丙烷精馏塔过程工艺与设备课程设计9506.docx
过程工艺艺与设备备课程设设计 丙烯丙烷精精馏塔设设计班 级 ：09级级高分子子1班姓 名 ：赵健 学 好好 ：220099241128444指导老师师：刘诗诗丽设计日期期：20012-2-220至220122-2-29 目录前言第一章 ：任务书书第二章 ：数据求求算过程程第三章 ：溢流装装置的设设计第四章 ：塔盘布布置 第五章 ：塔盘流流动性能能的校核核第六章 ：负荷性性能图前 言本设计说说明书包包括概述述、流程程简介、精精馏塔、再再沸器、辅辅助设备备、管路路设计和和控制方方案等内内容。说明中对对精馏塔塔的设计计计算做做了详细细的阐述述，对于于再沸器器、辅助助设备和和管路的的设计也也做了正正确的说说明。鉴于本人人经验有有限，本本设计中中还存在在许多错错误，希希望各位位老师给给予指正正。 感谢老老师的指指导和参参阅！第一章：任务书书设计计条件1、工艺艺条件： 饱和液液体进料料 ；进料丙烯烯含量（摩摩尔百分分数）xxf655 ； 塔顶丙烯烯含量xxD988； 釜液丙烯烯含量xxw2 ； 总板效率率为0.6；2、操作作条件 ： 塔顶操操作压力力为1.62MMPa(表压)；3、其他他条件 ： 塔设计计位置在在塔顶 ； 踏板形式式为筛板板 ； 处理量量90KKmoll/h ； 回回流比系系R/RRminn=1.6； 用用3#图图纸绘制制带控制制点的工工艺流程程图及精精馏塔工工艺条件件图；4、 物性数据据：定性性温度TT取塔顶顶温度TTD=3316.1K，塔塔底温度度T2=3255.233K的平平均温度度3200.655K，液相密度表面张力力丙烯474.84.766丙烷460.924.755气相密度表面张力力丙烯31丙烷32.11液相密度度气相密度度液相表面面张力：第二章 ：数据求求算过程程：1、的确确定： 假设塔塔顶温度度为3116.11K，压压力为11.622MPaa（表压压），则则根据“烃类的的p-T-K图”可知，117211.333/1001.333 的的压力下下，=11.088，所所以 假设塔塔底温度度为3225.223K，压压力为11.766MPaa（表压压），则则根据“烃类的的p-T-K图”可知，在，18861.33/1011.333的压力力下，所所以 所所以 2、RR的确定定：R/Rmiin=11.8 又 是q线与与平衡线线的交点点坐标，因因为是 饱和液液体进料料 ，qq=1， 所以qq线方程程为, 平平衡线方方程为联立可得得 =00.655， =0.6679；所以；所以 R=11.8RRminn =1.8810.38=18.68 因因此可以以确定精精馏段方方程为：提留段的的方程：因为qq=1,所以 其中 ，所所以 =3、塔板板的计算算：(1) 利用编程程计算： 已知平平衡方程程 精精馏段方方程 提提馏段方方程=11.033Xm-0.00005528根据程序序运算所所需理论论塔板数数：程序序如下：#inccludde<sstdiio.hh>#inccludde<mmathh.h>>int maiin ()flooat x,yy,f,R,aa;intt i=1;scaanf("%ff%f%f",&a,&R,&f);x=00.988/(aa-(aa-1)*0.98);whiile(x>00.655)y=(R*x)/(R+1)+0.998/(R+11);x=yy/(aa-(aa-1)*y);i+; prrinttf ("进料料板为第第%d块块",ii); whhilee(x>>0.002)yy=(RR+f)*x/(R+1)-(f-1)*0.002/(R+11); xx=y/(a-(a-1)*y);i+;prrinttf(""n"");prrinttf ("理论论塔板数数为%dd块",i);运行后可可知结果果：进料料板为第第39块块； 总的理理论塔板板数为885块；又已知总总板效率率为0.6；所所以 实实际塔板板数为885/00.6=1422；（2） 利用吉利利兰关联联图估算算理论塔塔板数：已知R=18.68；Rmiin=110.338则由吉利兰兰关联图图可查得得：又已知=1.110 ； =1.117；所以 又 代入入数据可可得： =611 所以N=88； 则则实际塔塔板数为为88/0.66=1447块；两种方法法计算的的塔板数数相差不不到5块块，所以以数据基基本准确确。