1. 簡述三個精餾塔主要溫度,壓力控制點和控制指標
要對精餾塔實施有效的自動控制,必須首先了解精餾塔的控制目標。精餾塔的控制目標一般從質量指標、產品產量和能量消耗三方面考慮。任何精餾塔的操作情況同時受約束條件的制約,因此,在考慮精餾塔控制方案時一定要把這些因 素考慮進去。 1.質量指標 質量指標(即產品純度)必須符合規定的要求。一般應使塔頂或塔底產品之一達到規定的純度,要求另一個產品也應該維持在規定的范圍之內,或者塔項和塔底的產品均保證一定的純度要求。如果產品質量不合格,它的價值就將遠遠低於合格產品。但決不是說質量越高越好。由於質量超過規定,產品的價值並不因此而增加;而產品產量卻可能下降,同時操作成本主要是能量消耗會增加很多。因此,總的價值反倒下降了。由此可見,除了要考慮使產品符合規格外,還應同 時考慮產品的產量和能量消耗。 2.產品產量指標 在達到一定質量指標要求的前提下,應得到盡可能高的產量,從而使產品的 回收率提高。這對於提高經濟效益顯然是有利的。 產品的回收率定義為產品量與進料中該產品組分的量之比。即: Ri=P/Fzi (8) 生產效益除了產品純度與產品回收率之間的關系,還必須考慮能量消耗因素。由精餾原理可知,用精餾搭進行混合物的分離是要消耗一定能量的;要使分 離的產品質量越高,產品產量越多,所需的能量也就越大。 3.能耗要求和經濟性指標 精餾過程中消耗的能量,主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗;此 外,塔和附屬設備及管線也要散失部分能量。
在一定的純度要求下,增加塔內的上升蒸汽是有利於提高產品回收率的;同時也意味著再沸器的能量消耗要增大。且任何事物總是有一定限度的。在單位進料量的能耗增加到一定數值後,再繼續增加塔內的上升蒸汽,則產品回收率就增長不多了。應當指出精餾塔的操作情況,必須從整個經濟效益來衡量。在精餾操作中,質量指標、產品回收率和能量消耗均是要控制的目標。其中質量是必要條件,在質量指標一定的條件下應在控制過程中使產品的產量盡可能提高一些,同 時能量消耗盡可能低一些。 4.約束條件 為保證正常操作,需規定某些參數的極限值,並作為約束條件。塔內氣體的流速過低時,對於某些篩板精餾塔會產生漏液現象,從而影響操作降低塔板效率;而流速過高易產生液泛,將完全破壞塔的操作。由於塔板上液層增高,氣相通過液層的阻力增大,因而可用測量差壓的方法檢測塔的液泛現象。當壓差過高時,則通過差壓控制系統減小氣體流速。每個精餾塔都存在著一個最大操作壓力限制,超過這個壓力,塔的安全就沒有保障。為精餾過程提供能量的再沸器和冷凝器,也都存在一定限制。再沸器的加熱,受塔壓和再沸器中液相介質最大汽化率的影響;同時再沸器兩側間的溫差不能超過其臨界溫差,否則會導致給熱系數下降,傳熱量降低。對冷凝器冷卻能力影響最大的是冷卻介質的溫度。而在介質條件不變時,又與塔的操作壓力有關;同時餾出產品組份的變化也將影響到冷凝器的冷卻能力限制。在確定精餾塔的控制方案時,必須考慮到上述的約束條件,以 使精餾塔工作於正常操作區內。
2. AL-6XN是什麼材料成分性能是怎麼的
AL-6XN是美國冶聯科技集團(Allegheny Technologies)開發生產的超級奧氏體不銹鋼,密度為8.24g/cm3。AL-6XN的成分與926合金較為接近。
產品名稱:Al-6XN/UNS N08367
國際通稱:Al-6XN、脫硫脫硝合金、UNS N08367、Cronifer1925hMo、Incoloy alloy25-6HN、NAS 255NM
各國標准:ASTM B688、ASTM A240、ASTM B676、ASTM B675、ASTM B564
主要成分:碳(C)≤0.02,錳(Mn)≤2.00,鎳(Ni)23.5~25.5,硅(Si)≤1.0,磷(P)≤0.04,硫(S)≤0.01,鉻(Cr)20.0~22.0,銅(Cu) ≤0.75,鉬(Mo)6.0~7.0,氮(N) 0.18~0.25
