7万吨年苯—氯苯连续精馏塔浮阀塔的设计 - 图文(7)

2020-02-21 02:06

3.24938.1?3.24?100%?48.48%

及F'?0.78?1.0?0.140?2.00961.82?为避免雾沫夹带过量,对于大塔,泛点需控制在80%以下。从以上计算的结果可知,其泛点率都低于80%,所以雾沫夹带量能满足eV?0.1kg(液)/kg(干气)的要求。

塔板负荷性能图

3.3.4 雾沫夹带上限线

对于苯—氯苯物系和已设计出塔板结构,雾沫夹带线可根据雾沫夹带量的上限值所对应的泛点率F1 (亦为上限值),利用式 eV?0.1kg(液)/kg(干气)VsF1??v?L??v?1.36LsZL?100%和F1?Vs?v?L??v?100%便可作出此线。由于塔

KcFAp0.78KcFAT径较大,所以取泛点率F1?80?,依上式有

Vs精馏段:

2.87?1.36Ls?0.928841.6?2.87?0.8

1.0?0.127?1.410整理后得0.0585Vs?1.262Ls?0.143

即Vs?2.41?21.65Ls 即为负荷性能图中的线(y1)

此式便为雾沫夹带的上限线方程,对应一条直线。所以在操作范围内任取两个Ls值便可依式

Vs?2.45?21.65Ls算出相应的Vs。利用两点确定一条直线,便可在负荷性能图中得到雾沫夹

带的上限线。

31

Ls 0.001 0.005 Vs

Vs'提镏段:

2.431

0.01 0.015 0.02 0.025

2.345 2.236 2.128 2.0199 1.912

3.35?1.36Ls'?0.928938.1?3.35?0.8 1.0?0.140?1.410整理后得0.0599Vs'?1.262Ls'?0.158

即Vs'?2.64?21.07Ls' 即为负荷性能图中的线(y1)

Ls' 0.001 0.005 Vs' 2.619

3.3.5液泛线

0.01 0.015 0.02 0.025

2.534 2.429 2.323 2.219 2.113

由式Hd??(HT?hw),Hd?hp?hw?hd??h?how, hp?hc?hl?h? 联立。即

?(HT?hw)?hp?hw?hd??h?how?hc?hl?h??hw?hd??h?how ?vU02式中, 干板静压板静 可用hc?5.34 ,板上液层静压头降hl??0hL

2?Lg从式hL?hw?how知,hL表示板上液层高度,how2.84?Ls?E?1000??lw????23????23。所以板上

?2.84?Ls液层层静压头降hl??0hL??0(hw?how)??0?hw?E?1000???lw?液体表面张力所造成的静压头h?和液面落差?h可忽略

?? ???LS?液体经过降液管的静压头降可用式hd?0.153?lh?w0??? ?2则?(HT?hw)?hc??0hL?hL+hd?hc+hd?(1??0)hL

32

?LS?vu??5.34?0.153 ?lh2?Lg?w0202??2.84?3600LS????(1??)h?0w?1000????lw?????23?? ??式中阀孔气速u0与体积流量有如下关系 u0?VS?4

2d0N精馏段:

式中各参数已知或已计算出,即

??0.3;HT?0.45m;hw?0.047m;?0?0.6;?v?2.87kg/m3;?l?841.6kg/m3;N?206;lw?1.28m;h0?0.0379m;d0?0.039m代入上式。

2整理后便可得Vs与Ls的关系,即VS?11.6227?8499.2141LS?55.4855LS223

此式即为液泛线的方程表达式。在操作范围内任取若干Ls值,依

VS2?11.6227?8499.2141LS?55.4855LS223

Ls 0 0.005 Vs

0.01 0.015 0.02 0.025

2.03 1.25

3.41 3.13 2.86 2.52

用上述坐标点便可在Ls?Vs负荷性能图中绘出液泛线,图中的(y2)。 提镏段:

??0.6;HT?0.45m;hw'?0.0343m;?0?0.3;?v'?3.24kg/m3;?L'?938.1kg/m3;N?206;lw?1.28m;h0'?0.0274m;d0?0.039m代入上式

2整理后便可得Vs与Ls的关系,即VS?11.0502?8078.357LS?52.7417LS223

Ls' 0.001 0.005

0.01 0.015 0.02 0.025

Vs' 3.243 3.051 2.792 2.455 1.983 1.221

用上述坐标点便可在负荷性能图中绘出液泛线,图中的(y2)。

33

3.3.6 液相负荷上限线

为了使降液管中液体所夹带的气泡有足够时间分离出,液体在降液管中停留时间不应小于3~5s。所以对液体的流量须有一个限制,其最大流量必须保证满足上述条件。

由式??Af?HTLS?3~5秒可知,液体在降液管内最短停留时间为3~5秒。取??5s为液

体在降液管中停留时间的下限,所对应的则为液体的最大流量Lsmax,即液相负荷上限,于是可得 精馏段:Lsmax?Af?HT5Af?HT0.281?0.453??0.025m/s显然由式Lsmax?所得到的液

55(y3)。

相上限线是一条

提镏段:Lsmax'?Af?HT5?Af?HT0.281?0.45?0.025m3/s显然由式Lsmax'?

55(y3)。

所得到的液相上限线是一条3.3.7气体负荷下限线(漏液线)

对于F1型重阀,因F0<5时,会发生严重漏液,故取F0?5计算相应的气相流量(Vs)min

精馏段:(Vs)min?的线(y4)。 提镏段:(Vs)min'?’

?4d0N2F0?vF0?0.785?0.0392?206?5?0.78m3/s,即负荷性能图中2.87?4d0N2?v'?0.785?0.0392?206?5?0.70m3/s,即负荷性能图中3.24的线(y4)。

3.3.8 液相负荷下限线

取堰上液层高度how?0.006m作为液相负荷下限条件,作出液相负荷下限线,该线为与气相流量无关的竖直线。

2.84?3600Ls??E??1000?lw??

2/3?0.006 取E?1.0、代入lw的值则可求出Ls??min和?Ls?min

' 34

精馏段:

?Ls?minlw?0.006?1000?2?0.006?1000?21.28?????0.00109m3/s ????3600?2.84?1?3600?2.84E?33按上式作出的液相负荷下限线是一条与气相流量无关的竖直线,见图中的线(5).

提镏段:

?Ls?min'lw?0.006?1000??0.006?1000?21.28?????0.00109m3/s ????3600?2.84?1?3600?2.84E?2’

33按上式作出的液相负荷下限线是一条与气相流量无关的竖直线,见图中的线(y5).

精馏段负荷性能图如下: 精馏段负荷图:

在操作性能图上,作出操作点A,连接OA,即为操作线。由图8-1可知,液泛线在雾沫夹带线的上方,所以塔板的气相负荷上限由雾沫夹带控制,操作下限由漏液线控制。

按固定的液气比,从负荷性能图中可查得气相负荷上限Vsmax?2.43m3/s,气相负荷下限

Vsmin?0.80m3/s,所以可得

35


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