ProII-再沸器设计内容.pdf

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1、再沸器设计与模拟华南理工大学化工学院陆恩锡11、再沸器在蒸馏塔中的模拟2、热虹吸式再沸器压力平衡计算3、再沸器设计计算21第一部分再沸器在蒸馏塔中的模拟3再沸器在蒸馏塔中的模拟釜式再沸器热虹吸式再沸器一次通过式循环式混合式42再沸器类型－釜式釜式再沸器釜式再沸器及其相应理论板5再沸器类型及模拟－釜式釜式再沸器再沸器中的气相物料V和塔釜液相产N品成相平衡状态，故釜式再沸器相当于一块理论板。进行模拟时，如采用该类再沸器需要在板数上加上一块理论板。63再沸器类型及模拟－热虹吸式❖一次通过式热虹吸再沸器一次通过式热虹吸再沸器及其相应理论板7再沸

2、器类型及模拟－热虹吸式❖一次通过式热虹吸再沸器一次通过式热虹吸再沸器如图所示，它有两种不同的类型，分别给出在图中的(a)和(b)这两类再沸器中，从塔的底板流下的液体均全部进入再沸器，而再沸器出口为气、液混合相，返回到塔中。气相V和釜液成相平衡状态。N84再沸器类型及模拟－热虹吸式❖一次通过式热虹吸再沸器从模拟的角度看，一次通过式再沸器等同于釜式再沸器，也即在进行塔模拟计算时它相应于一块理论板。9再沸器类型及模拟－热虹吸式循环式热虹吸再沸器循环式热虹吸再沸器及其相应理论板R-从再沸器至塔底板气相，R-从再沸器至塔釜液相，R-从塔釜至再沸器进VLF10

3、料，L-从塔底板至塔釜液相，V-从塔釜至塔底板气相。N-2N-15再沸器类型及模拟－热虹吸式循环式热虹吸再沸器图示的再沸器结构中，釜液槽和再沸器液槽共用一个塔釜。塔釜为一块理论板，离开的气相V和液相R成相平衡；再沸器又是另N-1F外一块理论板，离开的气相R和液相R成相VL平衡；故共计相当于两块理论板。从再沸器返回的液体R进入塔釜后和较冷的塔釜液体L相混合，这样就会产生少量的气体V，故N－1此必须在塔釜和再沸器进行闪蒸计算。11再沸器类型及模拟－热虹吸式循环式热虹吸再沸器应当注意，即使在釜液表面、塔釜底部、再沸器入口和再沸器出口压力均不相同，再沸器

4、的返回物料必须在塔釜表面的压力下进行闪蒸。这样塔釜表面压力和再沸器产品压力是相同的，也即第N块平衡级和第N+1块平衡级的压力是一样的。126再沸器类型及模拟－热虹吸式循环式热虹吸再沸器此外，值得注意的是再沸器出口温度必然高于塔釜产品的温度，这样就要求循环式再沸器比一次通过式再沸器有较大的传热面积或者有较高的加热介质温度。13再沸器类型及模拟－热虹吸式循环式热虹吸再沸器图示的塔釜无挡板，故再沸器的模拟需按照无挡板再沸器进行。147再沸器类型及模拟－热虹吸式另一种循环式热虹吸再沸器15另一种结构的循环式热虹吸再沸器再沸器类型及模拟－热虹吸式循环式

5、热虹吸再沸器上图是另一种结构的循环式再沸器，釜液槽和再沸液槽之间采用挡板隔开。此时釜液槽并非一个平衡级，它仅仅起到收集塔釜产品的作用。故此，虽然塔釜存在挡板，但该再沸器的模拟应当按照无挡板再沸器进行。168再沸器类型及模拟－热虹吸式混合式热虹吸再沸器混合式热虹吸再沸器及其相应理论板17再沸器类型及模拟－热虹吸式混合式热虹吸再沸器上图给出了混合式热虹吸再沸器的图示和与其相应的平衡级模型。该再沸器相当于两块理论板，塔釜设有挡板。该类型再沸器再沸器液槽为一块理论板，离开的气相VN-1和液相R成相平衡；再沸器又是另外一块理F论板，离开的气相R和液相R成相

6、平衡；VL釜液槽的作用相当于缓冲罐，无气液平衡作用，故共计相当于两块理论板。189再沸器类型及模拟－热虹吸式混合式热虹吸再沸器该类再沸器在保持设计和操作简单性的同时，改善了热虹吸再沸器的效率。如图所示，混合式再沸器将再沸器的液相出口产品返回至釜液槽，在釜液槽中的液体温度要高于再沸器液槽的液体温度，故任何溢流至再沸器液槽必将引起其中的液体发生气化。由于仅仅一部分较高温度的返回液体流至再沸器液槽和再沸器液体发生混合，故它较循环式热虹吸再沸器效率更高19。再沸器类型及模拟－热虹吸式❖不同类型再沸器塔板温度模拟值表12010再沸器类型及模拟－热虹吸式❖不同

7、类型再沸器塔板温度模拟值兹采用PRO/ll软件对某烃类分离蒸馏塔进行模拟，按照釜式、循环式热虹吸和混合式热虹吸三类再沸器进行计算比较，对于釜式再沸器相当于一块理论板，故总板数为38块；对于后两者，再沸器相当于2块理论板，故总板数为39块。模拟结果列于表1。21再沸器类型及模拟－热虹吸式❖不同类型再沸器塔板温度模拟值不同类型再沸器的温度是有所差别的，以循环式再沸器的温度为最高，达117.5℃，而其余两者是相同的，为115.7℃。而在分离要求确定的情况下（塔模拟计算规定顶、底两个分离要求），循环式再沸器的回流比较其余两者的回流比略大，这也和上面的理论分

8、析相吻合，即混合式再沸器的效率较高，而循环式再沸器出口温度要高于塔釜产品的温度，这样就要求有较高的加热介质温