餾塔成本列表編號(hào)部件名稱(chēng)單價(jià)(元)數(shù)量(個(gè))總價(jià)(元)1筒體(16MnR)800001800002裙底(45#)6000160003塔板80063504004冷凝器12000011200005再沸器1000001100006塔中其他附件接管10000011000007工業(yè)用水6.230000t(每年)180000工業(yè)用水的操作費(fèi)為主要費(fèi)用,所以工廠應(yīng)該盡可能循環(huán)用水減少水的損失,提高水的利用率,來(lái)降低成本,更加的節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)參考文獻(xiàn)1、化工流體流動(dòng)與傳熱 化學(xué)工業(yè)出版社,柴誠(chéng)敬、張國(guó)亮,20072、化工傳質(zhì)與分離過(guò)程 化學(xué)工程出版社,賈紹義、柴誠(chéng)敬,20093、化工原理課程設(shè)計(jì) 天津大學(xué)出版社,賈紹義、柴誠(chéng)敬,20024、化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)基礎(chǔ) 上??茖W(xué)技術(shù)出版社