《丙烯生產(chǎn)中主設(shè)備的工藝尺寸計算案例綜述》1800字

1.1實際回流比與理論塔板數(shù)的計算1.1.1最小回流比1.相對揮發(fā)度參考表1.1Antoine組分丙烷丙烯A6.829736.8196B811.2785C248247參考方程：明確各溫度環(huán)境下，各組分相匹配的飽和蒸氣壓，匯總表1.2：表1.2飽和蒸氣壓P0/(kpa)丙烷丙烯37℃1259.651511.3665.9℃2306.472720.5951℃1711.362038.09由于選擇了泡點進料，則：參考公式：運算相對揮發(fā)度：根據(jù)公式：運算平均相對揮發(fā)度：2.最小回流比參考相平衡方程：把平均相對揮發(fā)度置于上式能夠運算：參考最小回流比公式：把結(jié)合上式運算得：1.1.2理論塔板數(shù)參考芬斯克方程：把多個數(shù)據(jù)結(jié)合上式運算，得：1.1.3塔板數(shù)與實際回流比的確定從真實制造情況來看，真實回流比屬于最低回流比110%~120%，因此把最低回流比設(shè)置成19。參考，借助查吉利蘭圖能夠發(fā)現(xiàn)：由于在實際生產(chǎn)中，實際回流比是最小回流比的1.1~2倍。所以將最小回流比取19。根據(jù)0.2953，通過查吉利蘭圖得出：進一步獲取理論塔板數(shù)塊1.2塔徑、板間距及塔高的確定1.2.1板間距和塔徑的確定1.塔頂、塔釜、進料的混合液密度及氣體密度液體密度參考有關(guān)數(shù)據(jù)資料可得：不同溫度環(huán)境里各組分的密度如表1.3：組分C3H6C3H8ρ（37℃）（kg/m3）447432ρ（51℃）（kg/m3）496481ρ（65.9℃）（kg/m3）480469表1.3各組分密度表參考公式（1.7）：出料溫度情況下：運算因此，根據(jù)塔頂和塔釜密度匯總表1.5：溫度液體平均密度kg/m337℃438.169551℃481.235565.9℃479.9582表1.5各溫度下的純組分密度表（2）氣體密度參考資料獲取各組分物性常數(shù)，并繪制表1.6,1.7：組分C3H6C3H8總計摩爾分數(shù)0.99620.00381臨界溫度364.87369.83臨界壓力45.541.59yiTCi361.37391.4058364.7797yiPCi45.82520.161545.9867yiMi41.920.1642.08表1.6塔頂各組分的物性常數(shù)組分丙烯丙烷總計yiTCi5.7267364.1418369.8685yiPCi0.722241.832842.555yiMi0.6641.444.06表1.7塔釜各組分的物性常數(shù)參考數(shù)據(jù)運算塔頂對比溫度：塔頂對比壓力：塔釜對比溫度：0.8764塔釜對比壓力：參考臨界溫度和臨界壓力，運算確定壓縮因子明確公式（1.8）：式中：ρmv:氣相組分的平均密度，Z：查圖對比T與P所得的壓縮因子M:平均相對分子質(zhì)量T：操作溫度（K）R：通用氣體常數(shù)運算塔頂密度：塔釜密度：2.液體及氣體的體積流量參照公式：整合得：因為恒摩爾流假設(shè)：V=V’L’=V’+W=11879.964+795.9200=12675.884kmol/hL=RD=11285.9658kmol/h轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量：V=11879.964×42.08=499908.8851kg/hV’=11879.964×44.06=523431.2138kg/hL=11285.9658×42.08=474911.4409kg/hL’=11285.9658×44.06=497259.6531kg/h轉(zhuǎn)換為體積流量:Vs=499908.8851/41.3151=12099.9074m3/h=1.3611m3/sV’=523431.2138/50.3904=10387.5185m3/h=2.8854m3/sLs=474911.4409/479.9582=989.4892m3/h=0.2749m3/sL’=497259.6531/481.2355=1031.2979m3/h=0.2870m3/s1.2.2塔徑、塔高的計算參照資料,依據(jù)流量初選塔徑5.9m，板間距HT=800mm負荷系數(shù)公式(1.10)：代入數(shù)據(jù)得知：參考公式（1.11）代入數(shù)據(jù)解得真實空塔大氣速度為：則確定為把數(shù)據(jù)引入公式（1.12）：得知塔徑設(shè)計里精餾塔的正確高度參考公式（1.13）運算：運算塔的有效高度：1.3浮閥塔塔板結(jié)構(gòu)尺寸確定1.1.1溢流裝置及降液管參考真實工廠里的經(jīng)驗，浮閥塔通常選擇型式的浮閥，而管線一般選擇單溢流弓形降液管。堰長參考公式（1.14）：選擇平直堰，上層液層高度參照公式（1.15）：液流收縮系數(shù)，參考hOW列線圖[15]，結(jié)合數(shù)據(jù)運算出口堰高度因為，結(jié)合資料[17]T塔截面積：則液體從降液管里的滯留時長：滯留時長通常超過5s，因此降液管規(guī)格合適；降液管底隙高度：取液體憑借降液引入排氣管底部的流速為u0’=0.5m/s運算得知1.1.2塔板布置及浮閥數(shù)目與排列取懸浮閥的閥門開孔動能因子，參考公式(1.18)求孔速：參考N和u0的具體聯(lián)系：運算得取邊緣區(qū)寬度，破沫區(qū)寬度鼓泡區(qū)面積具體來看：代入數(shù)據(jù)運算則t’=因此，按閥數(shù)t=，t’=，利用等腰三角形閥門交叉排列的運算形式，獲取按閥數(shù)325個，由此重新建立以及運算閥孔內(nèi)的閥體氣速及氣體借助這一閥孔的情況下，具體的閥體動能質(zhì)量因數(shù)。因為閥孔動能因數(shù)F0波動有限，基本在9~12區(qū)間。1.1.3氣相通過浮閥塔板的壓力降參考上式運算塔板壓力降干板阻力參考公式：（1.24）運算由于，則運算干板壓力參考公式運算得到2.板上充氣液層阻力本設(shè)施的關(guān)鍵在于隔離塔頂丙烯氣、液的混合物，預(yù)設(shè)充氣系數(shù)參考公式：運算1.液體表面張力所造成的阻力這一阻力較小，基本不考慮，所以，氣相通過浮閥塔板的壓力降單板降壓：1.1.4液泛清液層高度：式中：hp：空的氣體憑借控制塔板的氣體溫度以及空氣壓力降將其密度轉(zhuǎn)換為生成高度在的液柱；hd：壓頭損失為：hL：板上面的液層高度是；因此取運算得;滿足要求。1.1.5霧沫夾帶參考公式：泛點率：泛點率：物性系數(shù)K根據(jù)表1.8能夠得知表1.8物性系數(shù)K系統(tǒng)無泡沫正常系統(tǒng)氟化物（如BF3，氟利昂）中等濃度硝酸甘油吸收發(fā)酵浸泡塔及再生處理系統(tǒng)(如甘油吸收胺及硝酸乙二醇再生塔)多泡沫系統(tǒng)（如胺及乙二胺再生塔）嚴重發(fā)泡系統(tǒng)（如甲酮裝置）形成穩(wěn)定的活