物理性能:密度:8.24g/cm3, 熔點:1320-1400 ℃,磁性:無
熱處理:980-1150℃之間保溫1-2小時,快速空冷或水冷。
機械性能:抗拉強度:σb≥650Mpa,屈服強度σb≥295Mpa:延伸率:δ≥35%,硬度;HRB90
材料說明:
Al-6XN(UNS N08367)是一種具有優異的耐氯離子點蝕和縫隙腐蝕能力的超級奧氏體不銹鋼.作為一種具有良好的性價比的耐腐蝕合金, 其綜合耐腐蝕能力相對316L有了很大的跨越,同時相對於C-276等其它耐腐蝕鎳基合金其耐腐蝕能力接近,成本優勢明顯。因為在合金中添加了顯著的氮成分, 從而使Al-6XN材料相對常規奧氏體不銹鋼(如304,316,317等)具有更高的拉伸強度,同 時又保持了優異的材料韌性及沖擊強度.ASME標准中規定的許用應力值, Al-6XN相對於316L要高出40%,相對於銅-鎳合 金高出近一倍.典型工況:60%硫酸,80℃以下,年腐蝕率<0.1mm
配套焊接材料及焊接工藝:1.4529合金的焊接建議採用AWS A5.14焊絲ERNiCrMo-3或AWS A5.11焊條ENiCrMo-3,焊接工藝及指導書歡迎來電索取。
應用領域:
化工容器和管道、海洋油、氣平台的裝置系統、與海水或原油接觸的冷凝器,換熱器和管道系統、紙漿漂白過程中的壓濾機,貯罐和壓輥、熱電廠、鋼廠、石化企業的煙氣脫硫設備(FGD)、原油蒸餾塔及填料、脫鹽設備和泵、核電廠伺服水管道系統、暴露在海洋環境中的變壓器箱殼、制葯設備(為了葯品的純凈)、食品生產設備。
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3. 精餾塔工作原理
原理:利用復混合物中各組分具有不制同的揮發度,即在同一溫度下各組分的蒸氣壓不同這一性質,使液相中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中,而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中,從而實現分離的目的。
無論是平衡蒸餾還是簡單蒸餾,雖然可以起到一定的分離作用,但是並不能將一混合物分離為具有一定量的高純度產品。在石油化工生產中常常要求獲得純度很高的產品,通過精餾過程可以獲得這種高純度的產品。
(3)蒸餾塔規格尺寸擴展閱讀
精餾塔產品質量指標選擇有兩類:直接產品質量指標和間接產品質量指標。精餾塔最直接的產品質量指標是產品成分。成分檢測儀表發展很快,特別是工業色譜儀的在線應用,出現了直接控制產品成分的控制方案,此時檢測點就可以放在塔頂或塔底。
然而由於成分分析儀表價格昂貴,維護保養麻煩,采樣周期較長(即反應緩慢,滯後較大)而且應用中有時也不太可靠,所以成分分析儀表的應用受到了一定的限制。因此,精餾塔產品質量指標通常採用間接質量指標。
4. 精餾塔規格 學過化工原理的進
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精餾是根據各種物質揮發性的差異對一個多組分溶液進行分離的方fa,是一種最具代表性的傳播質單元操作.精餾可集中在精餾塔中進行,了為達到對某一多組分溶液的分離要求,精餾塔需要安裝一
定數量的塔板,以及根據原料的組成和進料狀態確定進料板.計算精餾塔中某一分離過程的理論塔板數
的方fa通常有逐板計算fa、理論板圖解fa和理論塔板簡捷計算fa.
1 逐板計算fa
逐板計算fa,就是利用物料的氣一液相平衡關系和操作線方程聯立得到提餾段和精餾段的方程,
然後利用精餾的方程由塔頂餾出液液相組成開始,逐板算出精餾段各塊塔板的液相組成,同時將X
+ 1與X (同口線方程聯立操作線方程所確定)比較,確定進料板位置;進料板位置確定以後,改用提
餾段的迭代方程求算提餾段各塊塔板的液相組成,直至X 小於X 為止, 即為該分離操作所需的理
論塔板數.
