高效低压降塔板的开发研究
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1 / 12 精馏实验
一、简答题
1、电加热开关何时开启?精馏过程如何调节电压?
待塔釜料液加好后,将加热电压调节旋钮全关,再开电加热开关,以免启动功率过大,烧坏电加热管.刚开始加热电压可高些如200~220V,等塔釜温度稳定在九十几度也即釜温达泡点时,电压降至100~120V左右,注意加热电压不能太高,否则会出现淹塔现象.
2、其他条件都不变,只改变回流比,对塔性能会产生什么影响?
3、进料板位置是否可以任意选择,它对塔的性能有何影响?
4、为什么酒精蒸馏采用常压操作而不采用加压蒸馏或真空蒸馏?
5、将本塔适当加高,是否可以得到无水酒精?为什么?
6、为什么精馏开车时,常先采用全回流操作?
精馏塔要保持稳定高效操作,首先必须使精馏塔从下到上建立起一整套与给定操作条件对应的逐板递升的浓度梯度和逐板递降的温度梯度。即使全塔的浓度梯度和温度梯度按需要渐变。所以,在精馏塔开车时,常先采用全回流操作,资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除
2 / 12 待塔内情况基本稳定后,再开始逐渐增大进料流量,逐渐减小回流比,同时逐渐增大塔顶塔底产品流量。
7、精馏塔操作时,若精馏段的高度已不能改变,要提高塔顶产品易挥发组分的浓度,则采用什么方法?
影响塔顶产品质量的诸因素中,影响最大而且最容易调节的是回流比。所以若需提高塔顶产品易挥发组分的浓度,常采用增大回流比的办法。
8、精馏塔操作时,若提馏段的高度已不能改变,要提高塔底产品中难挥发组分的浓度,则采用什么办法?
最简便的办法是增大再沸器上升蒸汽的流量与塔底产品的流量之比。
(由7、8题可见,在精馏塔操作中,产品的浓度要求和产量要求是相互矛盾的,为此必须统筹兼顾,不能盲目地追求高浓度或高产量.一般是在保证产品浓度能满足要求以及能稳定操作的前提下,尽可能提高产量。此时提高产量的办法是在允许的范围内采用尽可能小的回流比和尽可能大的再沸器加热量。)
旋流板塔
旋流板塔除尘脱硫一体化装置,简称旋流板塔,是一种喷射型塔板洗涤器,由浙江大学化工系谭天恩教授于发明(专利号ZL94210374.2),关键部件为图1所示旋流塔板。塔板叶片如固定的风车叶片,气流通过叶片时产生旋转和离心运动,吸收液通过中间盲板均匀分配到个叶片,形成薄液层,与旋转向上的气流形成旋转和离心的效果,喷成细小液滴,甩向塔壁后。液滴受重力作用集流到集液槽,并通过降液管流到下一塔板的盲板区。具有一定风压、风速的待处理气流从塔的底部进,上部出。吸收液从塔的上部进,下部出。气流与吸收液在塔内作相对运动,并在旋流塔板的结构部位形成很大表面积的水膜,从而大大提高了吸收作用。每一层的吸收液经旋流离心作用掉入边缘的收集槽,再经导流管进入下一层塔板,进行下一层的吸收作用。
主要机制是尘粒与液滴的惯性碰撞,离心分离和液膜粘附等。这种塔板由于开孔率较大,允许高速气流通过,因此负荷较高,处理能力较大,压降较低,操作弹性较大。其气液接触时间较短,适合于气相扩散控制的过程,如气液直接接触传热、快速反应吸收等。因此脱硫过程中所用的脱硫剂应该是快速反应吸收型的,不适合用碳酸钙等反应速度较慢的脱硫剂。
在烟道入口处设计初级喷淋装置,当烟气经进口烟道,与布置在进口烟道段的喷淋形成的水雾进行传质换热,得到初步降温和去除部分二氧化硫,切向进入吸收塔。烟气在吸收塔内通过旋流气动装置的加速和旋流,烟尘与经过雾化的吸收液发生碰撞、附着、凝聚、离心分离等综合性的作用,被甩到塔壁,随塔壁水膜流向塔底。旋流板喷淋塔除尘效率可以达到98.5%以上。通过旋流气动装置的设置,使烟气在同样高度的筒体内旋转次数增加、通过的路径增长,气相紊动剧烈,烟气与吸收液在时间和空间上得到充分的碰撞、接触、溶解、吸收。
塔内设计多套旋流装置,经过初级净化的烟气旋转上升,由于旋流装置设计合理,旋流气动装置具有导向和接力作用,利用烟气自身的动能产生气动旋流,气液两相充分接触,进行传质反应,烟气在塔内经过多级旋流装置的脱硫,可确保脱硫效率达到技术要求。我公司旋流板的设计、安装经验丰富,拥有大量的业绩。针对不同烟气工况的具体条件进行个性化设计,保证了对旋流板叶片尺寸、旋转角度、仰角、脱硫效率、以及阻力均有严格的控制。
