第四章塔径泛点气速空塔气速填料高度压降等计算

第四章填料精馏塔的工艺计算4.1低压塔塔径、泛点气速、空塔气速、填料高度及压降计算由第一章PROII模拟出的说明书可以得到数据表4.1塔顶蒸汽量G24368Kg/HR塔中蒸汽量G144383Kg/HR塔中蒸汽量G154445Kg/HR塔底蒸汽量G274886Kg/HR塔顶液体量L1塔中液体量L13塔中液体量L14塔底液体量L263140Kg/HR3155Kg/HR7784Kg/HR8224Kg/HR汽相密度pG2汽相密度pG14汽相密度pG15汽相密度pG272.874369Kg/m33.03973Kg/m33.06215Kg/m33.34082Kg/m3液相密度p li液想密度pL13液相密度pL14液相密度pL26816.676Kg/m3796.028Kg/m3793.248Kg/m3777.496Kg/m3汽相粘度uG2汽相粘度uG14汽相粘度uG15汽相粘度uG278.9907E-06Pa s9.1563E-06Pa s9.1528E06Pa s9.0660E-06Pa s液相粘度U I液想粘度uL13液相粘度uL14液相粘度uL263.1054E04Pa s2.6658E-04Pa s2.6165E-04Pa s2.2445E-04Pa s根据表4.1求平均值可得下表4.2表4.2低压塔精馏段提馏段液体量L Kg/HR3147.58004液相密度pKg/m3806.352785.372液相粘度uPa s2.8856 E-042.4305 E-04蒸汽量G Kg/HR4375.54665.5汽相密度pKg/m32.9570453.2014854.1.1塔经的计算式中：L塔内液相流率，Kg/h；G塔内气相流率，Kg/h；p 塔内气相密度，Kg/m3；Gp 塔内液体密度，Kg/m3。L由表4-2数据代入公式得： 对于精馏段：=0.04356“ L 丁 3417.5 2.957045G* p 4375.5 F 806.352L查现代填料塔应用指南第四章图4-8:得：250Y型C =0.075；max设计值取 Cs=0.8C =0.0.06。max计算塔截面积：” G 3600C p (p - p )1-5s G L GA _4375.5t _ 3600 x 0.06b.957045 x06.352 - 2.957045)L=0.4156m2塔内径D乎込亘亘T n 3.14_ 0.728m取 D =800mmT对于提馏段:L |P _ 8004 3.201485FP _G _G * p厶4665.5 Y 785.372_ 0.1095查现代填料塔应用指南第四章图4-8:得：250Y型C =0.0648；max设计值取 Cs=0.8C =0.05184。max计算塔截面积：” G 3600C b- p )1.5s G L GA _4665.5T _ 3600 x 0.051843.201485 x (785.372 - 3.201485)L=0.4996m2塔内径D _T:辽 _ :7704996 _ 0.798m n3.14取 D =800mmT所以塔内径为800mm （取精馏段和提馏段内径的大值）。4.1.2填料层高度计算由于填料选用不锈钢金属孔波纹填料250Y，每米1.5块理论板。精馏段塔板数（n）=13,精馏段填料层高度Z =（13-1）/1.5=8m；t 精精提馏段塔板数（n）27-13=14，提馏段填料层高度Z j（14-1）/1.5=8.67m=9m；t 提提填料层总高度Z=8 + 9=17m。4.1.3液体负荷及持液量的计算 低压塔塔径D=800mm,“ D23.14 x 0血=0.5024m 2式中：l液体负荷，m3/(m2 s)L液相的质量流量，Kg/h；p 液体的密度，Kg/m3;LD塔的内径，m;A塔的截面积，m2。T由表4-2数据代入公式得精馏段的液体负荷：3147.50.5024 x 806.352=7.7965m3 /C2 h)=2.1582 x 10-3 m 3 s)查现代填料塔技术指南图4-17得持液量 h=2.49 X 10-2 (m3/m3)提馏段的液体负荷：80040.5024 x 785.372=20.2853m3 /C2 h)= 5.6348 x 10-3m3 /C2 s)查现代填料塔技术指南图4-17得 持液量 h=4.92 X 10-2 (m3/m3) 4.1.4泛点气速计算泛点气速计算，根据现代填料塔应用指南计算泛点气速公式为:ua pGf 厂 G 卩 0.2=A -1.75r l 114rp 1Gg *3 P1-L3442X1034 LdRR兀u:4 x L3442 x 10一3 =0.0585m=58.5mm3.14 x 0.5经过圆整后取管型号：公称外径为76mm，公称壁厚为4mm的钢管。把圆整后的68mm代入校核得u =0.3703m/s在范围内。R(3) 塔顶蒸汽出口管径dpV 二一d 2u n d s 4 p p p4 xVs3.14 x up常压下常压塔蒸汽流速u可取1220m/s，取u =15m/sim：0。二 .933m 二 93-3mmDD贝U： d =4 =p兀u p100mm,校核 Ud = 13.0573m/s 在范围内。(4) 塔底残液排出管管径dWdW残液在管内流速流速Uw可取OFlEs,取uw=0-5m/s4 L 4Wi冗u pF WI 4 X 93703.14 x 0.5 x 700.900二 0.0973m 二 97.3mm经过圆整后取管型号:公称外径为89mm,公称壁厚为4mm的钢管.圆整取81mm, 校核Uw = =0.7210m/s在范围内。（5）塔底再沸器蒸汽接管管径d W蒸汽的F因子为2025，取F=2525二 6.6339m / s vp14.20185G二 6.6339m / s蒸汽在管内流速，uWd=W，4Vw 二4 x 0.466 x 10二 0.1576m 二 157.6mmu3.14 x 6.6339 x 3600W经过圆整后取管型号:称外径为170mm，公称壁厚为5mm的钢管。圆整取160mm, 校核 uw =6.4403m/s。返回求取F=24.2703在范围内。