第四章塔径泛点气速空塔气速填料高度压降等计算

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1、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G2塔中蒸汽量G14塔中蒸汽量G15塔底蒸汽量G274368Kg/HR4383Kg/HR4445Kg/HR4886Kg/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ρG2汽相密度ρG14汽相密度ρG15汽相密度ρG272.874369Kg/m33.03973Kg/m33

2、.06215Kg/m33.34082Kg/m3液相密度ρL1液想密度ρL13液相密度ρL14液相密度ρL26816.676Kg/m3796.028Kg/m3793.248Kg/m3777.496Kg/m3汽相粘度μG2汽相粘度μG14汽相粘度μG15汽相粘度μG278.9907E-06Pa·s9.1563E-06Pa·s9.1528E-06Pa·s9.0660E-06Pa·s液相粘度μL1液想粘度μL13液相粘度μL14液相粘度μL263.1054E-04Pa·s2.6658E-04Pa·s2.6165E-04

3、Pa·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LKg/HR3147.58004液相密度ρKg/m3806.352785.372液相粘度μPa·s2.8856E-042.4305E-04蒸汽量GKg/HR4375.54665.5汽相密度ρKg/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；ρG——塔内气相密度，Kg/m3；ρL——塔内液体密度，Kg/m3。14由表4-2数据代入公式得

4、：对于精馏段：查《现代填料塔应用指南》第四章图4-8:得：250Y型Cmax=0.075；设计值取Cs=0.8Cmax=0.0.06。计算塔截面积：=0.4156m2塔内径取DT=800mm对于提馏段：查<现代填料塔应用指南>第四章图4-8:得：250Y型Cmax=0.0648；设计值取Cs=0.8Cmax=0.05184。计算塔截面积：=0.4996m2塔内径取DT=800mm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

5、论板。精馏段塔板数（nt）精=13，精馏段填料层高度Z精=(13-1)/1.5=8m；14提馏段塔板数（nt）提=27-13=14，提馏段填料层高度Z提=(14-1)/1.5=8.67m=9m；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，则式中：l——液体负荷，m3/(m2s)L——液相的质量流量，Kg/h；ρL——液体的密度，Kg/m3;D——塔的内径，m;AT——塔的截面积，m2。由表4-2数据代入公式得精馏段的液体负荷：查现代填料塔技术指南图4-17得持液量h

6、=2.49×10-2(m3/m3)提馏段的液体负荷：查现代填料塔技术指南图4-17得持液量h=4.92×10-2(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：式中：uGf——泛点空塔气速，m/s；g——重力加速度，9.81m/s2；14a/ε2——干填料因子，m-1；μL——液相粘度，mPa·s；L、G——液相、气相的质量流量，Kg/h；ρG、ρL——液体、气体的密度，Kg/m3。金属孔波纹填料250Y的常用A值为0.291；a=250；ε=0.97；由表4-2

7、数据代入公式得精馏段：ρG=2.957045Kg/m3ρL=806.352Kg/m3G=4375.5Kg/hL=3147.5Kg/hμL=2.8856mPa·s代入方程，得到uGf=2.0207m/s提馏段：ρG=3.201485Kg/m3ρL=785.372Kg/m3G=4665.5Kg/hL=8004Kg/hμL=2.4305mPa·s代入方程，得到uGf=1.4977m/s4.1.5空塔气速计算精馏段uG=0.8uGf=0.8×2.0207=1.61656m/s提馏段uG=0.8uGf=0.8×1.497

8、7=1.19816m/s4.1.6压强降计算根据《现代填料塔应用指南》的第四章中计算湿填料压降公式4-8可化简为降此计算式的计算值与实测值相比，平均偏差为5.5%,最大偏差为10%△P=94.8×（uG×ρG0.5）1.72式中：△P——每米填料压降，Pa/m；uG——空塔气速，m/s；14ρG——气体密度，Kg/m3；由表4-2数据代入公式得于是精馏段和提馏段的压降分别为：精馏段△P