分离工程脱乙烷塔课程设计.pdf

 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 F型和 1
 V-4 型。F 型浮阀的结构简单、制 造方便、节省材料、性能 良好，广泛用 于化工及 炼油生产中，现已列入 部颁标准（JB 1118-68）。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 。