化工原理汽提塔设计解析
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热。
Fra Baidu bibliotek
工艺流程概述
丁二烯闪蒸
聚合胶乳在聚合工段被连续不断地送到压力闪蒸槽 （V-401）中。流量由（LIC304）控制。进入压力闪蒸槽 （V-401）的胶乳用湿润蒸汽预热至33～38℃，由 TRC401自动控制压力闪蒸槽（V-401）的温度为28～32 ℃，其压力指示调节器（PRC401）控制压力13～27KPa （绝压）。真空闪蒸后的胶乳依靠压力差自动流入胶乳粗 滤器（V-414）中。经输送泵（P-311）送入气提塔（C401）中。
汽
提
塔
结
构
图
汽液进料示意图
汽提塔设计计算及校核
汽提塔类似吸收塔，故按吸收塔解析操作计算
V(y1-y2)=L(x1-x2)
据已知条件 x1=99.9% x2=0.05% y2=0
MF=403.9 Kg/Kmol L=28.196 Kmol/h
解得
y1=0.044
汽提塔设计计算及校核
汽提塔塔径设计
板式塔的塔径依据流量公式计算： 体积流率 气相Vs=4.424 m³/s 液相 Ls=1.385kg/s
汽提塔设计计算及校核
已知条件
已知数据：年产8万吨丁苯橡胶 混合进料 胶乳量8629.81 kg/h
苯乙烯 2758.68 kg/h 塔顶温度 40~60℃（50℃） 塔底温度 50~70℃（60℃） Xw≤0.0005; 操作压力为 13~26 kpa 加热方式为湿润蒸汽加热；
汽提塔设计计算及校核
m
3
气相流量 m3/s 4.424
13 液相负荷上限
m3/s
0.00458
4
液相流量 m3/s 1.385
14 稳定系数
1.58
5 实际塔板数
12
15 塔高 m
25.4
6 塔径 m
2.4
16 空塔气速
1.146
7 堰长 m 8 孔中心距 m 9 孔面积 m2
201200/10/塔31截面积m2
1.68
工作原理 汽提塔的原理跟精馏塔原理 一样，通过塔盘
上气液两相的接触 实现传质与传热， 使不同
挥发度的组分分离。
工艺流程概述
单体回收技术
丁二烯和苯乙烯反应后的胶乳中含有未参加反应单 体,这些单体必须回收。丁二烯回收采用多级闪蒸回收法, 脱除丁二烯后的胶乳经离心泵送入气提塔,蒸出来的苯乙 烯蒸汽和水蒸汽从塔顶引出。脱出的胶乳由塔底经输送 至胶乳贮罐中。为了避免产生凝胶,将闪蒸槽由立式改为 卧式,从而避免了蒸汽入口处局部过热而产生大量的凝胶。 同时也将闪蒸槽由过去的直接蒸汽加热改为湿润蒸汽加
工艺流程概述
胶乳和蒸汽逆向流经十二块塔板，脱蒸出来的苯乙烯 蒸汽和水蒸汽从塔顶引出。脱出苯乙烯的胶乳在液位调节 器（LCS415）的控制下，从塔底输出。
塔顶蒸出的蒸汽，首先经过泡沫捕集器（V-408） ,捕 集下来的液体回流至气提塔塔板上。塔顶引出的气相再经 真空冷却器（E-404）经循环水冷至35℃。冷凝和未冷凝 的液体流入分离器（V-409），经冷却器冷却的气体在V410分离，V-409、V-410中的液相进入苯乙烯滗析器V411中，进行苯乙烯回收。
2020/10/31
15
参赛组员
张吴孙佟刘 文莉来青
也迪莉旭松
2020/10/31
2012年9月9日
16
化工原理竞赛
用于分离丁苯橡胶中苯乙烯的汽提塔设计
指导教师 李冰冰
1
概述
2
工艺流程
3
汽提塔设计及校核