假定精餾的原料F,X,,進料的溫度丁,,壓力P,,分離要求。、z ,迴流比R,以及操作壓力條件
下,即可進行精餾塔設計,由物料衡算方fa確定采出量D、W 以及口。已知體系操作范圍內地平均相對揮
發度口,於是則有
精餾段操作線方程
提餾段操作線方程一
體系相平衡關系— F T
1.1 精餾段的計算
當塔頂蒸氣全部被冷凝時,則有: 一z。由於冷凝器全凝,無分離能力,不計為理論板,則以塔頂計
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第一塊理論板.因。由工藝所規定,故Y。為已知.由平衡關系計算與Y。呈相平衡的液相組成。通過。
採用精餾段操作線方程計算來自第二板蒸氣的組成Yz與此類推,交替使相平衡與物料平衡關系,計算
精餾兩相的組成.
1.2 進料板的計算
當精餾段逐板計算到液相組成即。時,物料衡算關系應換為提餾段操作方程.將
此更換物料衡算關系式的理論板,作為進料板為宜,即最佳進料位置.
1.3 提餾段的計算
交替使用相平衡及物料平衡關系,逐級計算提餾段的組成分布,計算的液相組成略低於或等於
時,即可結束計算.計算中採用平衡關系的次數即塔滿足分離要求所需的理論板數N.由於再沸器存
在部分化,具有分離能力,相當一塊理論板.
迭代計算fa可用如下框圖表示:
本文以苯一甲苯二組分溶液
例常壓下用連續精餾塔分離含苯44 的苯一甲苯混合物.進料為泡點液體,進料流率取
100kmol/h為計算基準.要求餾出液中含苯不小於94 .釜液中含苯不大於8 (以上均為摩爾百分
率).設該物系為理想深液.相對揮發度為2.47.塔頂設全凝器,泡點迴流,選用的迴流比為3.試計算精
餾塔兩端產品的流率及所需的理論塔板數.
解由全塔物料衡算:F= D+W
FXF= DXD+ WX
將已知值代入,可解得D 一41.86kmol/h W = 58.14kmol/h
精餾段操作方程為· 一+
即3, 。= z + 一o.75x.+ o.235
提餾段操作方程為, = } 一
又L= RD = 3×41.86= 125.86kmol/h泡點液體進料時q= 1,故提餾段操作方程為
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相平衡方程為一rF T
或一一一
對於泡點進料,X。一XF= 0.44
設由塔頂開始計算,第1塊板上升及汽組成。一。=0.94.第1塊板下降液體組成。由相平衡方程式(iii)計算:
第2板上升蒸汽組成Y2由精餾段操作方程(i)計算:Y2— 0.75×0.8638+0.235— 0.8829
第2板下降液體組成。由相平衡方程(iii)計算,可得z一0.7532
如此逐級往下計算,可得
Y3— 0.8 3— 0.618
4— 0.6985 3— 0.484
Y5— 0.598 3— 0.376
因。< 。一0.44,故第5板為進料板;習慣上,將進料板包括在提餾段內,故精
餾段有4塊理論塔
板.自第5塊開始,應改用提餾段操作方程式(ii)由求下一板上升蒸汽組成
故Y6— 1_3472×0.376—0.0278— 0.4787
第6板下降液體組成th~(iii)計算:X 一= 一0.271 如此繼續計算,
可得
y7— 0.3373 z7— 0.1709
Y8— 02024 z8— 0.09316
Y9— 0.0977 z9— 0.042
因Y。< 一0.08,故所求的總塔板數為9塊(包括釜).
2 理論板圖解fa
理論板圖解fa是一種採用繪圖求解塔板數的方fa,具體的解題步驟如下:
(1)在直角坐標中繪出體系相平衡曲線z~ Y,
(2)連接對角線,繪出精餾段操作線且精餾段操作線通過D(x。,z。),C(O, )兩點·
(3)由q線方程—r z一繪出q線且經過F(Xf~5of),G(0,等)兩點.
(4)繪出精餾操作線並交q線方程於Q點.
(5)繪出提餾段操作線且通過b~x , )Q( ,y )點.
(6)因y 一z。所以從塔頂D 點開始作水平線交平衡曲線於1,求得呈現平衡的液相相成z ,再由
1點作垂線交精餾段操作線於1 點,求得第二板蒸氣組成Yz,如fa在平衡線與精餾段操作線之間作梯
級,當求得z z。時,應由精餾更換提餾的操作線,即在平衡線與提餾段操作線之間作梯級,當求得液
相組成z 時結束.此時梯級數N(含再沸器)為所求的理論塔板數N,跨過兩操作線交點的板為最佳進料板N .
