分离工程脱乙烷塔课程设计

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1、 1 一 综述 1.1 塔设备简述 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收、解吸、精馏、萃取等单元操 作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过精密接触达到相际 传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为级间接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后 者的代表则为填料塔，在各种塔型中，当前应用最广泛的是筛板塔与浮阀塔。 筛板塔在十九世纪初已应用与工业装置上， 但由于对筛板的流体力学研究很 少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由于工业生产实践， 对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践， 形成了较完善的设 计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下

2、列特点：生产能力大于 10.5%，板效率提 高产量 15%左右；而压降可降低 30%左右；另外筛板塔结构简单，消耗金属少， 塔板的造价可减少 40%左右；安装容易，也便于清理检修。 当前各炼厂的气体分离装置大部分仍然采用精馏分离。化工生产中所 处理的原料中间产物和粗产品等几乎都是由若干组分组成的混合物，蒸馏 是分离液体混合物的典型单元操作。低沸点烃类混合物是利用精馏方法使 混合物得到分离的，其基本原理是利用被分离的各组分具有不同的挥发 度，即各组分在同一压力下具有不同的沸点将其分离的。其实质是不平衡 的汽液两相在塔盘上多次逆向接触， 多次进行部分汽化和部分冷凝， 传质、 传热，使气相中轻组分浓

3、度不断提高，液相中重组分浓度不断提高，从而 使混合物得到分离。 塔设备是能够实现蒸馏的气液传质设备，广泛应用于化工、石油化工、 石油等工业中，其结构形式基本上可以分为板式塔和填料塔两大类。板式 塔用途较广，它是逐级接触式的气液传质设备。浮阀塔于 50 年代初期在 工业上开始推广使用，由于它兼有泡罩塔和筛板塔的优点，已成为国内应 用最广泛的塔型，特别是在石油、化学工业中使用最普遍，对其性能研究 也较充分。 浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干大孔，每个孔上装有一个可 以上、下浮动的阀片，浮阀的型式很多，目前国内最常用型式的为 F1型和 2 V-4 型。F1型浮阀的结构简单、制造方便、节省材料、性

4、能良好，广泛用 于化工及炼油生产中，现已列入部颁标准（JB1118-68）。操作时，由阀孔 上升的气流，经过阀片与塔板的间隙与塔板上横流的液体接触，浮阀开度 随气体负荷而变，当气量很小时，气体仍能通过静止开度的缝隙而鼓泡。 1.2 我国化工工艺发展 我国石油工业具有一定的水平，但还是一个发展中的国家,摆在我们 石油工作者面前的任务是繁重的。炼油工业要对现有的炼油厂进行技术改 造，继续坚持“自力更生，革新挖潜，全面提高，综合利用，大搞化工原 料，赶超世界先进水平”的发展方针。要立足现有基础，搞好一、二次加 工和系统工程的配套，扩大综合生产能力;要革新工艺，革新技术，革新设 备，把老装置开出新水平;要发展加氢技术，发展新型催化剂和添加剂，全 面提高产品质量，增加品种;要开展综合利用，大搞三次加工，增产有机化 工原料;要充分利用热能， 大力降低消耗， 各项经济技术指标要创出新水平; 要治理“三废”，保护环境，为实现赶超世界先进水平而奋斗。 3 二 设计方案的选择 2.1 工艺设计的原则 工艺流程设计是工艺设计的核心，在整个设计中，设备选型、工艺计算、设 备布置等工作都与工艺流程有直接关系。