4
结语
5
参赛组员
概述
前言
本设计是以年生产8万吨丁苯橡胶的设备中 汽提塔为目标，即对汽提塔分离苯乙烯和 胶乳以及工艺流程的设计。
概述
汽提塔 简介
汽提塔主要用于汽液混合物的分离，液体 由塔顶连续进入，水平流过一塔板后，由溢流 管流入下一塔板。蒸汽由塔底上升，顶开塔板 上的浮阀，水平方向吹入液体层后，继续上升 进入上一塔板
由负荷因子C和空塔气速U得到塔径
D 4Vs / πU
D=2.218m 圆整到2.4m 塔截面积AT=4.5216 m2 实际气速 u=0.978 m/s
汽提塔计算结果参数
序号 项目
数值
序号 项目
数值
1 平均温度 ℃
55.2
11 每层塔板压降 kpa 0.66
2
平均压力 kpa 173.5
12 弓形降液管的宽度 0.206
17
0.07
18
3.633 19
4.5216 20
堰高 m
0.594
开孔率 %
7.4
堰上液层高度 mm 0.0206
实际气速 m/s13 0.978
汽提塔负荷性能图
2020/10/31
14
结语
经过李老师的耐心指导和小组不 懈的努力，终于得以完成此作品。
在此，代表全小组向李老师表示 衷心感谢 ！
由于经验不足和学识有限，作品 中不足之处请诸位评委给予批评指导 和宝贵意见！
工艺流程图(1)
工艺流程概述
苯乙烯回收
工艺流程图(2)
脱除丁二烯后的胶乳，由输送泵（P-311）送入气提 塔上部，其流量由（FRC405）控制。一般其流量给定值 根据聚合生产能力予以确定，使聚合与单体回收的能力相
应。汽提塔用软水增湿的低压饱和蒸汽，由塔底进入。蒸
汽的增湿由压力指示调节器（PIC410）和温度指示调节报 警器（TICA411）控制，进塔的蒸汽流量由流量调节器（FR C406）控制。
Fra Baidu bibliotek
工艺流程概述
丁二烯闪蒸
聚合胶乳在聚合工段被连续不断地送到压力闪蒸槽 （V-401）中。流量由（LIC304）控制。进入压力闪蒸槽 （V-401）的胶乳用湿润蒸汽预热至33～38℃，由 TRC401自动控制压力闪蒸槽（V-401）的温度为28～32 ℃，其压力指示调节器（PRC401）控制压力13～27KPa （绝压）。真空闪蒸后的胶乳依靠压力差自动流入胶乳粗 滤器（V-414）中。经输送泵（P-311）送入气提塔（C401）中。
汽
提
塔
结
构
图
汽液进料示意图
汽提塔设计计算及校核
汽提塔类似吸收塔，故按吸收塔解析操作计算
V(y1-y2)=L(x1-x2)
据已知条件 x1=99.9% x2=0.05% y2=0
MF=403.9 Kg/Kmol L=28.196 Kmol/h
解得
y1=0.044
汽提塔设计计算及校核
汽提塔塔径设计
板式塔的塔径依据流量公式计算： 体积流率 气相Vs=4.424 m³/s 液相 Ls=1.385kg/s
汽提塔设计计算及校核
已知条件
已知数据：年产8万吨丁苯橡胶 混合进料 胶乳量8629.81 kg/h
苯乙烯 2758.68 kg/h 塔顶温度 40~60℃（50℃） 塔底温度 50~70℃（60℃） Xw≤0.0005; 操作压力为 13~26 kpa 加热方式为湿润蒸汽加热；
汽提塔设计计算及校核
m
3
气相流量 m3/s 4.424
13 液相负荷上限
m3/s
0.00458
4
液相流量 m3/s 1.385
14 稳定系数
1.58
5 实际塔板数
