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过程工艺与设备课程设计 丙烯一丙烷精储塔设计班级：09级高分子1班姓名：赵健学 好：20092412844指导老师：刘诗丽设计日期：2012-2-20 至 2012-2-29塔底产品量qnw, Kmol/h30. 94塔顶温度tbd, 0 C43. 1塔底温度tbw, ° C52. 23塔顶压力Pd, MPa1.62 （表）塔底压力Pw, MPa1. 76 （表）塔径 m0. 828m塔高m84m第三章：溢流装置的设计1、降液管:2由以上计算可得，降液管截面积Ad=AT*0. 12=0. 3052 rn 由 Ad/AT=0.12,可查图得,Lw/D=0. 68;Bd/D=0. 14;所以，堰长 Lw=0. 68D=1. 224m;堰宽 Bd=0. 14D=0. 252m;2降液管面积=0.3052加2、溢流堰:溢流强度:qvl*h' /lw=0. 0206*3600/1. 224=60. 59< （100-130） 合格/'2/3。=2.84x Q-3E= 0.0439m > 0.006m收缩系数E近似为1I配J所以，合适。取堰高hw=0.04叫3、受液盘和底隙取平行受液盘，底隙hb取0.05叫q /“) ,、* r i- mb 、*、土 LLi = ' 0.337 < 0.4m/ s液体流经底隙的流速，/加油合适;第四章:塔盘布置:边缘宽度=18mm1、有效传质面积：取进、出口安定区宽度久=4'=0.1加;bc - 0.05 m根据a = 0.103,由化工原理图10223可查得% = 0.16, AtD故降液管宽度%=。.16。=0.16 x 1.7 = 0.272加A 0222 万 尤、A = 2(xvr- - x + r arc sin)"180 rD1 4x = -(b(J + 2)=(0.272 + 0.1) = 0.478mr = -b( = 0.85 - 0.05 = 0.8m202故，有效传质区面积 A，= L628加一2、筛孔个数：取筛孔直径"。=6mm ,筛孔中心距”3痣O = 8 = 0.907 x（与=0.907 x（）2 =0.1则开孔率t3故，筛孔总截面积4 =隗= 0.1x0.628 = 0.0628 m2筛孔气速向=" = 4.007m/s A）筛孔个数n=二 0.0628 =220 (个)第五章：塔盘流动性能的校核.、液沫夹带量,由 =0.2187和泛点率0.6243,查化工原理图10227得 = 0.007,则储,=- " = 0.006554 kg 液体/kg 气体 1， QfnVs<0.1 kg液体/kg气体，符合要求。、塔板阻力为由式的=%+4+偌，式中 =_L型(")2,根据出="”=1.5查化工72g Pl CoB 0.004原理图10.2.28 得c0 =0.82,故， =0.067323根液柱hi =6(葭+ %卬)由此Qws= 0.1395 ?/s气体动能因子心=uap=QJll查化工原理图10229得塔板上液层的充气系数，= 0.72,故，4=0.066机液柱74x10-3ct4x10-3 x4.761. oo in_4 加上十h =- = 6.88x10 加液枉° pLgd() 470x9.81x6xW3故，hf=h()+hl+h(7= 0.134 m 液柱、降液管液泛校核由“a =& + % + + /"+% ,取 = (),又均二 1.18x10-8(如也)2 =0.01845 m液柱 "b则"d =0.06 + 0.0415 +0 + 0.01845 +0.134 = 0.2444 加取降液管中泡沫层的相对密度。= 0.6 (书244)H则/=j= 0.4073 加"/= 0.4073 <Ht+ hw = 0.45 + 0.06 = 0.51m ,故不会产生液泛、液体在降液管中的停留时间rt = 4£l = 8.135s>5s,满足要求QvLs、严重漏液校核% = 0.0056 + 0.13（/zh, + h0w）一 h° = 0.0168 m= 0.5左=1.9989>1.52.0,满足稳定性要求并可求得漏液点气速向'=&=2.005m/ s k各项校核均满足要求，故所设计筛板塔可用。第六章：负荷性能图参考书1 .化工单元过程及设备课程设计，匡国柱、史启才主编，化学工业出版社， 2002 年。2 .化工物性算图手册，刘光启、马连维、刘杰主编，化学工业出版社，2002 年。3 .化工原理（下册），大连理工大学编，高等教育出版社,2002年4、化学化工物性数据手册（有机卷），刘光启、马连湘、刘杰主编，化学工业 出版社，2002年。