化工原理課程設計-丙烯-丙烷-篩板-精餾塔-資料下載頁

　　

【正文】 3 /h取液體流速：u=液體密度： kg/ m 3 選用 Φ573 di=51mm液體粘度 sPa??071.?取 ε=相對粗糙度：ε/d=???du查得：λ=取管路長度：l=100m 取 90 度彎管 4 個，截止閥一個，文氏管流量計 1 個??????mgpcudlehf )1(2???取 mZ50?則 qVLh = ??364ud?選取泵的型號：HY 揚程：1~200m 流量：15~220m 3 /s4L? 29 / 425. 塔底產品泵為了方便儲罐中的產品運輸出去，在兩個儲罐中還設置了兩個料液輸出泵。泵設備及主要參數序號 位號 名稱 型號 揚程/m 流量 m3/h1 P101 進料泵 GL 101500 2 P102 釜液泵 HY 1200 152203 P103 回流泵 HY 1200 152204 P104 塔頂產品泵 HY 1200 152205 P105 塔底產品泵 HY 1200 15220 30 / 42第六章 控 制 方 案精餾塔的控制方案要求從質量指標、產品產量和能量消耗三個方面進行綜合考慮。精餾塔最直接的質量指標是產品濃度。由于檢測上的困難，難以直接按產品純度進行控制。最常用的間接質量指標是溫度。將本設計的控制方案列于下表序號 位置 用途 控制參數 介質物性 ρ L(kg/m3)1 FIC01 進料流量控制 0~3000kg/h 丙烯、丙 烷 4702 FIC02 回流定量控制 0~1500kg/h 丙烯 4703 PIC01 塔壓控制 0—3MPa 丙烯 4704 HIC02 回流罐液面控制 0—1m 丙烯 4705 HIC01 釜液面控制 0—3m 丙烷 4476 TIC01 釜液溫控制 0—60176。C 丙烷 447 31 / 42附錄 精餾段 xf= 提留段 xw序號 y x y x1 62 2 63 3 64 4 65 5 66 6 67 7 68 8 69 9 70 10 71 11 72 12 73 13 74 14 75 15 76 16 77 17 78 18 79 19 80 20 81 21 82 22 83 23 84 24 85 25 86 26 87 27 88 28 89 29 90 30 91 31 92 32 93 33 94 34 95 35 96 36 97 32 / 4237 98 38 99 39 100 40 101 41 102 42 103 43 104 44 105 45 106 46 107 47 108 48 109 49 110 50 111 51 112 52 113 53 114 54 115 55 116 56 117 57 118 58 119 59 120 60 121 61 122 62 123 124 125 126 127 128 33 / 42附錄 (二)丙烯——丙烷精餾裝置設計學生姓名 胡洪 班級 化機 0802 學號 202242022 表 1 中圈上序號的設計方案包括了個人本次課程設計的參數。一、設計條件工藝條件：飽和液體進料，進料丙烯含量 (摩爾百分數)%65?fx塔頂丙烯含量 ，釜液丙烯含量 ，總板效率為98xD?2?w。操作條件：建議塔頂操作壓力 (表壓)。安裝地點：大連。設計方案序號 塔板設計位置 塔板形式 處理量(kmol/h) 回流比系數 R/Rmin4 塔頂 篩板 60 二、工藝設計要求 1 完成精餾塔的工藝設計計算； (1) 塔高、塔徑(2) 溢流裝置的設計(3) 塔盤布置(4) 塔盤流動性能的校核(5) 負荷性能圖2 完成塔底再沸器的設計計算；3 管路尺寸的確定、管路阻力計算及泵的選擇；4 其余輔助設備的計算及選型；5 控制儀表的選擇參數； 34 / 426 用 3圖紙繪制帶控制點的工藝流程圖及主要設備(精餾塔和再沸器)的工藝條件圖各一張； 7 編寫設計說明書。三、其它要求1．本課程的設計說明書分兩本裝訂，第一本為工藝設計說明書，第二本為機械設計說明書。2．12 周完成工藝設計后，將塔的計算結果表交由指導老師審核簽字合格后，方可進行 34 周的機械設計。3．圖紙一律用計算機（電子圖板）出圖。四、參考資料1. 《化工單元過程及設備課程設計》 ，匡國柱、史啟才主編，化學工業出版社，2022 年。2. 《化學化工物性數據手冊》 （有機卷） ，劉光啟、馬連湘、劉杰主編，化學工業出版社，2022 年。3. 《化工物性算圖手冊》 ，劉光啟、馬連湘、劉杰主編，化學工業出版社，2022 年。4. 《石油化工基礎數據手冊》 ，盧煥章，劉光啟、馬連湘、劉杰主編,化學工業出版社，1982 年。5. 