12
15 塔高 m
25.4
6 塔径 m
2.4
16 空塔气速
1.146
7 堰长 m 8 孔中心距 m 9 孔面积 m2
201200/10/塔31截面积m2
1.68
工作原理 汽提塔的原理跟精馏塔原理 一样，通过塔盘
上气液两相的接触 实现传质与传热， 使不同
挥发度的组分分离。
工艺流程概述
单体回收技术
丁二烯和苯乙烯反应后的胶乳中含有未参加反应单 体,这些单体必须回收。丁二烯回收采用多级闪蒸回收法, 脱除丁二烯后的胶乳经离心泵送入气提塔,蒸出来的苯乙 烯蒸汽和水蒸汽从塔顶引出。脱出的胶乳由塔底经输送 至胶乳贮罐中。为了避免产生凝胶,将闪蒸槽由立式改为 卧式,从而避免了蒸汽入口处局部过热而产生大量的凝胶。 同时也将闪蒸槽由过去的直接蒸汽加热改为湿润蒸汽加
工艺流程概述
胶乳和蒸汽逆向流经十二块塔板，脱蒸出来的苯乙烯 蒸汽和水蒸汽从塔顶引出。脱出苯乙烯的胶乳在液位调节 器（LCS415）的控制下，从塔底输出。
塔顶蒸出的蒸汽，首先经过泡沫捕集器（V-408） ,捕 集下来的液体回流至气提塔塔板上。塔顶引出的气相再经 真空冷却器（E-404）经循环水冷至35℃。冷凝和未冷凝 的液体流入分离器（V-409），经冷却器冷却的气体在V410分离，V-409、V-410中的液相进入苯乙烯滗析器V411中，进行苯乙烯回收。
2020/10/31
15
参赛组员
张吴孙佟刘 文莉来青
也迪莉旭松
2020/10/31
2012年9月9日
16
化工原理竞赛
用于分离丁苯橡胶中苯乙烯的汽提塔设计
指导教师 李冰冰
1
概述
2
工艺流程
3
汽提塔设计及校核
4
结语
5
参赛组员
概述
前言
本设计是以年生产8万吨丁苯橡胶的设备中 汽提塔为目标，即对汽提塔分离苯乙烯和 胶乳以及工艺流程的设计。
概述
汽提塔 简介
汽提塔主要用于汽液混合物的分离，液体 由塔顶连续进入，水平流过一塔板后，由溢流 管流入下一塔板。蒸汽由塔底上升，顶开塔板 上的浮阀，水平方向吹入液体层后，继续上升 进入上一塔板
由负荷因子C和空塔气速U得到塔径
D 4Vs / πU
D=2.218m 圆整到2.4m 塔截面积AT=4.5216 m2 实际气速 u=0.978 m/s
汽提塔计算结果参数
序号 项目
数值
序号 项目
数值
1 平均温度 ℃
55.2
11 每层塔板压降 kpa 0.66
2
平均压力 kpa 173.5
12 弓形降液管的宽度 0.206
17
0.07
18
3.633 19
4.5216 20
堰高 m
0.594
开孔率 %
7.4
堰上液层高度 mm 0.0206
实际气速 m/s13 0.978
汽提塔负荷性能图
2020/10/31
14
结语
经过李老师的耐心指导和小组不 懈的努力，终于得以完成此作品。
在此，代表全小组向李老师表示 衷心感谢 ！
由于经验不足和学识有限，作品 中不足之处请诸位评委给予批评指导 和宝贵意见！
工艺流程图(1)
工艺流程概述
苯乙烯回收
工艺流程图(2)
脱除丁二烯后的胶乳，由输送泵（P-311）送入气提 塔上部，其流量由（FRC405）控制。一般其流量给定值 根据聚合生产能力予以确定，使聚合与单体回收的能力相
应。汽提塔用软水增湿的低压饱和蒸汽，由塔底进入。蒸
汽的增湿由压力指示调节器（PIC410）和温度指示调节报 警器（TICA411）控制，进塔的蒸汽流量由流量调节器（FR C406）控制。