[发明专利]一种提高隔壁塔热力学效率的方法和隔壁塔

摘要

本发明涉及一种提高隔壁塔热力学效率方法和隔壁塔。本发明方法弥补了隔壁塔现有模型研究和实际工艺中忽略跨壁传热过程的缺陷，通过设计优化隔壁的跨壁传热面积与隔壁总面积的比值，充分利用隔壁的传热过程、传热方向与传热位置，可显著提高隔壁塔的热力学效率，同时降低精馏过程的能耗和排放，节能环保效果明显；本发明隔壁塔以现有隔壁塔为基础，其特征在于该隔壁塔的隔壁由跨壁绝热部分和跨壁传热部分两部分组成，跨壁传热部分的面积与隔壁总面积的比值依据本发明所述提高隔壁塔热力学效率的方法而设计；隔壁塔中隔壁的跨壁传热面积与隔壁总面积的比值为20~80%。

主权项

一种提高隔壁塔热力学效率方法，该方法包括以下步骤：1）以完全热耦合塔模型作为隔壁塔的基准严格稳态模型；2）对完全热耦合塔的预分馏段与主塔的每一块塔板，分别由泡点法计算平衡温度和汽液相组成；3）对完全热耦合塔的预分馏段与主塔的每一块塔板，分别计算汽液相焓值；4）对完全热耦合塔的预分馏段与主塔的每一块塔板，分别计算汽液相熵增；5）对完全热耦合塔的预分馏段与主塔的每一块塔板，分别计算有效能损失； 6）计算全塔的有效能损失和热力学效率；7）依据步骤2）‑6）的计算结果，分别以完全热耦合塔的预分馏段和主塔的最小有效能损失出现的位置为分界点，将分界点以上的部分作为放热段，分界点以下的部分作为吸热段，设计隔壁塔的预分馏段的塔板数与完全热耦合塔的预分馏段的塔板数相等；隔壁塔的主塔的塔板数与完全热耦合塔的主塔的塔板数相等；完全热耦合塔的预分馏段的吸热段或放热段与主塔的放热段或吸热段对应的部分即为隔壁塔的预分馏段的吸热段或放热段与主塔的放热段或吸热段对应的部分，将其对应的部分作为隔壁塔中隔壁的跨壁传热部分，隔壁塔中隔壁的跨壁传热面积与隔壁总面积的比值为20~80%；所述隔壁总面积是指跨壁传热部分面积与跨壁绝热部分面积之和。