环己酮精馏塔设计计算说明书

《环己酮精馏塔设计计算说明书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、环己烷绿色催化环己酮精馏塔设计计算说明书项目名称伍校队计设学冰凉夏日华南理工大学2007年8月目录一设计方案确定3二己知物料条件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、j•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

2、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，而精馏环己酮要求压力降很低。综上所述，选择H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。环己酮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，一部分冋流，其余山料得到塔顶产物。（三）加热方式：间接蒸汽加热（四）操作压力：真空精馏在常压下，环己酮的沸点是155.7'C，环己醇的沸点是161.l'C,相差不大，需在真空下操作。二、己知物料条件由物料衡算（详见《物料衡算》说明书），得到环己酮塔的物料条件如下:进料塔顶产品塔釜产品组分轻质油环己

3、烷摩尔质黾kg/kmol平均摩尔质量kg/kmol84.886.16摩尔分数0.000230.0019摩尔流量kmol/h平均摩尔质量kg/kmol0.0520.443摩尔分数0.00040.0031摩尔流量kg/kmol平均摩尔质量kg/kmol0.0520.443摩尔分数——摩尔流量kmol/h——环己酮环己醇X油总量98.15100.16176.9298.990.63690.35900.00191144.46081.4280.433226.81698.110.99450.002—1140.780.277—141.571100.460.0430.9520.00513.6618

4、1.1510.43385.245因为在环己酮的分离当屮，主要的物料是环己酮和环己醇，而轻质油，环己烷和X油的含量极少，采用清晰分割，以环己酮和环己醇为关键组分，其中环己酮是轻关键组分，环己醇重关键组分，比环己酮要轻的轻质油和环己烷全部从塔顶出来，而X汕全部从塔釜出来。关键组分中，以环己酮组分作为计算的依据。（一）摩尔分数：=0.63690.9945xR=0.043（二）摩尔流量••总的序尔流S:£>=141.571kmol/h分开两个塔后的摩尔流量：D=IQ.lSkmoI/h（三）分子量：MF=9S.99kg/kmol（四）塔顶的压强：B=S5.245kmol/hB=42.625

5、kmol/hMD=98.11kg/kmolF=226篇kmol!hF=113AkmolIhMR=100.46^/kmol根据气液平衡数据，要収得良好的分离效果，必须在高真空的条件下分离，由气液平衡效果，故収Pm=0.0053举（五）温度（查t-x-y图）塔顶：tD=70°C,塔釜：tw=125°C,进料：=104°C三、实际塔板数的计算2.最小回流比min从阁上读得操作线与平衡线的交点坐标是（0.6369,0.7802）min^0.9946-0.7802^,4%0.7802-0.63693.精馏段方程取/?=1.76/

6、7尺+12.634+1精馏段方程：=0.7448%+0.27372.6342.634+1=0.74484.提馏段方程•r=—D•••L=RD=2.634x70.78=lS6A3kmol/hV=L+£)=D(l+/?)=70.78x(1+2.634)=251.2kmol/hq=:.V=V=257.2Uz7w/.//zL=L+F=186.43+113.4=299M3kmol/h提馏段方程：y=£x-—=1.1657x-0.02586*VD（二）全塔效率£7.1.计算液体粘度查《石油化工基础数据手册》（文献l:6]P626）,《石油化工基础数据手册续篇》（文献[7]P704）得环己

7、酮和环己醇的粘度如下：//(mPa•s、塔釜进料塔顶温度12510470环己酮0.48550.5720.954环己醇0.5320.9034.89在各温度下，人=Ab坏^=0.4855x0.043=Q^mPa,s环己蛇(1-〜)0.532x(l-0.043)=0.6922mAzj坏己醇(1一又厂)jUD=…环己嗣^=0.9854/nAz•s/^B杯己醇(1一又D)精饱段：//精榴==(0.53+0.6922)+2=0.8338mPa-s提饱段：//提榴二=(0.53+0.9854)