Hysys在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、1會(huì)計(jì)學(xué)Hysys在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用板式塔結(jié)構(gòu)板式塔結(jié)構(gòu) 填料塔結(jié)構(gòu)填料塔結(jié)構(gòu)泡罩塔盤泡罩塔盤1升氣管；2泡罩；3塔盤板浮閥塔盤氣液接觸狀況浮閥塔盤氣液接觸狀況 Dual Flow Tray篩板塔盤示意圖篩板塔盤示意圖 塔板的比較塔板的比較 塔板性能比較 塔板類型 相對生產(chǎn)能力 相 對板效率 操作范圍 壓強(qiáng) 降 結(jié)構(gòu)成本 泡罩板 1.0 1.0 10100 高 復(fù)雜 1.0 篩板 1.21.4 1.1 35100 低 簡單 0.40.5 浮閥板 1.21.3 1.11.2 10100 中 一般 0.70.8 舌型塔板 1.31.5 01.1 50100 低 最簡單 0

2、.50.6 斜孔板 1.51.8 1.1 30100 低 簡單 0.5 各種塔板的優(yōu)點(diǎn)及適用范圍 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適用范圍 塔板類型 泡罩板 較成熟，操 作范圍寬 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阻力大，生產(chǎn)能力低 某些要求彈性好 的特殊塔 浮閥板 效率高，操 作范圍寬 采用不銹鋼，浮閥易脫落 分離要求高,負(fù)荷變化大;原油常壓分餾塔 篩板 效率較高， 成本低 安裝要求水平,易堵,操作范圍窄 分離要求高,塔板較多;化工中丙烯塔 舌型板 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ,生產(chǎn)能力大 操作范圍窄，效率較低 分離要求較低的閃蒸塔 斜孔板 生 產(chǎn) 能 力大,效率高 操作范圍比浮閥塔和泡罩塔窄 分離要求高，生產(chǎn)能力大 1）漏液）漏液漏液兩相在

3、塔板上的接觸時(shí)間板效率控制：控制：漏液量不大于液體流量的10%。漏液氣速： 漏液量達(dá)到10%的氣體速度。板式塔操作的氣速下限原因：原因：氣速太小、板面上液面落差引起的氣流分布不均勻2）液沫夾帶）液沫夾帶影響因素影響因素空塔氣速：空塔氣速減小，液沫夾帶量減小塔板間距：板間距增大，液沫夾帶量減小現(xiàn)象：現(xiàn)象： 液滴隨氣體進(jìn)入上層塔板。后果：后果：過量液沫夾帶，造成液相在板間的返混，板效率下降控制：控制：液沫夾帶量eV0.1kg(液)/kg(氣)。3）液泛）液泛液泛夾帶液泛降液管液泛原因：原因： 氣液兩相流速過大影響因素：影響因素： 流量、塔板結(jié)構(gòu)板間距大液泛速度高1、塔板效率的表示法、塔板效率的表示

4、法 1）總板效率）總板效率ET( 全塔效率）全塔效率）達(dá)到指定分離效果所需理論板層數(shù)與實(shí)際板層數(shù)的比值。 pTTNNE 簡單地反映了整個(gè)塔內(nèi)的平均傳質(zhì)效果。2）單板效率）單板效率EM(默弗里效率默弗里效率 ) 直接反映該層塔板的傳質(zhì)效果 1*1nnnnMVyyyyE*11nnnnMLxxxxE3）點(diǎn)效率）點(diǎn)效率EO 1*1 nnOVyyyyE試比較點(diǎn)效率與單板效率、全塔效率試比較點(diǎn)效率與單板效率、全塔效率2、塔板效率的估算、塔板效率的估算 1）影響塔板效率的因素）影響塔板效率的因素 a）物系性質(zhì)：）物系性質(zhì)：粘度、密度、表面張力及相對揮發(fā)度等。 b）塔板結(jié)構(gòu)：塔板結(jié)構(gòu)：塔徑、板間距、堰高及開孔

5、率等。 c）操作條件操作條件：溫度、壓強(qiáng)、氣體上升速度及氣液流量比。 2）板效率的估算）板效率的估算 注意公式適用條件Overall Tray EfficienciesCOLUMN TYPETYPICAL ACTUALTRAYSTYPICAL EFFICIENCY, %(THEOTICAL TRAYS)ABSORBER/STRIPPERSIDE STRIPPER(STEAM)SIDE STRIPPER(REB)REBOILED ABSORBERDEETHANIZERDEPROPANIZERDEBUTANIZERNAPHTHA SPLITTERC2 SPLITTERC3 SPLITTERC4 S