5、石油化工基础数据手册，卢焕章，刘光启、马连湘、刘杰主编，化学工业出版社，1982年。6、石油化工基础数据手册（续篇），马沛生，化学工业出版社，1993年。7、石油化工设计手册，王松汉，化学工业出版社，2002年。附录资料：不需要的可以自行删除电脑快捷知识大全编辑本段一、常见用法F1显示当前程序或者windows的帮助内容。F2当你选中一个文件的话，这意味着“重命名”F3当你在桌面上的时候是打开“查找：所有文件”对话框F10或ALT激活当前程序的菜单栏windows键或CTRL+ESC 打开开始菜单CTRL+ALT+DELETE 在win9x中打开关闭程序对话框DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被放入回收站SHIFT+DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被直接删除而 不是放入回收站CTRL+N新建一个新的文件CTRL+O打开“打开文件”对话框CTRL+P 打开“打印”对话框CTRL+S保存当前操作的文件CTRL+X剪切被选择的项目到剪贴板CTRL+INSERT或CTRL+C复制被选择的项目到剪贴板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘贴剪贴板中的内容到当前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤销上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE 重做上一步被撤销的操作Windows键+L锁屏键Windows键+M最小化所有被打开的窗口。Windows键+SHIFT+M重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置Windows键+E打开资源管理器Windows键+F打开“查找：所有文件”对话框Windows键+R 打开“运行”对话框Windows键+BREAK 打开“系统属性”对话框Windows键+CTRL+F 打开“查找：计算机”对话框SHIFT+F10或鼠标右击 打开当前活动项i的快捷菜单SHIFT在放入CD的时候按下不放，可以跳过自动播放CD。在打开word 的时候按下不放，可以跳过自启动的宏ALT+F4关闭当前应用程序ALT+SPACEBAR打开程序最左上角的菜单ALT+TAB切换当前程序ALT+ESC切换当前程序ALT+ENTER 将windows下运行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕状态间切换PRINT SCREEN将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板ALT+PRINT SCREEN将当前活动程序窗口以图象方式拷贝到剪贴板CTRL+F4关闭当前应用程序中的当前文本（如word中）CTRL+F6切换到当前应用程序中的下一个文本（加shift可以跳到前 一个窗口）在IE中:ALT+RIGHT ARROW 显示前一页（前进键）ALT+LEFT ARROW 显示后一页（后退键）CTRL+TAB在页面上的各框架中切换（加shift反向）F5刷新CTRL+F5强行刷新目的快捷键激活程序中的菜单栏F10执行菜单上相应的命令ALT+菜单上带下划线的字母关闭多文档界面程序中的当前窗口 CTRL+ F4关闭当前窗口或退出程序ALT+ F4复制CTRL+ C剪切CTRL+ X删除DELETE显示所选对话框项目的帮助F1显示当前窗口的系统菜单ALT+空格键显示所选项目的快捷菜单SHIFT+ F10显示“开始”菜单CTRL+ ESC显示多文档界面程序的系统菜单ALT+连字号（-）粘贴CTR L+ V切换到上次使用的窗口或者按住ALT然后重复按TAB,切换到另一个窗口 ALT+ TAB撤消CTRL+ Z编辑本段二、使用“Windows资源管理器”的快捷键目的快捷键如果当前选择展开了，要折叠或者选择父文件夹左箭头折叠所选的文件夹NUM LOCK+负号（-）如果当前选择折叠了，要展开或者选择第一个子文件夹右箭头展开当前选择下的所有文件夹NUM LOCK+*展开所选的文件夹NUM LOCK+加号（+）在左右窗格间切换F6编辑本段三、使用WINDOWS键可以使用Microsoft自然键盘或含有Windows徽标键的其他任何兼容 键盘的以下快捷键。