U300塔器计算..doc

塔核算 C310 已知数据： 序号 项目 塔板（理论板） 单位 3 4 1 塔径 D 1400 1400 mm 2 截面积AT 1.5386 1.5386 m2 3 板间距HT 750 600 mm 4 塔板型式 穿流筛板 穿流筛板 5 孔径de 25 25 mm 6 开孔率φs 0.1709 0.1798 7 板厚δ 3 3 mm 8 气体流量VG 11362 13903 kg/h 9 液体流量VL 5655 23587 kg/h 10 气体密度γG 0.47 0.61 kg/m3 11 液体密度γL 891 972.16 kg/m4 12 表面张力σ 26 28 mN/m 13 液体粘度μL 0.47 0.4947 mPa·s 14 气体粘度μG 0.0107 0.0116 mPa·s 计算结果： 序号 项目 塔板（理论板） 单位 3 4 1 空塔速度w 4.3644 4.1148 m/s 2 筛孔速度w0 25.5352 22.8795 m/s 3 空塔动能因数F 2.9921 3.2138 (m/s)·(kg/m3)1/2 4 筛孔动能因数F0 17.5061 17.8695 (m/s)·(kg/m3)1/2 5 干板压降ΔP1 0.9422 1.1810 mmH2O 9.2430 11.5853 Pa 6 鼓泡层的平均静压降ΔP3 23.0451 31.3517 mmH2O 226.0723 307.5597 Pa 7 塔板压降ΔP 49.0117 62.8304 mmH2O 480.8047 616.3662 Pa 8 塔板上持液量T 35.4572 48.2376 kg 9 每层板上泡沫层高度hf 256.0 207.9 mm 10 分离空间S 420.2 417.4 mm 11 HT≥hf +S 676.2 625.4 mm 12 液沫夹带e 0.1013 0.1596 kg/kg气 13 清液层高度 25.8643 32.2495 mm 结论：该塔除提馏段分离空间略显不足，液沫夹带量略大，因而可能影响分离效果外，其余指标均能满足扩能要求。 2、C330计算： 1）理论级数的计算 对C330 的操作在Aspen中进行了模拟，结果表明，在水相和油相的质量比为1时，理论级数为1~2即可对本体系进行较好的分离。理论级数为1和2时，萃余相中EtOH的剩余百分数如下表所示： 理论级数 1 2 EtOH萃余百分数（%） 6.90 2.58 2）塔径的校核 选用Kurnar和Hartland公式进行计算： 式中： Vcf ——连续相的液泛速度，m/s LR ——分散相和连续相的体积流量比 ap ——填料的比表面积，m2/m3 α ——表示填料表面浸润性能的系数，本系统此值为1 c1 ——与填料类型有关的修正系数 ε——填料的空隙率 Δρ——两相的密度差，kg/m3 ρd ——分散相密度，kg/m3 μc ——连续相粘度，Pa·s γ ——两相界面张力，N/m C330使用的填料为Dg25的Intalox环矩鞍形，对此种填料： ap=185m2/m3，c1=0.28，ε=96% 本系统中：ρc=998.78 kg/m3，ρd=926.21 kg/m3， μc=1.021cP，μd=0.856cP γ取为20mN/m（由于界面张力数据缺乏，此值参照醋酸丁酯与水以及碳酸二乙酯与水的界面张力选取） 取LR=1.0，则： =(1+11/2)2=4 ==4.3426 =0.961.54=0.9391 ==0.3520 ==1.2657 ==0.5120 Vcf==3.453×10-3m/s Vdf= LR·Vcf=3.453×10-3m/s 由于填料萃取塔液泛速度的准确计算比较困难，影响填料萃取塔稳定操作的因素也比较多，因而一些手册上推荐的操作流速都取为液泛速度一定的百分比，按Seibert和Fair的建议此比例取为60%： C330的连续相和分散相操作流速可达：2.072×10-3m/s C330的塔径为1.6m，因而其处理量为： 油相：2.072×10-3×0.785×1.62×3600×926.21=13884kg/h 水相：2.072×10-3×0.785×1.62×3600×998.78=14972kg/h 结论：U300扩能至4万吨AEE/年后，C330的油相处理量为9083kg/h，按现在操作的水油质量比1：1，水相处理量也为9083kg/h，因而C330可满足扩能要求。 3、C340 已知数据： 序号 项目