文档介绍：环己***精馏塔
设计计算说明书
项目名称环己烷绿色催化
氧化法生产环己***
一设计方案确定………………………………………………………………………………………… 3
二已知物料条件………………………………………………………………………………………… 3
三实际塔板数计算…………………………………………………………………………………… 4
四塔径计算……………………………………………………………………………………………… 7
五塔体主要工艺结构计算………………………………………………………………………… 9
六塔板流体力学验算………………………………………………………………………………… 12
七塔板负荷性能图…………………………………………………………………………………… 13
八主要接管尺寸计算………………………………………………………………………………… 15
九除沫器设备设计……………………………………………………………………………………… 16
十塔总体结构强度核算……………………………………………………………………………… 16
十一设计结果概要…………………………………………………………………………………… 21
参考文献…………………………………………………………………………………………………… 22
一、设计方案确定
(一)塔型:选择轻型浮阀塔
浮阀塔兼有泡罩塔和筛板塔的优点:处理能力大,操作弹性大,塔板效率高,压强降小,液面梯度小,使用周期长,结构简单,便于安装,其制造费用为泡罩塔的60%~80%,但为筛板塔的120%~130%。
F1型浮阀塔结构简单,制造方便,节省材料,性能良好。轻阀虽然操作稳定性较重阀差,但是其压降小,而精馏环己***要求压力降很低。
综上所述,选择F1型轻阀浮阀塔。
(二)进料状态:泡点进料
因为泡点进料会使塔的操作比较容易控制,不受季节气温影响。
环己***混合原料经预热器加热到泡点后,送进精馏塔,塔顶上升的蒸汽采用全凝器冷凝后,一部分回流,其余出料得到塔顶产物。
(三)加热方式:间接蒸汽加热
(四)操作压力:真空精馏
在常压下,环己***℃,℃,相差不大,需在真空下操作。
二、已知物料条件
由物料衡算(详见《物料衡算》说明书),得到环己***塔的物料条件如下:
组分
轻质油
环己烷
环己***
环己醇
X油
总量
摩尔质量
kg/kmol
进
料
平均摩尔质量
kg/kmol
摩尔分数
1
摩尔流量
kmol/h
塔顶产品
平均摩尔质量
kg/kmol
摩尔分数
-
1
摩尔流量
kg/kmol
-
塔釜产品
平均摩尔质量
kg/kmol
摩尔分数
-
-
1
摩尔流量
kmol/h
-
-
因为在环己***的分离当中,主要的物料是环己***和环己醇,而轻质油,环己烷和X油的含量极少,采用清晰分割,以环己***和环己醇为关键组分,其中环己***是轻关键组分,环己醇重关键组分,比环己***要轻的轻质油和环己烷全部从塔顶出来,而X油全部从塔釜出来。
关键组分中,以环己***组分作为计算的依据。
摩尔分数:
摩尔流量:
总的摩尔流量:
分开两个塔后的摩尔流量:
分子量:
塔顶的压强:
根据气液平衡数据,要取得良好的分离效果,必须在高真空的条件下分离,由气液平衡效果,故取
温度(查t-x-y图)
塔顶:, 塔釜:, 进料:
三、实际塔板数的计算
理论塔板数的求取(图解法)
环己***气液平衡数据作x-y图(数据来自《己内酰***生产及应用》[8])
(包括再沸器)
最小回流比
从图上读得操作线与平衡线的交点坐标是(,)
精馏段方程
取
精馏段方程:
提馏段方程
提馏段方程:
全塔效率
计算液体粘度
查《石油化工基础数据手册》(文献[6] P626),《石油化工基础数据手册续篇》(文献[