化工毕业设计物料衡算及设备计算参考剖析.docx

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1、本次设计的内容是年产12万吨苯乙烯减压精懈系统模拟计算及工艺设计，采用 连续精馆的方式，使用四个精慵塔，将脱氢混合液精馆成纯度大于99.7%产品苯乙烯 以及乙苯、苯、甲苯和焦油等重组分。利用PRO/II对苯乙烯减压精馆全工段进行了模拟计算，完成了物料衡算。利用 模拟结果，对苯乙烯分离塔（T0403）进行了热量衡算和严格的设备计算，确定了塔 高、塔径，填料性能和尺寸等。对塔顶冷凝器，进料泵，回流罐，塔接管等进行了计 算选型和设计。绘制了带控制点的工艺流程图，物料平衡图，设备布置图及管道布置 图。关键词：苯乙烯；减压；精馅；设计AbstractThe content is the simulate

2、 computation and process design of 120000 t/a of styrene vacuum distillation system. The dehydrogenated mixture is sepaieted into styrene, ethylbenzene, benzene, toluene and other heavy constituents like flux oil with continuous rectification of four distillation coliuims. The puiity of the styrene

3、is more than 99.7%.The simulate computation of the whole process about the styrene vacuum distillation system has been completed with PRO/II. The material balance has also been finished. According to the lesulsts, heat balance and the equipments of the styrene sepaiation tower (T0403) aie strictly c

4、alculated.The equipments computation consists of the determination of tower height, tower Drive, packing peiiormance and size. The overhead condenser, feed pump, reflux accumulatoi and tower pipes are strictly calculated, selected and desighed. The engineeiing flow sheet with control points, materia

5、l balance diagram, equipment layout and piping diagram have already finished.Key Words： Styrene; Vacuum; Distillation;DesignAbstiactII第一篇设计说明书错误!未定义书签。第1章精馅的原理概述错误!未定义书签。1.1精憎原理厳!未定义书签。1.2减压精憾鞭!未定义书签。13苯乙烯的精憾技术错误!未定义书签。第2章苯乙烯产品介绍错误!未定义书签。2.1苯乙烯的用途错误!未定义书签。2.2苯乙烯的性质错误!未定义书签。2.3应急处置错误!未定义书签。2.4苯乙烯的贮存勰

6、!未定义书签。2.4管理信息鞭!未定义书签。2.5危险特性醐!未定义书签。第3章苯乙烯的生产技术错误!未定义书签。3.1生产技术概述错误!未定义书签。3.2苯乙烯的生产技术及进展错误!未定义书签。3.2.1乙苯脱氢法鞭!未定义书签。3.2.2环氧丙烷一苯乙烯联产法错误!未定义书签。323热解汽油抽提蒸憾回收法错误!未定义书签。3.2.4 丁二烯合成法鮮!未定义书签。3.2.5其他生产方法艇!未定义书签。3.2.6小结解!未定义书签。第4章苯乙烯的供需现状错误!未定义书签。4.1国内外苯乙烯生产情况错误!未定义书签。4.1.1国外生产情况错误!未定义书签。4.1.2国内生产情况错误!未定义书签。

7、4.2国内外苯乙烯市场需求情况错误!未定义书签。4.2.1国外市场需求情况错误!未定义书签。4.2.2国内市场需求情况错误!未定义书签。第5章苯乙烯的发展前景及建议错误!未定义书签。5.1苯乙烯的技术发展趋势和前景错误!未定义书签。5.2苯乙烯的发展建议错误!未定义书签。第6章 工艺流程论述错误!未定义书签。6.1苯乙烯的生产原理错误!未定义书签。6.2工艺过程的确立鞭!未定义书签。6.3苯乙烯精馆工艺流程错误!未定义书签。6.4主要工艺流程图（PRO/H模拟）错误!未定义书签。第7章仪表及自控勰!未定义书签。7.1精憎过程的操作分析错误!未定义书签。7.2乙苯/苯乙烯分离塔（T0401）的主

