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    本设计中,根据生产任务,若按年工作日300天开动设备24小时计算,原料液流量较大,由于产品粘度较小,流量较大,因此即使筛孔小也不易堵塞,为减少造价,降低生产过程中压降和塔板液面落差的影响,提高生产效率。
    因此,本设计最终选用筛板塔。
    进料状态有多种,但一般都将料液预热到泡点或接近泡点才送入塔中。这样一来,进料温度就不受季节、气温变化和前道工序波动的影响,塔的操作就比较容易控制。此外,泡点进料时,精馏段与提馏段的塔径相同,设计制造均比较方便。
    因此,本设计选择泡点进料。
    精馏段通常设置再沸器,采用间接蒸汽加热,以提供足够的热量。若待分离的物系为某种组分和水的混合物,往往可以采用直接蒸汽加热的方式。但当在塔顶轻组分回收率一定时,由于蒸汽冷凝水的稀释作用,可使得釜残液中的轻组分浓度降低,所需的理论塔板数略有增加,且物系在操作温度下黏度不大有利于间接蒸汽加热。
    因此,本设计选用间接蒸汽加热的方式提供热量。
    泡点回流易于控制,设计和控制时比较方便,而且可以节约能源。但由于实验中的设计需要,所需的全凝器容积较大须安装在地面,因此回流至塔顶的回流液温度稍有降低,在本设计中为设计和计算方便,暂时忽略其温度的波动。
    因此,本设计选用泡点回流。

    4.3.3 精馏塔计算
    (1) 最小回流比与进料板位置确定
    表4.5 各组分进料情况
    组分    进料
        摩尔流量(mol/h)    摩尔分数    质量流量(kg/h)    质量分数
    乙基叔丁基醚    0    0    0    0
    乙醇    135.7    0.173    6251.699    0.151
    水    18.3    0.023    329.4    0.00795
    异丁烯    136.58    0.174    7663.5    0.185
    二异丁烯    0    0    0    0
    二乙基醚    0    0    0    0
    丁烷    17.98    0.023    1044.998    0.025
    丁烯    155.23    0.198    8708.403    0.21
    丁二烯    321.98    0.41    17415.898    0.421
    异丁醇    0    0    0    0
    总和    785.77    1    41413.898    1

    本方案取R=1.5 Rmin
    由塔板数NT与正丁烯回收率的关系图可得实际塔板数位58块塔板。
     
    图4.1 进料板位置与正丁烯回收率的关系图
    再由进料板位置与正丁烯回收率的关系图可得进料板为第30块板
    (2) 塔径计算
    塔径塔径可根据选定的适宜空塔速度,先利用下式进行估算:
     精馏段:提馏段:
    初选板间距HT=0.40m,对于常压塔,板上液层高度一般取0.05-0.1m(通常取0.05-0.08m),本设计中取板上液层高度hL=0.05m
    HT-hL=0.40-0.05=0.35m
    查附图,Smith关联图,得
    图4.2 史密斯关联图
    适宜的空塔速度通常取最大允许空塔速度的0.6-0.8倍,即
    取较大者为精馏塔塔径,即D=1.17m,圆整得到D=1.2m
    塔的截面积:
    实际空塔气速:
    精馏段:
     提馏段:
    在精馏段的安全系数满足0.6-0.8范围的情况下,提馏段也尽可能的接近0.6,所以本设计中塔径和板间距的选取均合理。
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