ASPEN | 隔壁塔DWC设计

2024-12-21 00:03   江苏  

隔壁塔简介

隔壁塔(Dividing Wall Column,DWC),如图所示,在精馏塔里添加一个垂直隔壁将其分成预分馏塔和主塔。其分离原理和计算方法与热耦合精馏塔相同,热力学上等同于一个Petlyuk塔。在隔壁塔中,进料侧为预分离段,另一侧为主塔,混合物A、B、C在预分离段经初步分离得到A、B和B、C两组混合物,A、B和B、C两股物流进入主塔后,塔上部将A、B分离,塔下部将B、C分离,在塔顶得到产物A,塔底得到产物C,中间组分B从主塔中部采出。同时,主塔中又引出液相物流和气相物流分别返回进料侧顶部和底部,为预分离段提供液相回流和初始气相。这样,只需1台精馏塔就可得到3个纯组分,同时还可节省1台精馏塔及其附属设备,如再沸器、冷凝器、塔顶回流泵及管道,而且占地面积也相应减少。

优点:

①产品纯度  由于隔壁塔所采出的中间产品纯度比单个精馏塔侧线出料达到的纯度要高,因此,当希望得到高纯度的中间产品时,可考虑使用隔壁塔。如果对中间产品纯度要求不高,则可以直接使用一般精馏塔侧线采出。

②进料组成 中间组分质量分数超过20%、且轻重组分含量相当的物系,特别是进料中的中间组分质量分数为66.7%左右,是采用隔壁塔比较理想的物系。

③相对挥发度 当中间组分为进料中的主要组分,而轻组分和中间组分的相对挥发度与中间组分和重组分的相对挥发度大小相当时,采用隔壁塔节能优势更为明显。

④塔的操作压力 由于采用隔壁塔分离三组分混合物是在同一塔设备内完成的,故整个分离过程的压力不能改变。




设计流程

模块选用:MultiFrac。

搭建流程:F2进料流股,D2冷凝流股,W2侧采流股,C2侧采流股。

输入相关参数:

1.输入主塔的相关参数。 和常规RadFrac模块类似,不过操作规范可选的数量较少。

2.输入估算的主塔塔顶塔釜温度。PS:即塔顶塔釜组成的泡点

  

3.新建一个副塔。输入塔板数,无再沸器和冷凝器。

4.输入估算的副塔塔顶塔釜温度。(PS:副塔的温度可根据主塔的温度线性计算得到)

5.输入进料位置及侧采流量。

6.连接流股。由于副塔没有再沸器和冷凝器,因此其塔顶液相加上塔釜的气相均从主塔引入,塔顶汽相和塔釜液相均回到主塔,合计4股流股。其中需要规定塔顶的液相流量和塔顶的气相流量(PS:相当于规定回流量和再沸量)

7.运行流程,如不收敛则调整相关参数、迭代次数或迭代方法。

8.如需规定侧采产品的纯度,可使用设计规定和灵敏度分析优化相关操作参数,本文不在赘述。





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