8、要仪表及自控错误!未定义书签。7.3乙苯回收塔（T0402）的主要仪表及自控错误!未定义书签。7.4苯乙烯塔（T0403）的主要仪表及自控错误!未定义书签。7.5苯/甲苯分离塔（T0404）的主要仪表及自控错误!未定义书签。7.6紧急停车错误!未定义书签。第8章生产工艺中的三废错误!未定义书签。8.1工业三废概述错误!未定义书签。8.2废水、废气、废渣来源错误!未定义书签。8.3三废的处理及综合利用错误!未定义书签。第9章厂址选择错误!未定义书签。第10章公用工程指标错误!未定义书签。第二篇设计计算书1第1章物料衡算871.1物料衡算概述871.2计算依据871.3 PRO/H在化工设计及模拟

9、中的应用881.4设计要求881.5模拟结果汇总892.1热量衡算概述932.2计算依据932.3温度压力的确定942.4热量衡算95第3章T0403设备计算983.1物性参数计算983.1.1温度压力的确定983.1.2平均相对分子质量的计算983.13平均密度的计算983.1.4液相平均表面张力的计算993.1.5液相平均黏度的计算993.2汽液负荷计算993.3精憎塔的塔体工艺尺寸计算1003.3.1填料的选择1003.3.2塔径的计算与选择1013.3.3液体喷淋密度及空塔气速的核算1033.3.4填料层高度的计算1033.3.5填料层压降计算1043.3.6其他各塔塔径的确定104第

10、4章T0403附属内件的选型和计算1074.1填料支承板1074.2床层限制板1074.3液体分布器1084.4除沫器1084.5塔高度的计算1084.6其他各塔塔高的确定1094.6.1 T0401塔高的确定1094.6.2 T0402塔高的确定1104.6.3 T0404塔高的确定Ill第5章T0403塔塔顶冷凝器计算1135.1确定流体流动的空间1135.2计算传热负荷Q1135.3选择列管换热器形式1135.4估计传热面积1145.5校核传热面积1145.5.1冷凝传热系数1145.5.2冷却水侧传热系数1155.6总传热系数U计算1155.7折流板1165.8换热器内流体的流动阻力1

11、165.8.1管程流体阻力1165.8.2壳程流动阻力1175.9其他各塔冷凝器的简单选型1185.9.1 T0401塔塔顶冷凝器的简单选型1185.9.2 T0402塔塔顶冷凝器的简单选型1195.9.3 T0404塔塔顶冷凝器的简单选型121第6章塔底再沸器的计算与选型1236.1 T0401塔底再沸器的计算与选型1236.2 T0402塔底再沸器的计算与选型1246.3 T0403塔底再沸器的计算与选型1256.4 T0404塔底再沸器的计算与选型126第7章进料泵的设计与选型1287.1泵吸入与排出管线流速1287.2管路阻力系数的计算1297.3进料泵的选型130第8章塔顶回流罐的选

12、型1318.1 T0401塔顶回流罐的选型1318.2 T0402塔顶回流罐的选型1318.3 T0403塔顶回流罐的选型1318.4 T0404塔顶回流罐的选型132第9章塔接管的选型1339.1 T0401塔接管的选型1339.1.1 T0401 塔进料管1339.1.2 T0401 塔回流管1339.1.3 T0401塔塔底出料管1339.1.4 T0401塔塔顶蒸汽出料管1349.1.5 T0401塔塔底蒸汽进气管1349.2 T0402塔接管的选型1349.2.1 T0402 塔进料管1349.2.2 T0402 塔回流管1349.2.3 T0402塔塔底出料管1359.2.4 T0

13、402塔塔顶蒸汽出料管1359.2.5 T0402塔塔底蒸汽进气管13593 T0403塔接管的选型1369.3.1 T0403 塔进料管1369.3.2 T0403 塔回流管1369.3.3 T0403塔塔底出料管1369.3.4 T0403塔塔顶蒸汽出料管1369.3.5 T0403塔塔底蒸汽进气管1379.4 T0404塔接管的选型1379.4.1 T0404 塔进料管1379.4.2 T0404 塔回流管1379.4.3 T0404塔塔底出料管1389.4.4 T0404塔塔顶蒸汽出料管1389.4.5 T0404塔塔底蒸汽进气管138第10章 经济评价13910.1化工技术经济分析的

