发布时间 : 星期三 文章45万吨年甲醇精馏系统毕业设计最终版更新完毕开始阅读10255972f61fb7360a4c656c
兰州理工大学石油化工学院毕业设计 第29页
?L??LD??LF2?0.1477?0.2137?0.1807mPa?s
26.提馏段的流量和物性参数
?V??V??V232?0.9113?0.8204?0.8659kg/ m3
2735.0?727.6?731.3 kg/ m3
2?L??L??L232?V2'?V3'40392.75?38944.07V???39668.41kg/h
22L'2?L'380616.58?77725.27L???79170.93kg/h
22?L??LW??LF2?0.1571?0.2137?0.1854mPa?s
2 7.体积流量 塔顶：VS1?V1?V1V3'?45392.14?12.99m3/s
0.9707?3600塔底：VS3??V3V2?38944.07?13.19m3/s
0.8204?360040392.75? 12.31m3/s
0.9113?3600进料：VS2??V2?精馏段：VS?VS1?VS212.99?13.19?? 12.65m3/s 22VS2?VS312.31?13.19??12.75m3/s 22提馏段：VS'?
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表2-14 精馏段、提馏段数据结果表
精馏段
提馏段 0.8659 731.3 1420.2797 39668.41 0.1772 2834.6197 79170.93
气相密度?V/kg?m?3 液相密度?L/kg?m?3 气相摩尔流量/kmol?h?1 气相质量流量/kg?h?1 液相黏度/mPa?s 液相摩尔流量/kmol?h?1 液相质量流量/kg?h?1
??0.9410 713.5
????1420.2797 42892.45 0.2092
????646.5846 19526.86
??2.3.5填料的选择
填料是填料塔的核心构件，它提供了气液两相接触传质与传热的表面，与塔内件一起决定了填料塔的性质。目前，填料的开发与应用仍是沿着散装
【11】
填料与规整填料两个方面进行。
本设计选用规整填料，规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排布、整齐堆砌的填料，规定了气液流路，改善了沟流和壁流现象，压降可以很小，同时还可以提供更大的比表面积，在同等溶剂中可以达到更高的传质、传热效果。
与散装填料相比，规整填料结构均匀、规则、有对称性，当与散装填料有相同的比表面积时，填料空隙率更大，具有更大的通量，单位分离能力大。 所选的规整的参数为
峰高 比表面积理论板数空隙率 压力降
型号
mm m2/m3 1/m % MPa/m
CB250Y 12 250 2.5~3 97 3.0×10-4
2.3.6塔径设计的计算
1.精馏段塔径计算 由气速关联式
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?ualg??2??g?式中
2f??G?0.2??L???????A?1.75?????L??G???L??14??G?????? ?L?18a--------干填料因子； 2? ?L---------液体粘度，mPa?s； A----------金属丝网规整填料为0.30； L、G---------液体、气体质量流速； ?G、?L-------气体、液体密度； g---------重力加速度。
精馏段：?G=0.9410kg/ m3，?L=713.5kg/ m3，?=0.97，a=250m2/m3，
?L=0.1807mPa?s，L=19526.86 kg/h，G=39668.41 kg/h，A=0.30
代入式中求解得 uf?4.3m/s 空塔气速 u?0.5uf?0.5×4.3=2.15 m/s 体积流量 VS?12.65m3/s
D?4VS4?12.65??2.738m ?u3.14?2.15圆整后：D?3000mm，空塔气速u?2.15m/s
2.提馏段塔径计算
提馏段：?G=0.8659kg/ m3，?L=731.3 kg/ m3，?=0.97，a=250m2/m3，
?L=0.1854mPa?s，L=79170.93kg/h，G=39668.41 kg/h，A=0.30
代入上面的公式中，解得 u'f?3.3m/s 空塔气速 u?0.5uf?0.5×3.3=1.65m/s 体积流量 VS'?12.75m3/s
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4VS'4?12.75D???3.137m
?u3.14?1.65圆整后：D?3200mm，空塔气速u?1.65m/s
2.3.7填料层高度的计算
1.精馏段
所选的规整的参数为
峰高 比表面积理论板数空隙率 压力降
型号
mm m2/m3 1/m % MPa/m
250Y 12 250 2.5-3 97 3.0×10-4
根据所选的填料的参数，选取1m填料高度等于3块理论塔板，压力降为3.0×10-4MPa/m,即HETP=1/3=0.33m, ?p/Z?3.0×10-4MPa/m=300Pa/m。 则精馏段填料层高度为
Z?NT?HETP
0.33=3.3m Z精?NT?HETP=10×
精馏段总压降?p精???p/Z??Z精?3.0×10-4×3.3
=0.99×10-3MPa =990Pa
2.提馏段
根据所选的填料的参数，已知1m填料高度等于3块理论塔板，压力降为3.0×10-4MPa/m,即HETP=1/3=0.33m, ?p/Z?3.0×10-4MPa/m=300Pa/m。 则提馏段填料层高度为
Z?NT?HETP
0.33=0.33m Z提?NT?HETP=1×
提馏段段总压降?p提???p/Z??Z提?3.0×10-4×0.33
=0.99×10-4MPa =99Pa