173 第六章 脱硫塔设计
现代化的烟气脱硫脱硫塔的设计必须满足以下几个准则:
(1) 低能耗,与低“液气”比有关;
(2) 低压降,与脱硫塔内部的优化设计有关;
(3) 高流速,与“投资”和“运行费用”的优化有关;
(4) 高SO2去除率、低的设备/系统维护率,与化学反应行为的优化有关;
(5) 高“液滴”分离率,避免下游设备垢污沉积和腐蚀;
(6) 低成本。 脱硫塔内的流体力学特性为复杂的气液二相流,这种复杂的逆流两相流给放大准则和测
量带来很大的难度。几乎每套装置都需度身定制,对一些特殊环节不进行验证就很难保证系
统具有高度可靠性、经济性和一次投入成功率。 但是,FGD装置庞大,一般小型试验很难
解决问题,大型试验又使得一般工程在财力和时间上无法接受。
早期,需要模拟实际工况的几何尺寸和流动条件才能初步确定放大准则,然后对放大准
则进行判读并将其应用于实际工况。近年来,随着计算流体力学、化学反应动力学等领域的
发展,对脱硫塔设计技术的研究更加深入。例如,对脱硫塔进行CFD模拟,在工作站上可
以对不同的FGD设计进行测试并优化,这可能是了解真实流动状态和FGD脱硫效率的唯一途
径。 此外,脱硫塔为薄壁结构,塔体上分布各种类型的加强筋,矩形开孔尺寸大、塔内件复杂,有时塔体外形不规则,依靠手工对喷淋塔进行流场和力学计算是非常困难的,使得人力计算很难进行。
目前,大多采用现代流场分析软件和力学分析软件(如FLUENT6.0和ANSYS9.0)进
行流场分析和力学分析。脱硫塔的流场分析和力学分析是脱硫塔优化设计的基础。
第一节 脱硫塔结构设计
脱硫塔的结构设计,包括储浆段、烟气入口、喷淋层、烟气出口、喷淋层间距、喷淋
层与除雾器和脱硫塔入口的距离、喷喷嘴特性(角度、流量、粒径分布等)、喷嘴数量和喷
嘴方位的设计,是取得脱硫塔最优化性能的重要先决条件。
需要指出的是,精准的设计应在两相流和传质以及力学分析的基础上,结合实践经验进
环氧丙烷精制工艺的研究
佘志鸿;薛焘;汤瀚源;王新平;刘峰;纪晔
【摘 要】环氧丙烷( PO)是重要的有机化工原料, HPPO法生产的粗环氧丙烷产品中含有乙醛、甲醇、甲酸甲酯和水等杂质,由于上述杂质与环氧丙烷相对挥发度等于或接近于1,普通精馏难以分离。本研究采用化学反应的方法去除醛酮和甲酸甲酯,萃取精馏脱除甲醇和水,结合甲醇双效精馏的工艺流程,在有效脱除杂质的同时,降低了分离过程能耗。本文采用流程模拟软件Aspen Plus对上述流程进行了全流程模拟计算,采用NRTL热力学模型,修正热力学模型参数,分析了萃取塔溶剂用量、萃取塔理论塔板数、原料进料位置、萃取剂剂进料位置和温度,双效精馏操作压力等主要工艺参数对分离过程的影响。分析结果表明工艺流程合理、可靠,对过程设计和操作优化具有指导作用。%Propylene oxide ( PO ) is an important organic
chemical. Crude PO produced from the novel HPPO production technology
contains impurities such as acetaldehyde, methanol, methyl format and
water. Because the relative volatilities of these impurities to PO are equal
or close to 1 , it is difficult to separate them using simple distillation. In this
research, a process flow sheet was designed that combined reaction
( remove acetaldehyde and methyl format) , extractive distillation