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精餾塔設計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。浮閥塔板具有結構簡單,制造方便,造價低等優點,且開孔率大,生產能力大,閥片可隨氣流量大小而上下浮動,故操作彈性大,氣液接觸時間長,因此塔板效率較高。本設計采用浮閥塔板。
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,具有結構簡單,安裝方便等優點,而且可以引入自動控制系統來實時調節流量及流速。故本設計采用泵直接加料。
3.進料狀況
進料方式一般有兩種:冷液進料及泡點進料。對于冷液進料,當進料組成一定時,流量也一定,但受環境影響較大;而采用泡點進料,不僅較為方便,而且不受環境溫度的影響,同時又能保證精餾段和提餾段塔徑基本相等,制造方便。故本設計采用泡點進料。
4.塔頂冷凝方式
苯和甲苯不反應,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品無需進一步冷卻,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制回流。本設計所需塔板數較多,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,從而會使理論塔板數增加,設備費用上升。故本設計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度相差比較大,因此在常壓下也能比較容易分離,故本設計采用常壓精餾。綜上所述,本設計任務為分離苯-甲苯混合物,對于二元混合物的分離,應采用連續精餾流程,由于苯和甲苯屬于易分離的體系,所以采用常壓精餾。由于冷液進料加大提餾段的回流液流量,從而增大其負荷,所以設計中采用泡點進料,將原料液通過預熱器加熱至泡點后送入精餾塔內,塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡點下一部分回流至塔內,其余部分經產品冷卻器冷卻后送至儲罐。塔釜采用間接蒸汽加熱,塔底產品經產品冷卻后送至儲罐。