14、意义13910.2技术指标及基本参数13910.3经济分析勰!未定义书签。结论141参考文献142附录A相关参数的PRO/n模拟结果汇总143附录B热力学计算包使用方法及计算原理148B.1热力学计算包的使用方法148B.2热力学计算包的计算原理150附录C主要符号说明152附录D主要设备一览表99致谢103第二篇设冊算书第章物料衡算1.1物料衡算概述物料衡算是化工设计计算中最基本、最重要的内容之一。在解决设计设备尺寸前 要定出所处理的物料量。整个过程或其某一步骤中原料、产物、副产物之间的关系可 通过物料衡算确定。随着世界工业的不断发展，生产过程变得越來越复杂，对于衡量生产过程的经济 性，合理

15、性等问题，便成为组织生产中的重要问题，化工产品的生产也是如此，生产 过程的各项技术指标，例如产品产量，原料消耗量，公用工程的水、电、气的消耗量, 联产品和副产品的数量等都是十分重要的工艺指标，为了衡量其先进性、经济性、合 理性，就要进行化工生产中的局部或全部的物料衡算和热量衡算。物料衡算是三算中最基本的，因此进行工艺设计时，首先要进行物料衡算，物料 衡算的理论依据是质量守恒。化工生产基本采用连续化生产，其特点是不间段、稳定的向反应系统或设备投入 物料，同时产出相应的物料，设备中某一区域的反应参数（如温度、压力、浓度、流 量）不随时间而改变，局部反应条件可以不一致，但总条件不随时间变化。物料衡算

16、是在工艺路线确定之后，开始工艺流程的设计并绘制出工艺流程草图后 进行的。物料衡算釆用的是定量的方法，计算出流程中计入与离开每一过程或设备的 各物流的数量，组成及各组分的含量。为进行能量衡算，设备选型或工艺设计，确定 原料消耗定额等提供依据。1.2计算减根据质量守恒定律可得，进入任何过程的物料质量应等于从该过程离开的物料质 量与积存于该过程中的物料质量之和。得到物料衡算式：进入系统的物料量二流出系统的物料量+系统内累计的物料量对于连续生产过程，累计=0,此时进=5出。根据质量守恒定律，对一个体系内质量流动及变化的情况用数学式描述物料平衡 关系则为物料平衡方程。物料平衡方程基本表达式为：SFo=Z

17、D+A+XB式中：Fo输入体系的物料质量；D离开体系的物料质量；A体系内积累的物料质量；B过程损失的物料质量。13 PRO/II在化工设计及删中的应用Simsci公司的PRO/II流程模拟软件用于化工过程严格的质量和能量平衡模拟计 算，可以提供在线模拟，其计算模型己成为国际标准。PRO/II有标准的ODBC通道， 可同换热器计算软件或其他大型计算软件相连，另外还可与WORD、EXCEL、数据库相 连，计算结果可在多种方式下输出。该软件在20实世纪80年代进入中国后，在一些大的石化和化工设计院广泛地应 用，使用该软件可以降低用户成本、提高产品质量和效益、增强管理策略。PRO/II 适用于：油/气

18、加工、炼油、化工、化学、工程和建筑、聚合物、精细化工/制药等行 业，主要用来模拟设计新工艺、评估改变的装置配置、改进现有装置、依据环境规则 进行评估和证明、消除装置工艺瓶颈、优化和改进装置产量和效益等。本次设计釆用PRO/II软件对整个流程进行模拟计算，方便、快捷、准确。1.4畸要求（1）原料组成原料组成（质量）见表l-lo表1-1原料组成表Component 组分Wt%Benzene 苯1.5Toluene 甲苯1Ethyl benzene 乙苯24Styrene苯乙烯70ci -metliyl styrene a甲基苯乙烯3.3Flux Oil0.2Total100（2）回收产品纯度苯乙烯