目的快捷键在任务栏上的按钮间循环WIND0WS+ TAB显示“查找：所有文件” WIND0WS+ F显示“查找：计算机” CTRL+ WIND0WS+ F显示“帮助" WINDOWS+ F1显示“运行”命令WINDOWS+ R显示“开始”菜单WINDOWS显示“系统属性”对话框WINDOWS+ BREAK显示“Windows资源管理器” WIND0WS+ E最小化或还原所有窗口 WINDOWS+ D撤消最小化所有窗口 SHIFT+ WINDOWS+ M编辑本段四、“我的电脑”和“资源管理器”的快捷键目的快捷键关闭所选文件夹及其所有父文件夹按住SHIFT键再单击“关闭按钮（仅适用于“我的电脑”）向后移动到上一个视图ALT+左箭头向前移动到上一个视图ALT+右箭头查看上一级文件夹BACKSPACE编辑本段五、使用对话框中的快捷键目的快捷键取消当前任务ESC如果当前控件是个按钮，要单击该按钮或者如果当前控件是个复选框，要选择或清除该复选框或者如果当前控件是个选项按钮，要单击该选项空格键单击相应的命令ALT+带下划线的字母单击所选按钮ENTER在选项上向后移动SHIFT+ TAB在选项卡上向后移动CTRL+ SHIFT+ TAB在选项上向前移动TAB在选项卡上向前移动CTRL+ TAB如果在“另存为”或“打开”对话框中选择了某文件夹，要打开上一级文件夹BACKSPACE在“另存为”或“打开”对话框中打开“保存到”或“查阅” F4刷新“另存为”或“打开”对话框F5 编辑本段六、桌面、我的电脑和“资源管理器”快捷键选择项目时，可以使用以下快捷键。目的快捷键插入光盘时不用“自动播放”功能按住SHIFT插入CD-ROM复制文件按住CTRL拖动文件创建快捷方式按住CTRL+SHIFT拖动文件立即删除某项目而不将其放入SHIFT+DELETE“回收站”显示“查找：所有文件” F3显示项目的快捷菜单APPLICATION键刷新窗口的内容F5重命名项目F2选择所有项目CTRL+ A查看项目的属性ALT+ ENTER或ALT+双击可将APPLICATION键用于Microsoft自然键盘或含有APPLICATION键 的其他兼容键 编辑本段七、Microsoft放大程序的快捷键这里运用Windows徽标键和其他键的组合。快捷键目的Windows徽标+PRINT SCREEN将屏幕复制到剪贴板（包括鼠标光标）Windows徽标+SCROLL LOCK将屏幕复制到剪贴板（不包括鼠标光标）Windows徽标+ PAGE UP切换反色°Windows徽标+ PAGE DOWN切换跟随鼠标光标Windows徽标+向上箭头增加放大率Windows徽标+向下箭头减小放大率 编辑本段八、使用辅助选项快捷键目的快捷键切换筛选键开关右SHIFT八秒切换高对比度开关左ALT+左SHIFT+PRINT SCREEN切换鼠标键开关左ALT+左SHIFT+NUM LOCK切换粘滞键开关SHIFT键五次切换切换键开关NUM LOCK五秒QQ快捷键，玩QQ更方便Alt+S快速回复Alt+C关闭当前窗口Alt+H打开聊天记录Alt+T更改消息模式Ait+J打开聊天纪录Ctrl+A全选当前对话框里的内容Ctrl+F QQ里直接显示字体设置工具条Ctrl+J输入框里回车（跟回车一个效果）Ctrl+M输入框里回车（跟回车一个效果）Ctrl+L对输入框里当前行的文字左对齐Ctrl+R对输入框里当前行的文字右对齐Ctrl+E对输入框里当前行的文字居中Ctrl+V在qq对话框里实行粘贴Ctrl+Z清空/恢复输入框里的文字Ctrl +回车 快速回复 这个可能是聊QQ时最常用到的了Ctrl+Alt+Z快速提取消息Ctrl+Alt+A捕捉屏幕最常用的快捷键F5刷新DELETE删除TAB改变焦点CTRL+C复制CTRL+X剪切CTRL+V粘贴CTRL+A全选CTRL+Z撤销CTRL+S保存ALT+F4关闭CTRL+Y恢复ALT+TAB切换CTRL+F5-强制刷新CTRL+W关闭CTRL+F查找SHIFT+DELETE永久删除CTRL+ALT+DEL任务管理SHIFT+TAB-反向切换CTRL+空格一中英文输入切换CTRL+Shift输入法切换CTRL+ESC一开始 菜单CTRL+ALT+ZQQ 快速提取消息 CTRL+ALT+AQQ 截图工具 CTRL+ENTERQQ 发 