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板式塔的设计.ppt


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文档列表 文档介绍
板式塔的设计
第一页,共26页。
2、工艺流程的选择
精馏装置一般包括塔顶冷凝器,塔釜再沸器,原料预热器及流体输送泵等。流程选择应结合实际进行,考虑经济性、稳定性。如进料是否需要预热、冷凝器的型式及布置、及再沸器的型号等。
当塔时应根据理论板和回流比的关系图确定。
N
*
第九页,共26页。
6、理论板数与实际板数
对于双组份精馏塔,求解理论板数可用图解法或简捷法。若理论板数较多,且溶液接近理论溶液时,可作简捷法计算。
简捷法求理论板数时,有吉利兰(Gilliland)。图解法和简捷法的具体操作法可参考参阅教材,此处不再讨论。
实际板数等于理论板数除以总板效率,即
(12)
式中: ——实际板数
——不包括分凝器、再沸器在内的理论板数。
——总板效率(全塔效率)
影响总板效率的因素较多,目前尚无准确的关联式可用于计算,只能根据经验估计。对于双组份精馏塔,~。
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第十页,共26页。
7、确定冷凝器和再沸器的热负荷 、
对于全凝器,由冷凝器热平衡可得:
(13)
式中: R—回流比
qn,D—馏出液流率。
—塔顶蒸汽、馏出液焓。
对全塔做热平衡有
(14)
式中: —塔釜残液焓。
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8、初估冷凝器和再沸器的传热面积
传热面积A可由传热方程计算,即
(15)
式中:Q—热负荷。
K—传热系数。
—冷热流体平均温度差。
对于低沸点烃类,冷凝介质为水时,传热系数为390~980(千卡/ ·时·℃)。加热介质为水蒸汽时,再沸器的传热系数为390~880(千卡/ ·时·℃)。
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第十二页,共26页。
9、塔的有效高度和板间距的初选
塔的有效高度
板式塔的有效高度是指安装塔板部分的高度,可按下式计算:
(9-1)

式中 Z——塔的有效高度,m;
ET——全塔总板效率;
NT ——塔内所需的理论板层数;
HT——塔板间距,m。
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第十三页,共26页。
板间距的初选
板间距NT的选定很重要。选取时应考虑塔高、塔径、物系性质、分离效率、操作弹性及塔的安装检修等因素。
对完成一定生产任务,若采用较大的板间距,能允许较高的空塔气速,对塔板效率、操作弹性及安装检修有利;但板间距增大后,会增加塔身总高度,金属消耗量,塔基、支座等的负荷,从而导致全塔造价增加。反之,采用较小的板间距,只能允许较小的空塔气速,塔径就要增大,但塔高可降低;但是板间距过小,容易产生液泛现象,降低板效率。所以在选取板间距时,要根据各种不同情况予以考虑。如对易发泡的物系,板间距应取大一些,以保证塔的分离效果。板间距与塔径之间的关系,应根据实际情况,结合经济权衡,反复调整,已做出最佳选择。
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第十四页,共26页。
设计时通常根据塔径的大小,由表9-1列出的塔板间距的经验数值选取。
表9-1 塔板间距与塔径的关系
塔 径/D,m





板间距/HT,mm
200~300
250~350
300~450
350~600
400~600
化工生产中常用板间距为:200,250,300,350,400,450,500,600,700,800mm。在决定板间距时还应考虑安装、检修的需要。例如在塔体人孔处,应留有足够的工作空间,其值不应小于600mm。
*

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