年產5000噸二甲基甲酰胺分離工段蒸餾塔主要尺寸計算

【摘 要】精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業中得到廣泛應用。本次設計任務為設計一定處理量的精餾塔，實現二甲胺-二甲基甲酰胺的分離。本次設計的主要內容是分離工段的精餾塔設計。

【關鍵詞】二甲基甲酰胺；精餾塔；分離工段；篩板塔

一、確定方案

（1）設計方法。本設計在給定的已知條件下采用逐板計算法，設計出符合要求的篩板式連續精餾塔。（2）設計流程。本設計采用連續精餾，一氧化碳在一氧化碳干燥器內脫硫、脫烴和脫水后，同二甲胺和催化劑一起連續送入反應器，反應壓力和溫度分別維持在1.5MPa～2.5MPa和110℃～150℃。反應產物經過濾除去催化劑后，送入蒸發器。在此粗二甲基甲酰胺氣化，氣化后的二甲基甲酰胺進入二甲基甲酰胺蒸餾塔，獲得成品。

二、操作條件的確定

塔頂壓力：約2MPa；進料熱狀況：下邊確定；回流比：計算中求得；單板壓降：△P=0.7Kpa（1）塔板類型的選取。二甲基甲酰胺不是易結焦、粘度大的物料，且篩板塔結果簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產能力較大；氣體分散均勻，傳質效率較高，在確保精確設計和先進控制手段前提下宜用篩板塔。（2）進料狀態。從設計的角度來看，飽和液體進料時，進料溫度不受季節、氣溫變化和前段工序波動的影響，精餾段和提餾段的氣液流率基本相近，兩段塔徑可以相同以便于設計和制造，操作上也比較容易控制，所以，本設計選擇飽和液體進料。（3）加熱方式的選擇。采用間接加熱，再設置再沸器。

三、精餾塔主要工藝尺寸的計算

1四、塔體結構

（1）塔頂空間。取1.8 HT=1.8×0.4=0.72m，故塔頂空間取1m。（2）塔底空間。塔底液面至最下層塔板之間留2m間距。（3）人孔。因為塔直徑為0.8m，所以設人孔直徑為0.4m，人孔處的板間距為0.6m，每隔7層塔板設一人孔。（4）塔高（不包括封頭，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。