消息Alt+1保存当前表单Alt+2保存为通用表单Alt+A展开收藏夹列表资源管理器END显示当前窗口的底端HOME显示当前窗口的顶端NUMLOCK+数字键盘的减号（-）折叠所选的文件夹NUMLOCK+数字键盘的加号（+）显示所选文件夹的内容NUMLOCK+数字键盘的星号（*）显示所选文件夹的所有子文件夹目录刖S第一章：任务书第二章：数据求算过程第三章：溢流装置的设计第四章：塔盘布置第五章：塔盘流动性能的校核第六章：负荷性能图向左键当前所选项处于展开状态时折叠该项，或选定其父文件夹向右键当前所选项处于折叠状态时展开该项，或选定第一个子文件夹 自然键盘【窗口】显示或隐藏“开始”菜单【窗口】+F1帮助【窗口】+D显示桌面【窗口】+R打开“运行”【窗口】+E打开“我的电脑”【窗口】+F搜索文件或文件夹【窗口】+U打开“工具管理器”【窗口】+BREAK显示“系统属性”【窗口】+TAB在打开的项目之间切换辅助功能按右边的SHIFT键八秒钟切换筛选键的开和关按SHIFT五次切换粘滞键的开和关按NUMLOCK五秒钟切换切换键的开和关左边的ALT+左边的SHIFT+NUMLOCK切换鼠标键的开和关左边的ALT+左边的SHIFT+PRINTSCREEN切换高对比度的开和关运行按“开始”一“运行”，或按WIN键+R,在运行窗口中输入：（按英文字符顺序排列）%temp%打开临时文件夹C: 'DocumentsandSettings'用户名所在文件夹.C: DocumentsandSettings.我的电脑C盘appwize. cpl添加、删除程序access, cpl辅助功能选项Accwiz辅助功能向导cmdCMD命令提示符commandCMD 命令提示符chkdsk. exeChkdsk 磁盘检查certmgr. msc证书管理实用程序calc启动计算器charmap启动字符映射表cintsetp仓颉拼音输入法cliconfgSQLSERVER客户端网络实用程序clipbrd剪贴板查看器control打开控制面板conf启动 netmeetingcompmgmt, msc计算机管理cleanmgr垃圾整理ciadv. msc索弓|月艮务程序dcomcnfg打开系统组件服务ddeshare打开DDE共享设置dxdiag检查 DirectX 信息drwtsn32系统医生devmgmt. msc设备管理器desk, cpl显示属性dfrg. msc磁盘碎片整理程序diskmgmt, msc磁盘管理实用程序dvdplayDVD 播放器eventvwr事件查看器eudcedit造字程序explorer打开资源管理器fsmgmt. msc共享文件夹管理器firewall, cpl-WINDOWS 防火墙gpedit. msc组策略hdwwiz. cpl添加硬件iexpress木马捆绑工具，系统自带inetcpL cplINTETNET 选项inti, cpl区域和语言选项（输入法选项）irprops. cpl无线链接joy. cpl游戏控制器lusrmgr. msc本机用户和组logoff注销命令main, cpl鼠标mem. exe显示内存使用情况migwiz文件转移向导mlcfg32. cpl邮件mplayer2简易 widnowsmediaplayermspaint画图板msconfig. exe系统配置实用程序mstsc远程桌面连接magnify放大镜实用程序mmc打开控制台mmsys. cpl声音和音频设备mobsync同步命令ncpa. cpl网络连接nslookupIP地址侦测器netstartX开始X服务netstopX停止X服务netstat-an命令检查接口netsetup. cpl无线网络安装向导notepad打 开记事本nslookupIP地址侦探器narrator屏幕“讲述人”ntbackup系统备份和还原ntmsmgr. msc移动存储管理器ntmsoprq. msc移动存储管理员操作请求nusrmgr. cpl用户账户nwc. cplNetWare 客户月艮务osk打开屏幕键盘odbcad32ODBC数据源管理器odbccp32. cplODBC数据源管理器oobe/msoobe/a-检查XP是否激活packager对象包装程序perfmon. msc计算机性能监测程序powercfg. cpl电源选项progman程序管理器regedit注册表rsop. msc组策略结果集regedt32注册表编辑器regsvr32/?