精馏塔也算是化工分离设备当中较为复杂的一个设备了,塔参数比较多。除了可以选择的空,一个塔需要填的参数,也就是塔压、塔板数、进料位置、回流比、塔顶/底馏出率/量(塔顶或者塔底的馏出率或者馏出量之间是可以换算的,相当于一个参数)。 塔压的确定,在有一期推送我们进行了详细地讲解( 点击即可跳转),确实比较难。其次,在精馏塔灵敏度分析的要求当中,需要对塔板数、进料位置和回流比进行优化,大家看一看上面的参数,是不是还缺了一个? 是的,塔顶/底馏出率/量,这个参数不需要进行优化,因为这个参数你在模拟之前就应该知道它的数值。这里以一般的普通精馏塔为例,精馏塔的目标是分离物质,如果已知进料量以及组成,根据分离要求,我们可以直接计算得到塔顶/底馏出率/量的数值。这个数据确定下来之后,基本上不会有什么变化,因此也就无需进行灵敏度分析了。 简单举个例子,苯-甲苯的分离,已知进料量和组成,塔顶苯要求的纯度以及回收率,直接计算塔顶馏出量。 进料苯的量为15000×0.4=6000 kg/h;回收率为99%,也即说明塔顶流股苯的量为6000×0.99=5940 kg/h;塔顶苯纯度为99.5%,那么塔顶馏出量就是5940÷0.995=5969.85 kg/h,馏出率也就是5969.85÷15000=0.398。其实如果纯度和回收率要求都很高的话,这个数值与进料组成中苯的量是很相近的。 所以,这个值是根据物料衡算直接得到的,它不以其他操作参数的改变而改变。而上述根据物料衡算进行的计算,其实与Aspen Plus软件中DSTWU简捷塔对塔顶馏出率的计算原理是一样的。 (本图数据与上述无关,仅做展示)当然以上知识比较基础,也是为初学Aspen Plus的同学提供一些参考,用软件进行模拟并不意味着我们不需要进行计算,有时候这些初步计算可以让自己少走很多弯路。就像上面这个,如果你知道了,那就不会在灵敏度分析的时候还想以塔顶/底馏出率/量为变量了(当然特殊的精馏塔另作他论)。 注:文章首发公众号“化工研学社”,知乎号“叶上初阳”,欢迎关注!
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