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【摘 要】精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作,在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔,实现二甲胺-二甲基甲酰胺的分离。本次设计的主要内容是分离工段的精馏塔设计。
【关键词】二甲基甲酰胺;精馏塔;分离工段;筛板塔
一、确定方案
(1)设计方法。本设计在给定的已知条件下采用逐板计算法,设计出符合要求的筛板式连续精馏塔。(2)设计流程。本设计采用连续精馏,一氧化碳在一氧化碳干燥器内脱硫、脱烃和脱水后,同二甲胺和催化剂一起连续送入反应器,反应压力和温度分别维持在1.5MPa~2.5MPa和110℃~150℃。反应产物经过滤除去催化剂后,送入蒸发器。在此粗二甲基甲酰胺气化,气化后的二甲基甲酰胺进入二甲基甲酰胺蒸馏塔,获得成品。
二、操作条件的确定
塔顶压力:约2MPa;进料热状况:下边确定;回流比:计算中求得;单板压降:△P=0.7Kpa(1)塔板类型的选取。二甲基甲酰胺不是易结焦、粘度大的物料,且筛板塔结果简单,造价低;板上液面落差小,气体压降低,生产能力较大;气体分散均匀,传质效率较高,在确保精确设计和先进控制手段前提下宜用筛板塔。(2)进料状态。从设计的角度来看,饱和液体进料时,进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响,精馏段和提馏段的气液流率基本相近,两段塔径可以相同以便于设计和制造,操作上也比较容易控制,所以,本设计选择饱和液体进料。(3)加热方式的选择。采用间接加热,再设置再沸器。
三、精馏塔主要工艺尺寸的计算
1四、塔体结构
(1)塔顶空间。取1.8 HT=1.8×0.4=0.72m,故塔頂空间取1m。(2)塔底空间。塔底液面至最下层塔板之间留2m间距。(3)人孔。因为塔直径为0.8m,所以设人孔直径为0.4m,人孔处的板间距为0.6m,每隔7层塔板设一人孔。(4)塔高(不包括封头,裙座)。H=(n-nF-nP-1)HT+npHp+nFHF+HD+HB,n=128;nF=1;nP=18;HT=0.4m;HP=0.6m;HD=1m;HB=3m;HF=1.5;HT=0.6m,故H=(128-1-18
-1)0.4+180.6+10.6+1+3=58.6m,取H=59m。
【关键词】二甲基甲酰胺;精馏塔;分离工段;筛板塔
一、确定方案
(1)设计方法。本设计在给定的已知条件下采用逐板计算法,设计出符合要求的筛板式连续精馏塔。(2)设计流程。本设计采用连续精馏,一氧化碳在一氧化碳干燥器内脱硫、脱烃和脱水后,同二甲胺和催化剂一起连续送入反应器,反应压力和温度分别维持在1.5MPa~2.5MPa和110℃~150℃。反应产物经过滤除去催化剂后,送入蒸发器。在此粗二甲基甲酰胺气化,气化后的二甲基甲酰胺进入二甲基甲酰胺蒸馏塔,获得成品。
二、操作条件的确定
塔顶压力:约2MPa;进料热状况:下边确定;回流比:计算中求得;单板压降:△P=0.7Kpa(1)塔板类型的选取。二甲基甲酰胺不是易结焦、粘度大的物料,且筛板塔结果简单,造价低;板上液面落差小,气体压降低,生产能力较大;气体分散均匀,传质效率较高,在确保精确设计和先进控制手段前提下宜用筛板塔。(2)进料状态。从设计的角度来看,饱和液体进料时,进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影响,精馏段和提馏段的气液流率基本相近,两段塔径可以相同以便于设计和制造,操作上也比较容易控制,所以,本设计选择饱和液体进料。(3)加热方式的选择。采用间接加热,再设置再沸器。
三、精馏塔主要工艺尺寸的计算
1四、塔体结构
(1)塔顶空间。取1.8 HT=1.8×0.4=0.72m,故塔頂空间取1m。(2)塔底空间。塔底液面至最下层塔板之间留2m间距。(3)人孔。因为塔直径为0.8m,所以设人孔直径为0.4m,人孔处的板间距为0.6m,每隔7层塔板设一人孔。(4)塔高(不包括封头,裙座)。H=(n-nF-nP-1)HT+npHp+nFHF+HD+HB,n=128;nF=1;nP=18;HT=0.4m;HP=0.6m;HD=1m;HB=3m;HF=1.5;HT=0.6m,故H=(128-1-18
-1)0.4+180.6+10.6+1+3=58.6m,取H=59m。