脫丙烯精餾塔

1、1. 設(shè)計(jì)題目：試設(shè)計(jì)一座分離乙烷和丙烯的板式連續(xù)精餾塔。2. 設(shè)計(jì)任務(wù) 物料處理量 10 萬(wàn)噸 / 年 進(jìn)料組成組分CH4C2H6C3H6C3H8C4H10總合組成0.050.350.150.200.251.00分離要求 :塔頂產(chǎn)品 : 丙烯含量 2%不出現(xiàn)丙烷及更重組分塔底殘液 : 乙烷含量 2%不出現(xiàn)甲烷塔操作條件 : 平均操作壓力 :27.4atm進(jìn)料熱狀況 :飽和液體進(jìn)料進(jìn)料溫度 : 26 回流比 :自選單板壓降 :0.7kPa塔板類型 :自選工作日 : 每年 300 天 , 每天 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)行3.1.2清晰分隔物料衡算確定輕重關(guān)鍵組分 , 選取 C2H6為輕關(guān)鍵組分 ,C3H

2、6 為重關(guān)鍵組分。由于精餾的任務(wù)是把 C2H6、 C3H6與 CH4、 C3H8、C4H10混合物分開(kāi) , 按清晰分割情況確定各組分在塔頂、進(jìn)料和塔底的數(shù)量，組成以及操作溫度。3.1.3計(jì)算塔頂塔底組成 , 塔頂塔底溫度1.各組分平均摩爾質(zhì)量M0.05 16.040.3530.700.1542.0810.2044.0970.2558.12440.99kg / Kmol進(jìn)料量 F=1.0 108( M30024)338.84 Kmol / h由進(jìn)料組成，進(jìn)料量按清晰分割求D ，W1.F=338.84Kmol/hX Dh0.02XWl0.022. 乙烷為輕關(guān)鍵組分，丙烯為重關(guān)鍵組分。3.f l33

3、8.840.35118.594Kmol / hf h338.840.1550.826Kmol / h4. 計(jì)算Lhfifii1i hLfi338.84(0.050.35)135.54i 1hfi203.30ih203.300.02135.545. WL10.021 0.020.020.0210.024.094dlflWl118.5944.094114.5dhX Dh( WLf l0.021X Dh( 4.094 135.54)10.022.68Whfhdh50.8262.6848.146dl114.527.97WL4.094dh2.680.056Wh48.146D=114.5+2.68+338

4、.84 0.05=134.122W=4.094+48.146+338.84(0.25+0.20)=204.72組分CH4C2H6C3H6C3H8C4H10Zi0.050.350.150.200.251.00fi16.942118.59450.82667.76884.71338.84Di16.942114.52.6800134.122X Di0.12630.85370.01998001Wi04.09448.14667.76884.71204.72X wi00.0199980.2350.3310.413811. 塔頂溫度 t D 。由露點(diǎn)方程計(jì)算查2.74MpaT=397.4 psia設(shè)1組分CH

5、C HC HC HC H4263638410X Di0.12630.85370.019980050.940.30.260.07Kiyi1.00051.01ki2. 塔底溫度 t w . 由泡點(diǎn)方程：tw =82=179.6 F組分CH4C2H6C3H6C3H8C4H10X wi00.0199980.2350.3310.4138Ki8.62.81.351.250.51xi0.998不清晰分割驗(yàn)證求以重關(guān)鍵組分 為對(duì)比組分的各組分的平均相對(duì)揮發(fā)度計(jì)算列表如下：iK DiaihDKWiaihWaihCH4516.678.66.3710.30C2H60.943.132.82.072.55C3H60.3

6、11.3511C3H80.260.871.250.930.81C4H100.070.230.510.380.30K iDaihWK iWaih1/2aihDkh(aihd .aihW )K h代入漢斯特別克公式，得到log( d / w)ilog(d / w) Hlog aiHlog(d / w)llog(d / w)Hlog aLHlg 0.056log aihlg 27.97 log 0.056log 2.551.25log aih 1.4471.250.4071.256.63log aih以重關(guān)鍵組分丙烷為對(duì)比組分, 分別將除關(guān)鍵組分以外的各組分的平均相對(duì)揮發(fā)度aih 代入上式求得 (d

7、 / w)i進(jìn)一步求得di wixDi xwi列表如下：fiiwixDixwi(d / w)idiaih16.942CH42.92 16.9325.8 10 50.1256.14 10 410.30105118.594C2H628.18114.534.0640.850.01992.5550.826C3H60.0562.69548.1250.01990.236167.768C3H80.01380.92266.8460.00680.3280.8184.71C4H101.9110 51.6210 384.7081.210 50.4160.30338.84/135.11203.741.0001.000/X DH0.019 ( 小于 2）XWL0.019 ( 小于 2）均小于規(guī)定的濃度值符合要求。3.1.4由恩德伍德方程計(jì)算Rmin塔頂塔底平均溫度是： T=50. 以重組分 C3H8為對(duì)比組分，求各組分的相對(duì)揮發(fā)度查各組分在 397.4MPa50 下的 K值列表計(jì)算如下 :iZiK iaihCH40.057.48.6C2H60.3522.33C3H60.150.861C3H80.200.770.9C4H100.250.280