精餾塔是如何設(shè)計(jì)優(yōu)化

1、化工廠中隨處見的精餾塔是如何設(shè)計(jì)，又該怎樣優(yōu)化呢？2導(dǎo)語化工生產(chǎn)過程中，應(yīng)用最多就是分離設(shè)備，其中又以精餾塔和吸收塔最為常見，無論是在煉油、煤化、高分子、精細(xì)化工精餾塔都是隨處可見的。你知道你每天都操作的精餾塔是如何設(shè)計(jì)出來的嗎？如何優(yōu)化操作參數(shù)？小七將通過實(shí)例讓你逐一了解。精餾塔設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)步驟根據(jù)流程整體工藝路線，確定分離要求，進(jìn)行工藝參數(shù)計(jì)算得到回流比、進(jìn)料位置、塔頂溫度、塔底溫度、進(jìn)料組成、測(cè)線采出位置（多組分）、塔板數(shù)（板式塔）或填料高度（填料塔）等。之后再進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算，計(jì)算出板間距、壓降、塔高、塔徑等參數(shù)由此選出塔板類型或填料類型等塔內(nèi)部件。之后進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及校核，選出塔體壁厚及

2、材料，最后確定控制方案。2工藝計(jì)算工藝計(jì)算是根據(jù)進(jìn)料組成與分離要求計(jì)算工藝參數(shù)，分為手算與軟件計(jì)算兩種，目前工業(yè)上多用軟件進(jìn)行模擬，我們?cè)贏spen教程中會(huì)重點(diǎn)進(jìn)行講解。這里我們舉一個(gè)最簡單二元物系板式精餾塔的手動(dòng)計(jì)算流程方便大家理解計(jì)算原理。1物料衡算與物性估算對(duì)于二元物性而言物料衡算很簡單，但是對(duì)于多元物系就必須先規(guī)定輕重關(guān)鍵組分。根據(jù)熱力學(xué)方程估算物性參數(shù)，多采用逸度法或活度系數(shù)法。同時(shí)計(jì)算出物系汽液相平衡方程2確定塔板數(shù)根據(jù)物料衡算結(jié)果計(jì)算R（min）LD，實(shí)際回流比一般為最小回流比的1.2-2倍。然后分別計(jì)算出精餾段、提餾段操作線方程。采用操作線方程與汽液相平衡方程交替主板計(jì)算確定理

3、論塔板數(shù)，或采用圖解法原理相同。再將理論塔板數(shù)除以塔板效率，得到實(shí)際塔板數(shù)。3實(shí)際設(shè)計(jì)流程工業(yè)上應(yīng)用的精餾塔多是物系復(fù)雜，帶側(cè)線采出，實(shí)際實(shí)際中多采用FUG法計(jì)算3流體力學(xué)計(jì)算與塔內(nèi)部件設(shè)計(jì)流體力學(xué)計(jì)算多采用軟件計(jì)算，而塔內(nèi)部件多為定型部件或?qū)＠考?。這里介紹幾種常見的塔板。4強(qiáng)度計(jì)算與繪制裝配圖 在完成內(nèi)部設(shè)計(jì)之后，我們將根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)環(huán)境等對(duì)塔體進(jìn)行選材并計(jì)算出壁厚，載荷等參數(shù)。并提出加工要求繪制裝備圖。5確定控制方案繪制PID圖根據(jù)工藝要求，進(jìn)行配套的儀表、閥門選型，確定控制方案，并繪制出帶夾點(diǎn)控制的工藝流程圖PID精餾塔優(yōu)化在對(duì)精餾塔進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，首先要從眾多參數(shù)中確定出獨(dú)立的設(shè)計(jì)

4、變量與可調(diào)設(shè)計(jì)變量。下面由小七來介紹幾種常見的優(yōu)化方式。1操作壓力的優(yōu)化常規(guī)精餾塔單塔的壓力優(yōu)化相對(duì)較簡單，在滿足塔頂冷凝器的溫度可以在最炎熱的夏季也能夠用自來水冷卻的前提下，可以參用相對(duì)較低的操作壓力以減少再沸器的熱負(fù)荷。在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于增加壁厚而增加的設(shè)備費(fèi)用將隨著壓力的增加而增大，在滿足分離要求的前提下，低壓（正壓）相對(duì)有利。2理論塔板數(shù)與回流比的優(yōu)化理論塔板數(shù)越多，分離效果越好，制造成本越大。3進(jìn)料位置和進(jìn)料狀態(tài)的優(yōu)化相同分離要求及板數(shù)下，回流比最小或冷凝器、再沸器熱負(fù)荷最??；相同板數(shù)及回流比下，塔頂和塔釜產(chǎn)品的分離純度最高；相同分離要求和回流比下，所需塔板數(shù)最少。結(jié)束語文本中小七為大家介紹了精餾塔的設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法，目前工業(yè)上大多采用軟件計(jì)算代替手算，在Aspen教程中小七將重點(diǎn)