19、$99.7%, a-甲基苯乙烯W0.05%,苯乙烯收率N98.5%。(3) 乙苯/苯乙烯塔顶压力乙苯/苯乙烯塔顶压力0.03MPaAo(4) 年工作时间年工作时间8000小时。13模拟结果汇总物料衡算式为：F = D+WFXd = Dxd+Wxw由PRO/ II对该操作流程的模拟可知，对于T0401：F=240.3436kinol/li, D=71.2830kinol/li, W=169.0606kmol/h,由于精懈过程的计算均以摩尔分数为准，故给出摩尔组成： = 0.6737,= 0.00049971,心=0.9575。同样，对于T0403：F= 169.0606kniol4i, D= 1

20、62.0255kmol/h, W= 7.035lkmol/h,xF = 0.9575 , xD = 0.9991, xw = 0.00053663。T0401的物料衡算结果见表1-21-4。表1-2 T0401进料组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h苯1.00251.71.343.2222甲苯1.50377.551.704.0975乙苯27.006795.926.6364.0112苯乙烯67.0016863.967.37161.9170甲基苯乙烯3.00755.12.666.3895焦油0.50125.850.293790.7061表1-3 T0401塔顶组成表

21、组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kinoVh苯3.39251.74.523.2222甲苯5.09377.555.754.0975乙苯91.476787.02589.6863.9276苯乙烯0.053.710.0499710.0356表1-4 T0401塔底组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kinoVh乙苯0.05&8750.0494460.0836苯乙烯94.9916860.1995.75161.8814甲基苯乙烯4.25755.13.786.3895焦油0.70901125.850.417660.7061由以上物料衡算数据可知，乙苯/苯乙烯分离塔（T0

22、401）乙苯收率为99.87%,苯乙烯收率为99.98%。其他塔的物料衡算数据如表1-5表1-13所示。表1-5 T0402进料组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h苯3.39251.74.523.2222甲苯5.09377.555.754.0975乙苯91.476787.02589.6863.9276苯乙烯0.053.710.0499710.0356表1-6 T0402塔顶组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h苯40.56251.699944.63.2222甲苯59.30368.030855.293.9942乙苯0.140.8688

23、0.113270.0081837表1-7 T0402塔底组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h甲苯0.149.51920.161280.1033乙苯99.816786.156099.7863.9194苯乙烯0.0545643.710.0556070.0356表1-8 T0403进料组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h乙苯0.05&8750.0494460.0836苯乙烯94.9916860.1995.75161.8814甲基苯乙烯4.25755.13.786.3895焦油0.70901125.850.417660.7061表1-9

24、T0403塔顶组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h乙苯0.052589&8750.0515930.0836苯乙烯99.916859.796899.91161.8776甲基苯乙烯0.0457.59430.0396610.0643表1-10 T0403塔底组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h苯乙烯0.0450010.39320.0536630.037752甲基苯乙烯85.55747.505789.916.3252焦油14.40125.850010.040.7061表1-11 T0404进料组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分

25、率摩尔流量kmol/h苯40.56251.699944.63.2222甲苯59.30368.030855.293.9942乙苯0.140.86880.113270.0081837表1-12 T0404塔顶组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h苯99.95251.514299.963.2199甲苯0.050.12580.0423920.0013655表1-13 T0404塔底组成表组分质量分率wt%质量流量kg/h摩尔分率摩尔流量kmol/h苯0.050.18450.0589920.0023617甲苯99.71367.905099.743.9929乙苯0.02354

