Hysys在化工设备设计中的应用1

《Hysys在化工设备设计中的应用1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章Hysys在化工设备设计中的应用----精馏塔水力学计算一、塔设备的一般要求●工艺性能好；●生产能力大；●操作稳定性好；●能量消耗少●结构合理；●选材要合理；●安全可靠。第一节塔设备的应用及类型塔设备的分类按操作压力分：常压塔、减压塔、加压塔按生产单元分：吸收塔、精馏塔、萃取塔、干燥塔、洗涤塔按塔的内件结构分：板式塔、填料塔◆板式塔内部有一定数量的塔盘，气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层，使气液两相充分接触，进行传质。气液两相的组份浓度呈阶梯式变化。◆填料塔内部填有一定高度的填料，液体自塔的上部沿填料表面向下流动，气体作为连续相自塔底向上流

2、动，与液体进行逆流传质。气液两相的组份浓度沿塔高连续变化。板式塔结构填料塔结构二板式塔板式塔塔盘的形式及特点◆板式塔塔盘的形式泡罩形、浮阀形、筛板形、舌形、浮动喷射形●泡罩塔盘（BubbleCap）泡罩塔盘1—升气管；2—泡罩；3—塔盘板●浮阀塔盘（Valve）浮阀塔盘气液接触状况●筛板塔盘DualFlowTray筛板塔盘示意图●舌形和浮舌塔盘塔板的比较塔板性能比较塔板类型相对生产能力相对板效率操作范围压强降结构成本泡罩板1.01.010～100高复杂1.0筛板1.2～1.41.135～100低简单0.4～0.5浮阀板1.2～1.31.1～1.210～100

3、中一般0.7～0.8舌型塔板1.3～1.501.150～100低最简单0.5~0.6斜孔板1.5～1.81.130～100低简单0.5各种塔板的优点及适用范围优点缺点适用范围塔板类型泡罩板较成熟，操作范围宽结构复杂，阻力大，生产能力低某些要求弹性好的特殊塔浮阀板效率高，操作范围宽采用不锈钢，浮阀易脱落分离要求高,负荷变化大;原油常压分馏塔筛板效率较高，成本低安装要求水平,易堵,操作范围窄分离要求高,塔板较多;化工中丙烯塔舌型板结构简单,生产能力大操作范围窄，效率较低分离要求较低的闪蒸塔斜孔板生产能力大,效率高操作范围比浮阀塔和泡罩塔窄分离要求高，生产能力大塔

4、板上的异常操作现象1）漏液漏液两相在塔板上的接触时间↓板效率↓控制：漏液量不大于液体流量的10%。漏液气速：漏液量达到10%的气体速度。——板式塔操作的气速下限原因：气速太小、板面上液面落差引起的气流分布不均匀2）液沫夹带影响因素空塔气速：空塔气速减小，液沫夹带量减小塔板间距：板间距增大，液沫夹带量减小现象：液滴随气体进入上层塔板。后果：过量液沫夹带，造成液相在板间的返混，板效率下降控制：液沫夹带量eV＜0.1kg(液)/kg(气)。3）液泛液泛夹带液泛降液管液泛原因：气液两相流速过大影响因素：流量、塔板结构板间距大液泛速度高塔板效率1、塔板效率的表示法1）

5、总板效率ET(全塔效率）达到指定分离效果所需理论板层数与实际板层数的比值。简单地反映了整个塔内的平均传质效果。2）单板效率EM(默弗里效率)直接反映该层塔板的传质效果3）点效率EO试比较点效率与单板效率、全塔效率2、塔板效率的估算1）影响塔板效率的因素a）物系性质：粘度、密度、表面张力及相对挥发度等。b）塔板结构：塔径、板间距、堰高及开孔率等。c）操作条件：温度、压强、气体上升速度及气液流量比。2）板效率的估算——注意公式适用条件OverallTrayEfficienciesCOLUMNTYPETYPICALACTUALTRAYSTYPICALEFFICIE

6、NCY,%(THEOTICALTRAYS)ABSORBER/STRIPPERSIDESTRIPPER(STEAM)SIDESTRIPPER(REB)REBOILEDABSORBERDEETHANIZERDEPROPANIZERDEBUTANIZERNAPHTHASPLITTERC2SPLITTERC3SPLITTERC4SPLITTERAMINECONTACTORAMINEABSORBERCRUDECOLUMN15–254–66–825–4030–3535–4038–4530–35110–130200–25070–8020–2420–2435–4520–30

7、(2)(3–4)45–5565–7070–8085–9070–7595–10095–10085–90(4–5)(9–12)ABOUT50–55三、填料塔填料及支承结构◆填料的种类散装填料规整填料格栅填料散堆填料规整填料第二节Hysys板式塔设计----水力学计算降液管受液区溢流堰溢流堰安定区开孔区俯视图DownComerWeirHoleCalmingZone板式塔设计设计内容：塔高塔径溢流装置的结构与尺寸确定塔板板面布置塔板的校核绘制负荷性能图（沈复教授提出，国内广泛使用）填料塔设计设计内容：塔高塔径填料类型填料段总高度填料段分段高度气体分布器/液体分布器水

8、力学核算泛点率液体喷淋密度塔设计1．塔高的计算N实―