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《丙烯丙烷精餾塔及輔助設(shè)備設(shè)計（回流比系數(shù)=1.2 處理量=60）》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第一章概述精餾是分離過程中的重要單元操作之一，所用設(shè)備主要包括精餾塔及再沸器和冷凝器。1．精餾塔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。簡單精餾中，只有一股進料，進料位置將塔分為精餾段和提餾段，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
2、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。2．再沸器作用：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
3、沖區(qū)。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。4.分離序列綜合40多組分物系的分離序列綜合問題，可以采用直觀推斷法、漸進調(diào)優(yōu)法和數(shù)學(xué)規(guī)劃等經(jīng)典方法，最為常用的是根據(jù)經(jīng)驗規(guī)則進行的直觀推斷法（M、D、S、C規(guī)則）。第二章方案流程簡介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)過多次混合接觸和分離，并進行質(zhì)量和熱量的傳遞，是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。
4、流程如下：原料（丙烯和丙烷混和液體）經(jīng)過料管由精餾塔的某一位置（進料板處）流入精餾塔內(nèi)，開始精餾操作，塔底設(shè)再沸器加熱釜液中的液體，產(chǎn)生蒸汽通過塔板的浮閥上升，與沿降液管下降并橫向流過塔板的液體在各級浮閥上錯流接觸并進行傳熱及傳質(zhì)，釜液定期作為塔底產(chǎn)品輸出;塔頂設(shè)冷凝器使上升的蒸汽部分冷凝回流，其余作為塔頂產(chǎn)品輸出精餾塔。2.工藝流程1）物料的儲存和運輸精餾裝置必須在實彈的位置設(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，從而保證精餾裝置能連續(xù)穩(wěn)定的運行。2
5、）必要的檢測手段為了隨時了解操作情況及各設(shè)備的運行狀況，及時地發(fā)現(xiàn)操作中存在問題并采取相應(yīng)的措施予以解決，需在流程中的適當(dāng)位置設(shè)置必要的測量儀表，以及時獲取壓力，溫度等各項參數(shù)，從而間接了解運行情況。另外，常在特定地方設(shè)置人孔和手孔，以便定期檢修各設(shè)備及檢查裝置的運行情況。3）調(diào)節(jié)裝置40由于實際生產(chǎn)過程中各種狀態(tài)參數(shù)都不是定值，都會或多或少隨著時間有所波動，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置一定數(shù)量的閥門進行調(diào)節(jié)，以保證達到生產(chǎn)要求，有時還可以根據(jù)需求設(shè)置雙調(diào)節(jié)，即自動調(diào)節(jié)和手動調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式并可以根據(jù)需要隨時進行
6、切換。3.設(shè)備選用精餾塔選用浮閥塔，配合使用立式熱虹吸式再沸器4.處理能力及產(chǎn)品質(zhì)量處理量：60koml/h產(chǎn)品質(zhì)量：（以丙烯摩爾質(zhì)量計）進料65%，塔頂產(chǎn)品98%塔底產(chǎn)品≤2%。第三章精餾塔工藝設(shè)計第一節(jié)設(shè)計條件1.工藝條件：飽和液體進料，進料丙烯含量=65%（摩爾分數(shù)，下同）塔頂丙烯含量=98%釜液丙烯含量≤2%總板效率為0.62.操作條件：塔頂壓力1.62MPa（表壓）加熱劑及加熱方式：加熱劑：蒸汽；加熱方式：間壁換熱冷卻劑：循環(huán)冷卻水回流比系數(shù)：R/Rmin=1.23.塔板形式：浮閥4.處理量
7、：60kmol/h，405.安轉(zhuǎn)地點：大連6.塔板位置：塔頂?shù)诙?jié)物料衡算及熱量衡算物料衡算=+=+解得：=39.375kmol/h，=20.625kmol/h塔內(nèi)氣、液相流量精餾段：=R,=提餾段：=,=熱量衡算再沸器熱流量再沸器加熱蒸汽的質(zhì)量流量冷凝器熱流量冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量第三節(jié)塔板計算1.相對揮發(fā)度的確定逐板計算值（具體數(shù)據(jù)見文后數(shù)據(jù)表）最后取相對揮發(fā)度為=1.19402.回流比及流量確定（1）由于=，所以先求解，由平衡方程和q線方程求解出，q線方程：==0.65==0.65,=0.688
8、5則==7.5714，R=1.2=9.0857（2）摩爾流量=R=357.749kmol/h==397.124kmol/h==417.749kmol/h==397.124kmol/h3.操作線方程精餾段操作方程:,=0.90085+0.09717提餾段操作方程：，=1.052-0.0010394.確定塔板數(shù)由相平衡方程，精餾段操作方程，提餾段操作方程，40==l=0.90085+0.09717=1.052-0.001039通過逐板計算，由塔頂?shù)谝粔K板開始
