汽提塔设计

汽提塔设计

一、操作条件

二、汽提塔设计计算

1、悬浮液加入量

悬浮液进料量：12112.7kg (12m3/hr) 悬浮液比重：1.099T/m3悬浮液固含量：32% (我们的实际实际值是35.4%左右)

则每小时进料悬浮液内PVC含量12×32%1.099=4.22T/hr

2、水蒸气流通量

塔顶蒸汽通常以每小时悬浮液加料量3-5%来调节

本设计采用4%来调节

P=0.2MPa, 水蒸气t=119.6℃, 比容0.903m3/kg

则水蒸气通量

121.0994%=0.53T/hr

3、水蒸气体积流量

0.903530=478.6m3/hr

4、气液量比

478.6/12=39.88=40

5、蒸汽消耗定额（以每T PVC计）

每小时PVC树脂量： 3.76T/hr (绝干物料量)

每小时蒸汽通量：0.53T/hr

蒸汽消耗定额：0.53/3.76=0.141T H2O(g)/T PVC（绝干）

6、回收单体最大量

由物料衡算可知：回收VCM量：16.49kg/T PVC 3.76=62.0024kg/hr 圆整到62kg/hr

塔顶压力：8104Pa，此时VC的分压

则P VC=2600Pa

此时水蒸气分压：P H2O=80000-2600=7.74×104Pa

PV=nRT

1063.1m3/hr 塔顶62℃

7、塔顶蒸汽通量

每小时蒸汽通量：0.53T/hr

塔顶水蒸气分压：7.74×104Pa 蒸汽的比容：2.176m3/kg

假设此时蒸汽全部汽化随VC进入冷凝系统

蒸汽通量: 0.53×2.1761000=1153.3m3/hr

8、塔顶混合蒸汽总量

1063.1+1153.3=2216.4m3/hr

9、塔径、开孔率、孔径计算

（1）塔径计算，取空塔气速0.6m/s

(2) 塔高计算

取塔板40块，以保证分离效率，板间距取400mm

①塔顶空间

考虑到气提夹带PVC露状粒子，为了让其自由沉降下来，取塔顶空间

0.6D，即0.8m

②塔底空间

塔底出料时，树脂停留时间不宜过长，本设计取停留时间为2分钟

V=12×2/60=0.4m3

V= =0.354m

为便于控制液面波动，而应留有余量，本设计取塔底空间H=0.5m

③塔高计算

H=0.4×40+0.8+0.5=17.3m

(3) 开孔率、孔径的计算、孔间距

查《聚氯乙烯工艺学》取孔径16mm，开孔率取Φ=10%每块板上的孔数=1.22/0.0162×10%=563个

孔间距φ用10代，则t=48.2mm

（4）塔主要参数

塔径（mm）1200

塔高(mm) 17300

孔径（mm）16

孔数563

10、小孔气速

=5.44m/s

三、汽提塔热量衡算

浆料中G H2O=8202.7kg/h 水蒸汽G H2O（g）=530kg/h

G PVC=3824.3kg/h

塔底出料G PVC=3813kg/h

G H2O=8202.3kg/h

1、进入汽提塔的热量Q进

（1）浆料带入的热量Q1

t1=75℃Cp(H2O)=4.184kJ/kg.℃

Cpvc=1.839 kJ/kg.℃

解得：Q1= Cpvc. Gpvc.t1+ Cp H2O. G H2O.t1

=1.839×3824.3×75+4.184×8202.7×75

=3.1×106kJ/h

(2) 蒸汽带入的热量Q2

蒸汽t2=120.27℃汽化潜热H=2199.10kJ/kg

Cp(H2O)=4.247kJ/kg.℃t3=102℃Cp(H2O)=4.216kJ/kg.℃Q2= G H2O（g）H+ G H2O（g）Cp H2O(t2-t3)

=530×2199.10+530×(4.216+4.247)/2×(120.27-102)

=1.21×106kJ/h

Q进=Q1+Q2=4.31×106 kJ/h

2、汽提塔带走的热量Q出浆料带走的热量

t3=102℃Cp(H2O)=4.216kJ/kg.℃

Cpvc=1.839 kJ/kg.℃

Q3= Cpvc. Gpvc.t3+ Cp H2O. G H2O.t3

=1.8392×3813×102+4.216×8202.7×102=4.24×106kJ/h 热损失，取热损失为进料量的1%

Q损=1%×（Q1+Q2）=4.31×104kJ/h

塔顶蒸汽带走热量Q4

Q1+Q2=Q3+Q4+Q损

Q4=4.31×106-4.24×106-4.31×104=2.69×104kJ/h 塔顶冷凝管所需冷水量Q

Q传=Q4

T=35℃Cp(H2O)=4.167kJ/kg.℃

ρH2O=993.95kg/m3

冷却水t进=30℃t出=40℃

W冷却水=Q4/CpΔt=