催化裂化油浆.doc

目录 设计条件-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 2 二、设计计算 2.1萃取剂用量- - - - - - -- - - - - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - -- - - - -2 2.2平均液滴尺寸- -- - --- -- - - - - - -- - - - - - -- - - - - - -- - -- - - -- -3 2.3液泛时各相的总空塔速度- - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -- - - - - -3 三、塔径与内部装置尺寸- - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 四、相接触比表面积- - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - 5 五、塔高- - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 六、澄清区尺寸- -- -- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -- - - - - -8 萃取塔的设计 一、设计条件 设计用糠醛萃取油浆中的芳烃的转盘萃取塔，已知条件如下： 原料油浆的流量，28.8m3/h（即0.008 m3/s）； 芳烃在油浆中的初始浓度，272.5kg/m3; 芳烃在油浆中的最终浓度，20 kg/m3; 芳烃在萃取剂糠醛中的初始浓度，10 kg/m3; 萃取塔中的温度，80 0C 当浓度单位以kg/m3;表示时,本设计中相平衡关系可用公式C0=mCw+m0 表示，其中，m=4.20，m0=0。 二、设计计算 2.1萃取剂用量 由于油浆中的芳烃浓度较低，萃取过程中相浓度变化可以忽略，因此，所需芳烃的提取率为 η=1— =1—=0.927 由相间平衡式和物料衡算可得萃取剂的最小用量 V0，min== =0.00179 m3/s=6.43 m3/h 取萃取剂流量为57.6 m3/h，即0.016 m3/s。约为最小用量的8.96倍，比初始原料液流量大一倍。 芳烃在糠醛中的最终浓度为 CV,2=Cv,1+=10+(272.5-20)=141.25 kg/m3 2.2平均液滴尺寸 因为糠醛的用量较大，故用它作为分散相，由于芳烃的浓度低，计算所需各相的有关参数时，相应地取80 0C的油浆和糠醛的性质，即c=965 kg/m3,c=23.21mPs,=0.033N/m, d=1096.7 kg/m3, d=0.9 mPs,=137.7 kg/m3. Dc=1.0510-9 m2/s,Dd=210-9 m2/s. 转盘萃取塔内部装置尺寸取下列关系 ; ; 式中 D,，分别为塔径、转盘直径和固定环内经；h------每段高度。 取n=3.0m/s,且假定段数N为20，则平均液滴尺寸为 d=16.7 =16.7=4.85 m=4.85mm 2.3液泛时各相的总空塔速度 液泛时各相的总空塔速度为 （） =(1-4+7-4) 式中 -------液泛时的滞液率。当分散相与连续相的体积流量比 b==57.6/28.8=2 时，其滞液率为 ===0.432 ———液滴的特性速度，且=a,其中 a==0.485 为糠醛液滴在油浆中的自由沉降速度。对大液滴沉降速度的计算可利用下列经验关联式： 如果 270，则Q=（0.75T）； 如果 T70 则Q=（22T） 式中 Q=0.75+Re/P; T=4gdP/(3); P=/(gc); 为相间张力。 代入已知数据算出尺寸为4.85mm的糠醛液滴在油浆中的自由沉降速度为7.94cm/s。故液滴特性速度 = a,=0.4857.94=3.85 cm/s 液泛时的总空塔速度 （） =（1—40.432+70.432—40.432）3.85 =0.