26、80.86880.204420.0081837由以上数据可知：苯乙烯纯度：99.9%,乙苯纯度：99.81%,苯乙烯收率为99.98%,a-甲基苯乙烯质量分率为0.045%W0.05%。各项条件均满足设计要求。第2章热量衡算2.1 热*能量的消耗是化工生产中一项重要的经济技术指标，它是衡量工艺过程，设备设 计，操作制度是否合理先进的主要指标之一。而能量衡算可为提高能量的利用率，降 低能耗提供重要的依据。能量衡算的前提是物料衡算，在确定了工艺流程图后，就可 全面展开能量衡算和设备计算。热量衡算是能量衡算的一种，在能量衡算中占有主要地位。进行热量衡算有两种 情况：一种是对单元设备做热量衡算，当各个

27、单元设备之间没有热量交换时，只需对 个别设备做计算；另一种是整个过程的热量衡算，当各个工序或单元操作之间有热量 交换时，必须做全过程的热量衡算冋。通过进行热量衡算，可以得到耗能指标，比较设计方案，对比先进水平，寻找存 在的问题；为设备选型，确定尺寸的提供了主要依据；更有利于组织管理，技术革新, 降低能耗。2.2计算依据L Q= L Hout+ E Hin式中：EQ为过程热量之和，包括热损失ZHout为离开设备的各物料的焙的总和ZHm为进入设备的各种物料的焙的总和本次设计，主要对T0403进行热量衡算，如图2-1所示，得到热量衡算式：Qb + Qf = Qc + Qw + Q + Qd式中：Sv

28、： 0c时塔顶气体上升的熔。Qr：回流液的焙。Qj塔顶流出液的焙。Qc：冷凝器消耗的焙。Qf：进料口的熔。Q:塔底残液的熔。Qb：再沸器提供的熔。Q：再沸器损失能量。23温度压力的确定以T0403为例，进行热量衡算。查得T0403进料、塔顶及塔底的温度、压力如表2-1所示:表21 T0403进料、塔顶及塔底温度、压力汇总表温度K压力KPa备注进料149.2114.6饱和液体塔顶70.3610.0泡点回流塔底124.931.0饱和液体由表2-1算得精憾塔的精饰段和提憎段的平均温度和平均压力: 精饰段：处匚 70.36 + 124.9 =97.63Kv-2 2PV1= Pd + Pf = 20.5

29、 Kpa2 2提饰段：4 均=几；。=401.5;369.1 = 385.3K, 代+许 35.22 + 21.22“片均= -=-=28.22 Kpa2.4 热*从PRO/II模拟的输出结果可得:塔顶平均热容：Cpd = MxCp = 104.1581x1.8146 = 189.00529V/(/ - XT)进料平均热容：C.=MxC, = 104.992x2.0750 = 217.85840K)塔底平均热容： 0 = x = 124.1984 x2.0217 = 251.09191/-K)查热力学计算包（详见附录B）得，塔顶温度 = 347.1K下，各组分的气化潜 执.八八/乙苯=3976

30、0灯 / hnol =39760106.17kJ /kg = 374A9314kJ /kg/苯乙烯=41488M / kniol =41488104.15V/ = 398.34854V/Jig人冲基苯乙43961kJ / hno!=43961118.18M/Rg = 371.983422/Pg。N工几兀二 0.00051594x 374.49374 + 0.9991 x 398.34854 + 0.00039661x371.98342=398330783 违Adi = 0.00051594 x 39760 + 0.9991x41488 + 0.00039661x43961= 4148 8.6k

31、J kmol从PRO II模拟的输出结果可得：塔顶平均分子量瓯e = 104.158畑/如引。物料的熔值常从0C算起。（1）0C时塔顶气体上升的熔Q”塔顶以0C为基准：由PRO II模拟的输出结果：进入冷凝器的蒸汽量匕=厶+ D = 451.1如7。力 gv=VC7 + V/A7yo=451.1xl89.00529x347.1+451.1x398.33078xl04.158=48309685.47 V/?（2）回流液的恰Qr：认为泡点回流进行计算，回流温度7； = 347.1K由PRO II模拟的输出结果：L = 239.1kmol / h= LC7； =289. lx 189.00529x3