《石油化工基礎數據手冊》 （續篇） ，馬沛生，化學工業出版社，1993 年。6. 《石油化工設計手冊》 ，王松漢，化學工業出版社，2022 年。時間安排1. 6 月 20 日上午 8 點上課，地點化工綜合 B2022. 6 月 21 日上午 8 點上課，地點待定3. 答疑時間，見化院通知4. 7 月 1 日下午提交報告，每人自行提交，在提交報告同時進行面試，提交報告同時帶塔的計算結果表經老師審核簽字，考試時間見附件。 35 / 42塔計算結果表（1）操作條件及物性參數操作壓力：塔頂 （絕壓） 塔底 （絕壓）操作溫度：塔頂 ℃ 塔底 ℃名稱氣相密度（Kg/m 3） 26液相密度（Kg/m 3） 470氣相體積流率（m 3/h） 液相體積流率（m 3/h） 液相表面張力（dyn/cm） (2) 塔板主要工藝尺寸及水力學核算結果名稱 名稱塔內徑 D（m） 空塔氣速 u（m/s） 板間距 HT（m） 泛點率 u/uf 液流型式 單流型 動能因子 F0 降液管截面積與塔截面積比 Ad/AT 孔口流速 U0（m/s） 出口堰堰長 lw（m） 降液管流速 Ub（m/s） 弓形降液管寬度 bd（m） 穩定系數 k 出口堰堰高 hw（mm） 溢流強度 uL（m 3/mh） 降液管底隙 hb（mm） 堰上液層高度 how（mm） 邊緣區寬度 bc（ mm） 每塊塔板阻力 hf（mm） 安定區寬度 bs（mm） 降液管清液層高度Hd（mm）板厚度 b（mm） 4 降液管泡沫層高度 Hd/216。(mm) 篩孔個數 2220 降液管液體停留時間 ι（s ） 篩孔直徑（mm） 底隙流速 ub（m/s） 開孔率（%） 氣相負荷上限（m 3/h） 1250氣相負荷下限（m 3/h） 300操作彈性 36 / 42再沸器主要結構尺寸和計算結果表管程 殼程進口 丙烷 熱水物料名稱出口 丙烷 熱水進口 3127流量Kg/h 出口 3127進口 100操作溫度186。C 出口 100操作壓力 MPa 定性溫度 186。C 100密度 kg/m3 447 導熱系數 W/m●186。C 熱容 kJ/kg●186。C 粘度 Pa●S 表面張力 N/m 液體氣化潛熱 kJ/kg 300 密度 kg/m3 導熱系數 W/m●186。C 熱容 kJ/kg●186。C 粘度 Pa●S 氣體氣化潛熱 kJ/kg 形式 立式熱虹吸式 臺數 1殼體內徑 mm 600 殼程數 1管徑 mm Φ383 管心距 mm 32管長 mm 3000 排列方式 正三角形管數目（根） 169 折流板數（個） 傳熱面積 m2 折流板間距 mm 管程數 1 材質 碳鋼進口 200 100出口 250 50設備結構參數接管尺寸mm主要計算結果 管程 殼程流速 m/s 傳熱膜系數 W/m2●186。C 182 57162污垢熱阻 m2●186。C /w 阻力損失 MPa 6108 熱負荷 kW 800傳熱溫差 186。C 總傳熱系數 W/m2●186。C 裕度% 備注 殼層為飽和蒸汽，所以不需折流板，需支撐板。 37 / 42附錄 符號 意義與單位 符號 意義與單位A 塔板上方氣體通道截面積， m2 FLV 兩相流動參數Ad 降液管截面積， m2 G 質量流量，kg/hA0 浮閥塔板閥孔總截面積， m2 Hd 降液管內清液層高度， mAT 塔截面積， m2 ?降液管內泡沫層高度， mb 液體橫過塔板流動時的平均寬度， m HT 塔板間距， mb 塔板上邊緣區寬度， m hb 降液管底隙， mbd 降液管寬度， m uf 液泛氣速， m/sbs 塔板上入口安定區寬度， m hd 液體流過降液管底隙的阻力（以清液層高度表示） ， ms?塔板上出口安定區寬度， m hf 塔板阻力（以清液層高度表示） ， mC 計算液泛速度的負荷因子 hl 塔板上的液層阻力（以清液層高度表示） ，mC20 液體表面張力為 20mN/m 時的負荷因子 hL 塔板上清液層高度， mC0 孔流系數 h0 干板阻力（以清液層高度表示） ， mD 塔徑， m lW 堰長， md0 閥孔直徑， m M 摩爾質量， kg/kmoldp 液滴直徑， m pf 塔板阻力降 ， N/ m2E 液流收縮系數 Q 熱流量， WET 塔板效率 NT 理論塔板數eV 單位質量氣體夾帶的液沫質量 Np 實際塔板數 38 / 42參考資料：1.《化工單元過程及設備課程設計》 ，匡國柱、史啟才主編，化學工業出版社，2022 年。2.《化學化工物性數據手冊》劉光啟，劉杰主編，化學化工出版社，2022 年。3.《化工物性算圖手冊 》 ，劉光啟、馬連緗、劉杰主編，化學工業出版社，2022年。4.《化工原理 》 （下冊）, 大連理工大學編, 高等教育出版社,2022 年