4、塔径径的计算算：已知qnnF=990Kmmol/h,xxD=988%;； xFF=655 ；对全塔进进行物料料衡 qqnD+qqnW=qqnF qnnDxD+qnWWxw=qnFFxF带入数据据计算可可得：qnD=559.006 KKmoll/h ； qnWW =30.94 Kmool/hh 气相流量量=599.066 Kmmol/h =24880.552kgg/h=79.96/h液相流量量=300.944 Kmmol/h=113611.366kg/h=22.877/h两相流动动参数初选塔板板间距=0.445m 可得得C200=0.07因此气体体负荷因因子液泛气速速取泛点率率为0.8，则则操作气速速所需气体体流量截截面积取，则， 故Att=0.5/00.933=0.5388塔径5、 塔高的计计算：实际塔板板数1442块，初初选踏板板间距00.455m,则则塔高ZZ=1442*00.455=633.9mm；进料处两两板间距距增大为为0.99m,设设置200个入孔孔，入孔孔处两板板间距增增大为00.8mm；群座取55m,塔塔顶空间间高度11.5mm，釜液液上方气气液分离离高度取取4m；设釜液停停留时间间为300minn,所以以釜液高高度：Hw=330*660*44*qvv/()=18800*4*00.32211/4600/3.14/=2.33mm所以总塔塔高h=63.9+00.9-0.445+55+1.5+44+2.33+20*(0.8-00.455)=884m6、数据据汇总：名称数值实际塔板板数N142理论塔板板数Ntt85进料板位位置Nff39回流比RR18.668相对挥发发度1.144塔顶产品品量qnnd,KKmoll/h59.006塔底产品品量qnnw,KKmoll/h30.994塔顶温度度tbdd,°C43.11塔底温度度tbww,°C52.223塔顶压力力Pd,MPaa1.622（表）塔底压力力Pw,MPaa1.766（表）塔径m0.8228m塔高m84m第三章 ：溢流装装置的设设计 1、降降液管： 由以上上计算可可得，降降液管截截面积AAd=AAT*00.122=0.30552 由Add/ATT=0.12，可可查图得得，Lww/D=0.668;BBd/DD=0.14;所以，堰堰长Lww=0.68DD=1.2244m;堰堰宽Bdd=0.14DD=0.2522m;降液管面面积=00.300522、 溢流堰： 溢流流强度：qvl*h'/lw=0.002066*36600/1.2224=60.59<<(1000-1130) 合合格收缩系数数E近似似为1，所以，合合适。取取堰高hhw=00.044m;3、 受液盘和和底隙： 取取平行受受液盘，底底隙hbb取0.05mm;液体流经经底隙的的流速， 合适；第四章 ：塔盘布布置：1、有效效传质面面积：取取进、出出口安定定区宽度度；边缘缘宽度根据，由由化工工原理图图10.2.223可查查得，故降液管管宽度由故，有效效传质区区面积 2、筛孔孔个数： 取筛筛孔直径径，筛孔孔中心距距则开孔率率故，筛孔孔总截面面积筛孔气速速筛孔个数数（个）第五章 ：塔盘流流动性能能的校核核 、液沫夹夹带量由和泛点点率0.62443，查查化工工原理图图10.2.227得，则kgg液体/kg气气体<0.11kg液液体/kkg气体体，符合合要求。 、塔板阻阻力由式，式式中，根根据查化化工原理理图110.22.288 得，故，液柱柱由气体动能能因子查化工工原理图图10.2.229得塔塔板上液液层的充充气系数数，故，液柱柱液柱故，液柱柱 、降液管管液泛校校核由，取，又液柱则取降液管管中泡沫沫层的相相对密度度（书2244）则，故不会会产生液液泛 、液体在在降液管管中的停停留时间间，满足要要求 、严重漏漏液校核核，满足稳稳定性要要求并可求得得漏液点点气速各项校核核均满足足要求，故故所设计计筛板塔塔可用。第六章 ：负荷性性能图参考书1.化化工单元元过程及及设备课课程设计计，匡匡国柱、史史启才主主编，化化学工业业出版社社，20002年年。2.化化工物性性算图手手册，刘刘光启、马马连缃、刘刘杰主编编，化学学工业出出版社，2002年。3.化化工原理理（下下册）,大连理理工大学学编,高高等教育育出版社社,20002年年4、化化学化工工物性数数据手册册（有有机卷），刘刘光启、马马连湘、刘刘杰主编编，化学学工业出出版社，220022年。5、石石油化工工基础数数据手册册，卢卢焕章，刘刘光启、马马连湘、刘刘杰主编编,化学学工业出出版社，119822年。6、石石油化工工基础数数据手册册（续续篇），马马沛生，化化学工业业出版社社，19993年年。7、石石油化工工设计手手册，王王松汉，化化学工业业出版社社，20002年年。提供5万万集管理理视频课课程下载载，详情情查看：./zz/提供2万万GB高高清管理理视频课课程硬盘盘拷贝，详详情查看看：./shhop/2万GBB高清管管理视频频课程目目录下载载：./1220000GB.rarr高清课程程可提供供免费体体验，如如有需要要请于我我们联系系。咨询电话话：0220-.值班手机机：.网站网址址：.
