丙烯-丙烷體系對(duì)篩板塔底精餾裝置設(shè)計(jì)（處理量：60 回流比系數(shù)：1.2）

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1、設(shè)計(jì)日期：2008年7月18日班級(jí)：應(yīng)化0511班姓名：陳曉偉指導(dǎo)老師：董宏光肖武29前言本設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括概述、流程簡(jiǎn)介、精餾塔、再沸器、輔助設(shè)備、管路設(shè)計(jì)和控制方案共7章。說(shuō)明中對(duì)精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算做了詳細(xì)的闡述，對(duì)于再沸器、輔助設(shè)備和管路的設(shè)計(jì)也做了正確的說(shuō)明。鑒于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)有限，本設(shè)計(jì)中還存在許多錯(cuò)誤，希望各位老師給予指正感謝老師的指導(dǎo)和參閱！29目錄第一章任務(wù)書第二章、精餾過(guò)程工藝及設(shè)備概述第三章精餾塔工藝設(shè)計(jì)第四章再沸器的設(shè)計(jì)第五章輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)29**********************************************************第一章、任務(wù)書處理量

2、：60koml/h產(chǎn)品質(zhì)量：（以丙烯摩爾質(zhì)量計(jì)）進(jìn)料65%，塔頂產(chǎn)品98%，塔底產(chǎn)品<2%。設(shè)計(jì)條件1.工藝條件：飽和液體進(jìn)料，進(jìn)料丙烯含量=65%（摩爾分?jǐn)?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=1.2塔板形式：篩板處理量：60kmol/h，安轉(zhuǎn)地點(diǎn)：大連塔板位置：塔底第二章、精餾過(guò)程工藝及設(shè)備概述精餾是分離液體混合物（含可液化的氣體混合物）最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。精餾過(guò)程在能量劑驅(qū)動(dòng)下（有

3、時(shí)加質(zhì)量劑），使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發(fā)度不同，使易揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)原料混合液中各組分的分離。該過(guò)程是同時(shí)傳熱、傳質(zhì)的過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)精餾過(guò)程，必須為該過(guò)程提供物流的貯存、輸送、傳熱、分離、控制等的設(shè)備、儀表。1.精餾裝置流程29精餾就是通過(guò)多級(jí)蒸餾，使混合氣、液兩相經(jīng)過(guò)多次混合接觸和分離，并進(jìn)行質(zhì)量和熱量的傳遞，是混合物中的組分達(dá)到高程度的分離，進(jìn)而得到高純度的產(chǎn)品。其流程如下：原料（丙烯和丙烷混和液體）經(jīng)過(guò)料管由精餾塔的某一位置（進(jìn)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(guò)塔板的篩孔

4、上升，與沿降液管下降并橫向流過(guò)塔板的液體在各級(jí)篩板上錯(cuò)流接觸并進(jìn)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）精餾裝置必須在實(shí)彈的位置設(shè)置一定數(shù)量不同容積的原料儲(chǔ)罐，泵和各種換熱器，以暫時(shí)儲(chǔ)存，運(yùn)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(yùn)行。（2）必要的檢測(cè)手段為了隨時(shí)了解操作情況及各設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)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(cè)量?jī)x表，以及時(shí)獲取壓力，溫度等各項(xiàng)參數(shù)，從而間接了解運(yùn)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

5、裝置的運(yùn)行情況。（3）調(diào)節(jié)裝置由于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中各種狀態(tài)參數(shù)都不是定值，都會(huì)或多或少隨著時(shí)間有所波動(dòng)，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置一定數(shù)量的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證達(dá)到生產(chǎn)要求，有時(shí)還可以根據(jù)需求設(shè)置雙調(diào)節(jié)，即自動(dòng)調(diào)節(jié)和手動(dòng)調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方式并可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行切換。3.設(shè)備簡(jiǎn)介及選用所用設(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(jìn)料板。兩相在塔板上相互接觸時(shí)，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(jiǎn)單精餾中，只有一股進(jìn)料，進(jìn)料位置將塔分為精餾段和提餾段

6、，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(jì)為篩板塔，篩板的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而經(jīng)長(zhǎng)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)氣液兩相間接觸傳質(zhì)得以進(jìn)行。本設(shè)計(jì)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(guò)換熱器管程時(shí)部分汽化，由在殼程內(nèi)的載熱體供熱。立式熱虹吸特點(diǎn)：※循環(huán)推動(dòng)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?！鶜こ滩荒軝C(jī)械清洗，不適宜高粘度、

7、或臟的傳熱介質(zhì)。※塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。3）.冷凝器（設(shè)計(jì)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(jìn)行，最常用的冷凝器是管殼式換熱器。精餾塔選用篩板塔，配合使用立式虹熱吸式再沸器**********************************************************第三章精餾塔工藝設(shè)計(jì)一、精餾過(guò)程工藝流程1.