6、PLITTERAMINE CONTACTORAMINE ABSORBERCRUDE COLUMN15 254 66 825 4030 3535 4038 4530 35110 130200 25070 8020 2420 2435 4520 30( 2)(3 4)45 5565 7070 8085 9070 7595 10095 10085 90( 4 5)( 9 12 )ABOUT 50 55散堆填料散堆填料 規(guī)整填料規(guī)整填料 降液管降液管受液區(qū)受液區(qū)溢流堰溢流堰溢流堰溢流堰安定區(qū)安定區(qū)開孔區(qū)開孔區(qū)俯視圖Down ComerWeirHoleCalming ZoneTHNZ) 1(實(shí)uVDs4

7、DsVumaxuVVLCumaxmax)8 . 06 . 0(uu WeirDC Clearance塔段名稱（Section Name）（可以改變）開始（Start）起始塔板號(hào)結(jié)束（End）塔段結(jié)束板號(hào)塔內(nèi)件Sieve(篩板) / 浮閥(Valve) / 泡罩(Bubble Cap) 升氣管（Chimney）/ 集液槽（Sump） 填料段(Packed):Robbins 或Sherwood-Leva-Eckert預(yù)測壓降和持液量模式（Mode）設(shè)計(jì)模式 根據(jù)塔中氣體和液體輸送通道設(shè)計(jì)尺寸核算模式 根據(jù)指定塔徑和固定塔板配置進(jìn)行核算激活（Active）計(jì)算的值在實(shí)際塔計(jì)算中就會(huì)使用到狀態(tài)（Sta

8、tus）顯示計(jì)算狀態(tài)控制條件（Design Limit） 最小直徑（Minimum diameter） 壓降（Pressure drop） 泛點(diǎn)率（Flooding） 溢流量（Weir loading） 降液管液柱高度（Downcomer backup）控制板號(hào)（Limiting Stage）顯示是哪一層塔板受限制 塔板有效面積 降液管面積物性計(jì)算來源物性計(jì)算來源參數(shù)塔板填料設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)（Design Correlation）氣泡因子（Foaming Factor）泛點(diǎn)率（Flooding）壓降（Pressure Drop）降液管液柱高度（Downcomer Backup）溢流量（Weir Loa

9、ding）設(shè)計(jì)參數(shù)（Design Parameters）塔板配置參數(shù)（Tray Configuration Parameters）參數(shù)浮閥篩板泡罩流程數(shù)（Number of Flow Paths）塔板間距（Tray Spacing）塔板厚度（Tray Thickness）堰高（Weir Height）降液管類型(Downcomer Type)降液管間隙(Downcomer Clearance)設(shè)計(jì)指南(Design Manual)孔面積(Hole Area)孔直徑(Hole Diameter)孔間距(Hole Spacing)孔中心距(Hole Pitch)閥密度(Valve Density)

10、閥厚度(Valve Thickness)管口類型(Orifice Type)泡罩槽高度(Bubble Cap Slot Height)液流通道數(shù)（Number of Flow Paths） 通常使用多路塔板可以得到較小的塔直徑。流程越多，在塔板上安裝的浮閥和篩孔的數(shù)量就越少。這樣會(huì)導(dǎo)致壓降增加，降液管承受量增加，塔板效率降低液流通道 系統(tǒng)起泡因子（Foaming Factor）環(huán)境油（Ambient Oil (T 0F)）0.85低溫油（Low Temp Oil (T 0F)）0.95DGA/DEA/MEA 接觸器（DGA/DEA/MEA Contactor）0.75乙二醇接觸器（Glycol

11、 Contactor）0.65亞磺基接觸器（Sulfinol Contactor）1.0原 油 或真空分餾(Crude/Vacuum Fractionation)1.00碳?xì)浠衔铮℉ydrocarbon）1.00低分子量甲醇（Low MW Alcohols）1.00富油塔頂（Rich Oil DeC1 or DeC2 (top)）0.85富油塔底（Rich Oil DeC1 or DeC2 (Btm)）1.00冷卻頂部（Refrigerated DeC1 or DeC2 (top)）0.80冷卻底部（ Refrigerated DeC1 or DeC2 (btm)1.00系統(tǒng)起泡因子（Foaming Factor）常規(guī)碳?xì)浠衔锞s（General HydrocarbonDistillation）1.00MEA/DEA 蒸餾（MEA/DEA Still）0.85乙二醇/DGA 蒸餾（Glycol/DGA Still）0.80亞磺基蒸餾（Sulfinol Still）1.00二氧化硫汽提塔（SO2 Stripper）0.90酸性水汽提塔（Sour Water Stripper）0.50-0.70氧氣汽提塔（O2 Stripper）1.00金