精馏过程工艺设计.ppt

第四章精馏过程工艺设计
目录
第二节设计方案
第一节概述
第三节精馏过程的模拟计算
第四节实际塔板数及塔高
第五节浮阀塔塔盘工艺设计
第六节辅助设备的选择
第七节精馏过程设计实例
二、精馏塔设备的选择
一、精馏过程工艺设计的基本内容
第一节概述
在石油炼厂和化工厂的生产装置中,气—液两相直接接触进行传质—传热的工艺过程很多,例如精馏、吸收、解吸、萃取和气体增湿等
这些工艺过程大多数是在塔内完成的
因此,塔设备的性能对炼油、化工装置的生产能力、产品质量和消耗指标以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大影响
塔设备之所以被大量采用,是因为它能为气—液两相进行传质—传热提供适宜的条件
这些条件除维持一定的塔内压力、温度,气—液流量等外,特定的塔内件还从结构上保证了上升的气体与下降的液体有充分的接触时间、空间和接触表面积,从而达到较理想的传质—传热效果
塔设备的核心内件是传质—传热元件
现代塔的传质—传热元件可分为塔板(或称塔盘)和填料两大类
目前,塔设备正在朝大型化的方向发展
已经有直径超过10m,塔板层数超过百块,高度达80m甚至更高的板式塔
直径15m、高度l00m甚至更高的填料塔均已投入使用,单台塔的重量可达数百吨
对塔设备的基本要求:
首先必须获得高的传质—传热效果
此外,还必须满足下列各项生产要求:
(1)生产能力大,效率高,产品质量好
在较大的气—液负荷下,不致于发生过量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象;
(2)操作稳定、弹性大
气—液负荷有较大的波动时,塔的操作仍能保持稳定和高的传质传热效率;
对塔设备的基本要求(续):
(3)流体流动的阻力小
流体通过塔内件的阻力降小以提高空塔速度,降低能耗
对负压操作,有利于维持系统真空度,进而提高产品的收率;
(4)结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易;
(5)耐腐蚀,开工周期长,且方便操作和检修
塔
设
备
分
类
按操作压力分
加压塔
常压塔
负压塔
按工艺过程分
精馏塔
吸收塔
解吸塔
萃取塔
反应塔
干燥塔
气—液接触界面
形成方式分
固定相界面
流动过程中形成相界面
按塔内传质传热
元件的特点分
板式塔
填料塔
(最常用)
塔内装有一定数量的塔盘
气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层
使气、液两相充分接触进行传质—传热
两相的组分浓度沿塔高呈阶梯变化
板式塔
填料塔
装有一定高度的填料层
液体沿填料表面呈膜状向下流动
作为连续相的气体自下而上流动,与液体逆流传质
两相的组分浓度沿塔高呈连续变化
复合型塔
同一个塔中既有塔盘又有填料
兼有两种塔的优点
精馏
吸收