精餾塔設(shè)計(jì)方案的確定和流程說明
1.塔板類型
精餾塔的塔板類型共有三種:泡罩塔板，篩孔塔板，浮閥塔板。浮閥塔板具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，且開孔率大，生產(chǎn)能力大，閥片可隨氣流量大小而上下浮動(dòng)，故操作彈性大，氣液接觸時(shí)間長，因此塔板效率較高。本設(shè)計(jì)采用浮閥塔板。
2.加料方式
加料方式共有兩種:高位槽加料和泵直接加料。采用泵直接加料，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且可以引入自動(dòng)控制系統(tǒng)來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)流量及流速。故本設(shè)計(jì)采用泵直接加料。
3.進(jìn)料狀況
進(jìn)料方式一般有兩種:冷液進(jìn)料及泡點(diǎn)進(jìn)料。對于冷液進(jìn)料，當(dāng)進(jìn)料組成一定時(shí)，流量也一定，但受環(huán)境影響較大;而采用泡點(diǎn)進(jìn)料，不僅較為方便，而且不受環(huán)境溫度的影響，同時(shí)又能保證精餾段和提餾段塔徑基本相等，制造方便。故本設(shè)計(jì)采用泡點(diǎn)進(jìn)料。
4.塔頂冷凝方式
苯和甲苯不反應(yīng)，且容易冷凝，故塔頂采用全凝器，用水冷凝。塔頂出來的氣體溫度不高，冷凝后的回流液和產(chǎn)品無需進(jìn)一步冷卻，選用全凝器符合要求。
5.回流方式
回流方式可分為重力回流和強(qiáng)制回流。本設(shè)計(jì)所需塔板數(shù)較多，塔較高，為便于檢修和清理，回流冷凝器不適宜塔頂安裝，故采用強(qiáng)制回流。
6. 加熱方式
加熱方式分為直接蒸氣和間接蒸氣加熱。直接蒸氣加熱在一定回流比條件下，塔底蒸氣對回流液有稀釋作用，從而會(huì)使理論塔板數(shù)增加，設(shè)備費(fèi)用上升。故本設(shè)計(jì)采用間接蒸氣加熱方式。
7.操作壓力
苯和甲苯在常壓下相對揮發(fā)度相差比較大，因此在常壓下也能比較容易分離，故本設(shè)計(jì)采用常壓精餾。綜上所述，本設(shè)計(jì)任務(wù)為分離苯-甲苯混合物，對于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程，由于苯和甲苯屬于易分離的體系，所以采用常壓精餾。由于冷液進(jìn)料加大提餾段的回流液流量，從而增大其負(fù)荷，所以設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)，塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器冷卻后送至儲罐。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)產(chǎn)品冷卻后送至儲罐。