32、47.1 = 18966040.12 V/?（3）塔顶流出液的焙0）因流出口与回流口组成可认为一样，则平均摩尔热容相等，所以有：0。二氏兀二 162.0255x189.00529x347.1 = 1062947&5kJh（4）冷凝器消耗的焙Q.2c = gv_gD= 48309685.47-18966040.12-10629478.15 = 18714167.20 V/?（5）进料口的熔Qf：Q.=尸石兀=169.0606 x 217.85840 x 369.1 = 13594422.43好/力（6）塔底残液的焙:Qv = WCTw = 7.0351 x 251.09191x401.5 = 7

33、09232.3635 kJ/h（7）再沸器提供的焙塔釜热损失为10%,则 = 0.9。设再沸器损失能量0 = 0.10,由于Qb + Qf = Qc + Qw + Q +Qn所以加热器实际热负荷：0.9Q =Q. + G，=18714167.20 + 709232.3635 + 10629478.15-13594422.43 =16458455.28 V/?0=18287172.542？T0403的热量衡算结果如表2-2所示。表2-2热量衡算结果汇总项目进料冷凝器塔顶馆出液塔釜残液再沸器平均比热容/kJ/(kniol K)217.85840189.00529251.09191热量 Q/(kJ/

34、h)13594422.4318714167.2010629478.15709232.363518287172.54第3章T0403设备计算3.1物性缈计算3.1.1温度压力的确定精饰段:2PZ2932 + 21.22 2U-.2Tw +Tf 401.5 + 369.1 22凡+纬_ 35.22 + 21.22 _22只卩均=Tm=15.27 Kpa385.3K28.22 Kpa丁 -Td + Tf _ 347.1 + 369.1 上平均= 358.1K3.1.2平均相对分子质量的计算由PRO/II模拟得到:精饰段平均摩尔质量:叽+ 砒104.158 + 104.490 = 04.324 如咖M

35、l碗 + 矶104163 + 104.892 =0.5275如咖提饰段平均摩尔质量:码丿叱陷=11&154104.490 =322如加/Ml叫1&292 + 104.892=山.592如歸3.1.3平均密度的计算由PRO/II模拟所得精饰段:p、“ =卩、吓=烦 72979 “.53395畑阳如=如+ % = 861.272 + 843.244 =務2.25盹序几+几 一 126722+0.72979 = 993505 kg/府提饰段:2p =叮几=821.661843.244 =相2.4525 如曲3.1.4液相平均表面张力的计算精饰段的液相平均表面张力: = 28434：27213 = 2

36、78235niN/m提饰段的液相平均表面张力:19.991+27.213 = 23.602通/m3.1.5液相平均黏度的计算精饰段液相平均黏度:0.39347 + 032874 = ()36111iiipa.s提饰段液相平均黏度:0.32874 + 0.31064 = 031969niPas3.2 负精饰段:451 1 + 444 6V = u +血=447.85加引/h“286.4 + 282.2 84.咖劲匕= 138934 + 6566忖/&416,皿2Ls = 34,641+35017 /h = 0.009675加/ s提饰段:V = 401 + 396.8 = 400.95如?引/h

37、吓 56287 + 36996屛“2.9562& = 398.1 + 412.3 = 405.2畑引 / /?2Ls = 口319 + 31.397 肿/? = 0.01510肿 / s2可能用到的T0403精懈段、提馆段相关数据汇总如表3-1所示。表3-1T0403精懈段、提馆段相关数据汇总表精馅段提懈段温度K358.1385.3压力KPa15.2728.22气相平均分子质量kg/kmol104.324111.322液相平均分子质量kg/kmol104.5275111.592气相平均密度kg/m30.533950.998505液相平均密度kg/m3852.258832.4525液相平均表面张

38、力mN/m27.823523.602液相平均黏度mPa - s0.361110.31969气相摩尔流率kniol/h447.85400.95液相摩尔流率kniol/h284.3405.2气相体积流率nP/s28.41612.956液相体积流率m*s0.0096750.01510气相质量流率kg/h46688.544317.5液相质量流率kg/h296884519733精馆塔的塔体工艺尺寸计算3.3.1填料的选择塔填料是填料塔的核心内件。其作用是为气、液两相提供充分而密切的接触，以 实现相际间的高效传热和传质。不同结构形式和尺寸的填料具有不同的几何特性，从 而表现出不同的流体力学特性和传质特性。

