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《丙烯-丙烷精餾裝置設(shè)計（塔頂篩板處理量=70kmol回流比=1.4）》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、化工原理課程設(shè)計丙烯丙烷精餾塔及其輔助設(shè)備的工藝設(shè)計班級：高分子材料與工程0608姓名：吳振華學號：200644033指導(dǎo)老師：潘艷秋、賀高紅日期：2009.7.535前言本課程設(shè)計說明書包括概述、流程簡介、精餾塔、再沸器、輔助設(shè)備、管路設(shè)計和控制方案等七章內(nèi)容。說明書中對精餾塔的設(shè)計計算做了詳細的闡述，對于再沸器、輔助設(shè)備和管路的設(shè)計也做了說明。由于此次設(shè)計時間緊張，設(shè)計者經(jīng)驗有限，本設(shè)計中還存在許多錯誤，希望各位老師給予指正。感謝老師的指導(dǎo)和參閱！35目錄第一章概述11.1精餾塔11.2再沸器1
2、1.3冷凝器（設(shè)計從略）1第二章方案流程簡介32.1精餾裝置流程32.2工藝流程3第三章精餾塔工藝設(shè)計53.1設(shè)計條件53.2物料衡算及熱量衡算53.3塔板數(shù)的計算63.4精餾塔工藝設(shè)計7第四章再沸器的設(shè)計154.1設(shè)計任務(wù)與設(shè)計條件154.2估算設(shè)備尺寸164.3傳熱系數(shù)的校核164.4循環(huán)流量的校核19第五章輔助設(shè)備的設(shè)計255.1輔助容器的設(shè)計255.2傳熱設(shè)備265.3泵的設(shè)計27第六章管路及貯罐設(shè)計336.1管路設(shè)計336.2、貯罐容積估算表33第七章總結(jié)37附錄一主要符號說明39附錄二主
3、要參考文獻4135第一章概述第一章概述精餾是分離分離液體混合物最常用的一種單元操作，所用設(shè)備主體核心設(shè)備是精餾塔，輔助設(shè)備包括再沸器、冷凝器、儲罐、預(yù)熱器及冷卻器。1.1精餾塔精餾塔是精餾裝置的主體核心設(shè)備，氣、液兩相在塔內(nèi)多級逆向接觸進行傳質(zhì)、傳熱，實現(xiàn)混合物的分離。精餾塔是一圓形筒體，塔內(nèi)裝有多層塔板或填料，塔中部適宜位置設(shè)有進料板。兩相在塔板上相互接觸時，液相被加熱，液相中易揮發(fā)組分向氣相中轉(zhuǎn)移；氣相被部分冷凝，氣相中難揮發(fā)組分向液相中轉(zhuǎn)移，從而使混合物中的組分得到高程度的分離。常規(guī)或簡單精餾
4、塔設(shè)有一個進料口，進料位置將塔分為精餾段和提餾段兩段，而在塔頂和塔底分別引出一股產(chǎn)品。精餾塔內(nèi)，氣、液兩相的溫度和壓力自上而下逐漸增加，塔頂最低，塔底最高。本設(shè)計為篩板塔，篩板的突出優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而經(jīng)長期研究發(fā)現(xiàn)其尚能滿足生產(chǎn)要求，目前應(yīng)用較為廣泛。1.2再沸器再沸器是精餾裝置的重要附屬設(shè)備，用以將塔底液體部分汽化后送回精餾塔，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳質(zhì)得以進行。本設(shè)計采用立式熱虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管殼式換熱器。液體在自下而上通過換熱器管程
5、時部分汽化，由在殼程內(nèi)的載熱體供熱。立式熱虹吸特點：▲循環(huán)推動力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差?！Y(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)高?！鴼こ滩荒軝C械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)?！峁庖悍蛛x空間和緩沖區(qū)。1.3冷凝器（設(shè)計從略）用以將塔頂蒸氣冷凝成液體，部分冷凝液作塔頂產(chǎn)品，其余作回流液返回塔頂，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳質(zhì)得以進行，最常用的冷凝器是管殼式換熱器。35第二章方案流程簡介第二章方案流程簡介2.1精餾裝置流程精餾就是通過多級蒸餾，使混合氣液兩相經(jīng)多次混合接觸和分離，并進行
6、質(zhì)量和熱量的傳遞，使混合物中的組分達到高程度的分離，進而得到高純度的產(chǎn)品。流程如下：原料（丙稀和丙烷的混合液體）經(jīng)進料管由精餾塔中的某一位置（進料板處）流入塔內(nèi)，開始精餾操作；當釜中的料液建立起適當液位時，再沸器進行加熱，使之部分汽化返回塔內(nèi)。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進行全部或部分冷凝。將塔頂蒸氣凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱為餾出物。另一部分凝液作為回流返回塔頂。回流液從塔頂沿塔流下，在下降過程中與來自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸和分離。當流至塔底時，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)
7、作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出。2.2工藝流程1、物料的儲存和運輸精餾過程必須在適當?shù)奈恢迷O(shè)置一定數(shù)量不同容積的原料儲罐、泵和各種換熱器，以暫時儲存，運輸和預(yù)熱（或冷卻）所用原料，從而保證裝置能連續(xù)穩(wěn)定的運行。2、必要的檢測手段為了方便解決操作中的問題，需在流程中的適當位置設(shè)置必要的儀表，以及時獲取壓力、溫度等各項參數(shù)。另外，常在特定地方設(shè)置人孔和手孔，以便定期的檢測維修。3、調(diào)節(jié)裝置由于實際生產(chǎn)中各狀態(tài)參數(shù)都不是定值，應(yīng)在適當?shù)奈恢梅胖靡欢〝?shù)量的閥門進行調(diào)節(jié)，以保證達到生產(chǎn)要求，可設(shè)雙調(diào)
8、節(jié)，即自動和手動兩種調(diào)節(jié)方式并存，且隨時進行切換。設(shè)備選用精餾塔選用篩板塔，配以立式熱虹吸式再沸器。處理能力及產(chǎn)品質(zhì)量處理量：70kmol/h產(chǎn)品質(zhì)量：（以丙稀摩爾百分數(shù)計）進料：xf＝65％塔頂產(chǎn)品：xD＝98％塔底產(chǎn)品:xw≤2％35第三章精餾塔工藝設(shè)計第三章精餾塔工藝設(shè)計3.1設(shè)計條件工藝條件：飽和液體進料進料丙稀含量xf＝65％（摩爾百分數(shù)）塔頂丙稀含量xD＝98％釜液丙稀含量xw≤2％總板效率為0.6。2．操作條件：1）塔頂操作壓力：P=1.62MPa（表壓