上述例題變可在—Y圖上利用圖解fa進行計算.首先,作得物系在操作壓力下的平
衡曲線和給定條件下的兩條操作線如圖所示.由於Y 一。,可在對角線上確定點D(xo, o),然
後從D點出發,在平衡線與精餾段操作線之間作梯級.當獲得< 時,則在平衡線與提餾段操作線間作梯級至< ,獲得總理論板數為N 一9(含再沸器),進料位置為第5板N,一5,和前逐板計算結果相同.顯然,上述
圖解過程也可從表示塔底的點w 出發一進行.
3 理論塔板簡捷計算方fa
在實際生產過程中我們將許多不同精餾塔的迴流比、最小迴流比、理論板數及最小理論板數即R、
Rmin、N、Nmin四個參數進行定量的研究得出四個參數的關系式,並用此式繪製成圖稱為吉利蘭圖
(Gillilad)(圖略),關系式如下:
-o.75『一c 魯。66。]
簡捷fa具體步驟:
(1)根據精餾給定條件計算R
(2)由Fenske方程及給定條件計算N
N 一logI(1 X~x
,o)/(1 X --~x)7. F n k 方程
(3)計算一/P二
(4)由吉利蘭圖求
-
解
. I- ]
Y值,並解得理論板數N 一(N及Nm 竹均含再沸器理論板).採用簡捷fa也可估算精餾塔精餾段及提餾段理論塔板數或進料位置.如果計算精餾段理論塔板數,
則求精餾段最少理論板數N,擅, 由進料組成z,代替,a為精餾段平均相對揮發度a ,按以上步驟求
得精餾段理論板數N 一N— 1.同理,求得提餾段理論板數N .
4 結束語
在以上三種計算方fa中我們經常採用逐板計算fa.它比圖解fa具有概念清晰、計算準確的特點,且
能避免圖解fa在塔板數較多時誤差過大的缺點.用逐板計算fa求算理論塔板數,我們也可以採用EX—
CEL軟體簡化計算.總之作為一名專業人員我們應該在不同的情況下熟練應用每一種方fa.
5. 石化設備,比如反應器、反應塔、反應釜、蒸餾塔、換熱器、冷卻器、冷凝器、分離器、分汽缸、過濾器
這與設備的大小、材料直接相關,可以先計算製造該設備需要多少材料,如果沒有特殊專利或保密技術的話,再乘上一個1.5~2.0的系數就可以了。(一般廠家)
6. 化工廠中,精餾塔的塔板間距是多大
一般都用填料塔了吧,好像是要計算的.... 你買本化工原理看看。
7. 精餾塔可以做連續的嗎每天的量是1噸,回收50公斤甲醇。需要多大的釜及塔。越詳細越好。
每天一噸用一台搪瓷釜(500L左右),一台10平方冷凝器,一台接收槽,常壓蒸餾回收即可,水份可以做到小於2%,沒必要做精餾。量太小,經濟價值不大。
8. 精餾塔的工作原理
原理:利用混合物中各組分具有不同的揮發度,即在同一溫度下各組分的蒸氣壓版不同這一性質,使液相權中的輕組分(低沸物)轉移到氣相中,而氣相中的重組分(高沸物)轉移到液相中,從而實現分離的目的。
無論是平衡蒸餾還是簡單蒸餾,雖然可以起到一定的分離作用,但是並不能將一混合物分離為具有一定量的高純度產品。在石油化工生產中常常要求獲得純度很高的產品,通過精餾過程可以獲得這種高純度的產品。
(8)蒸餾塔規格尺寸擴展閱讀
精餾塔產品質量指標選擇有兩類:直接產品質量指標和間接產品質量指標。精餾塔最直接的產品質量指標是產品成分。成分檢測儀表發展很快,特別是工業色譜儀的在線應用,出現了直接控制產品成分的控制方案,此時檢測點就可以放在塔頂或塔底。
然而由於成分分析儀表價格昂貴,維護保養麻煩,采樣周期較長(即反應緩慢,滯後較大)而且應用中有時也不太可靠,所以成分分析儀表的應用受到了一定的限制。因此,精餾塔產品質量指標通常採用間接質量指標。
9. 精餾塔塔徑多大算大塔
遇到過最大的直徑16米
10. 精餾塔的裙座規格與塔徑的關系
一般設計採取座上部與塔等徑,下部採用1.3-1.5倍塔徑(視塔總高和總重定),座高採用1.5-2倍塔徑。