39、进而，它决定着填料塔的通过力、分离效 率和过程能耗等各项技术指标。塔填料按其自身结构和使用方式可分成散装填料和规整填料两大类。每一大类塔 填料又细分为不同结构特性的几个系列。每一系列中，基于减小压力降，增加比表面 积，增大流体扰动和改善表面润湿性能的要求，又构成了自身的发展序列。至今，塔 填料己形成了多品种、多种规格的系列产品，共设计选用。金属孔板波纹填料，例如麦勒帕克（Mellapak）是瑞士 Sulzer公司产品，有12 种规格，弗莱克西帕克（Flaxipak）的美国Koch公司买Sulzer公司Mellapak制造 权的产品；吉姆帕克（Gempak）是美国Glitsh公司于1982年开发

40、的产品共有5种规 格。这些孔板波纹填料的主体结构相同，均匀在薄金属板上冲洗，后压制成波纹制成 波纹片。再将其平行叠合而组成圆体塔盘单体。其不同公司产品的微小差异在于波纹 片上的细致结构不尽相同。因此大体来说，各公司相近型号的金属孔板波纹填料的性 能基本一样。孔板波纹填料不但具有丝网波纹填料流通量大，阻力小，效率较高的优 点，而且造价低、制造方便、抗污染能力强。孔板波纹填料的开发使用，标志着规整 填料向化工、石油化工和炼油工业的通用化方向，大型化发展的新阶段。因为此物系分离的难易程度适中，气液负荷适中，设计中选用250Y金属孔板波 纹填料。3.3.2塔径的计算与选择（1）精馆段液相质量流量：29

41、835 + 29541a)L = 29688kg / h气相质量流量：46989+46438cov = 46688.5kg / h采用金属孔板波纹250Y填料，查柴诚敬著化工原理下册，附录二、2,得相 关数据如下：比表面积at = 250/w2 /m3,空隙率 = 0.97 ；填料的泛点气速可由贝恩（Bain） -霍根（Hougen）关联式计算:畤自牛m（签)%)%Pl解得：= 5.72m/s以上式中：f泛点气速，m/s；g重力加速度，9. 81m/s：；1-填料总比表面积，m7m3；-填料层空隙率，m7m3;P,、pL-气相、液相密度，kg/m3;“厶-液体黏度，mPa s ；如、，-液相、

42、气相的质量流量，kg/h；A、K-关联常数。常数A、K与填料的形状及材质有关，上式中的A、K值见表3-2。表3-2 A、K常数表规整填料类型AK金属孔板波纹填料0.2911.75取 u = 0.7uf = 0.7 x5.72 = 4.004m/s塔径D厝磽=3.00m(2)提镭段液相质量流量:气相质量流量:47097 + 432972=45197 kg/h46882 + 423532= 44317%/?填料的泛点气速仍可由贝恩(Bain) -霍根(Hougen)关联式计算:唸T許濫心如Z9-(需产翳鬻)%解得：uF = 3.57ni/s取 u = 0.7hf* = 0.7x3.57 = 2.499nVs塔径D =4X12 956 =2.57m3.14x2.499比较二者结果，圆整塔径，取D二3000mm。计算公式U = %厶=3600厶Q 0.785D2精饰段液体喷淋密度为U = 3600x0009673 = 4 93/7?3 f (开.力 0 2/3 / (”.心3.3.3液体喷淋密度及空塔气速的核算0.785x3?精饰段空塔气速为28.416U. = = 4.0/? / s 0.2加 / (in - h)0.785 x 3*提饰段空塔气速为=12.9%= 1 左3加s 2.499加 / s-0.785x3-334填料层高度的计算填料层高度的计算釆用理论板当