调用、卸载DLL文件运行（详细请在cmd中输入regsvr32/?）sapi. cpl语音services, msc本地服务设置syncapp创建一个 公文包sysedit系统配置编辑器sigverif文件签名验证程序sndrec32录音机sndvol32音量控制程序shrpubw共享文件夹设置工具secpol. msc本地安全策略sysdm. cpl系统syskey系统加密（一旦加密就不能解开，保护windowsxp系统的双重密码）services, msc本地服务设置sfc. exe系统文件检查器sfc/scannowwindows 文件保护shutdown关机命令（详细请在cmd中输入shutdown/?）taskmgr任务管理器telephon, cpl电话和调制解调器选项telnet远程连接程序timedate, cpl日期和时间tourstartxp简介（安装完成后出现的漫游xp程序）tsshutdn60秒倒计时关机命令utilman辅助工具管理器winver检查 Windows 版本winmsd系统信息w i aacmgr扫描仪和照相机向导winchatXP自带局域网聊天wmimgmt. msc打开windows管理体系结构(WMI)wordpad写字板wuaucpL cpl自动更新wupdmgrwindows 更新程序write写字板wscriptwindows脚本宿主设置wscui. cpl安全中心C: /windows/fonts 字体hep:/services/centers/homepage 帮助和支持前 言本设计说明书包括概述、流程简介、精微塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案等内容。,说明中对精镭塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、 辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。.鉴于本人经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老 师给予指正。感谢老师的指导和参阅！第一章：任务书设计条件1、工艺条件：饱和液体进料；进料丙烯含量（摩尔百分数）x,=65% ；塔顶丙烯含量Xd=98%；釜液丙烯含量Xw=2% ；总板效率为0. 6；2、操作条件：塔顶操作压力为1. 62MPa（表压）；3、其他条件：塔设计位置在塔顶；踏板形式为筛板；处理量90Kmol/h ；回流比系R/Rmin=1. 6；用3#图纸绘制带控制点的工艺流程图及精镭塔工艺条件图；4、物性数据：定性温度T取塔顶温度TD=316. 1K,塔底温度T2=325. 23K 的平均温度 320. 65K,液相密度表面张力丙烯474. 84. 76丙烷460. 924. 75气相密度表面张力丙烯31丙烷32. 1= 474.5224 Kg/m3液相密度 a = 098x474 .8 +0.02x460.923气相密度夕丫=0.98 x 31 + 0.02 x 32.1 = 31.022 Kg/m液相表面张力. a = 4.75 x 0.98 + 4.76 x 0.02 = 4.7502 mN Im第二章：数据求算过程:1、。的确定：假设塔顶温度为316. 1K,压力为1. 62MPa（表压），则根据“烽类的p-TK 图”可知,43 C, 1721. 33/101. 33 的压力下，Ka= 1. 08,Kb = 098,所以"演“I。假设塔底温度为325. 23K,压力为1. 76MPa （表压），则根据“煌类的p-T-K图”可知, 在52.23C, 1861. 33/101. 33 的压力下，Ka = 119，Kb = 1-02,所以1.19 a = 1.171.02所以1.10 + 1.17a =2= 1.142、R 的确定：R/Rmin=l. 8Rm1n=包工% 一羽乂以是q线与平衡线的交点坐标，因为是 饱和液体进料，q=l,_ ax _ 1.14x所以q线方程为* =羽=65%,平衡线方程为丫 = 1 + 9- 1）%=1 +（M4x联立可得 即=0. 65,兄=0. 679； .0.98-0.679= 10.38Kmin =所以 0.679-0.65所以 R=L 8Rmin =1. 8x10. 38=18. 68因此可以确定精微段方程为:=0.95 x +0.05R Xn 18.680.98=丫 =v 向 R + 1 人 R + 1 19.68 人 19.68提留段的方程：因为q=l,所以R+fR + lf-1R + 1X其中 XfX.0.98-0.02 ，所以1.520.65-0.02VJ 777+1x 0.02 = 1.03 丫 -0.000528R + f /-I18.68 + 1.520.52E + l Xn7+TXvv= 18.68 + 1 X1 19.68 3、塔板的计算：利用编程计算：ax 1.14%y =已知平衡方程1 + 9T)% 1 +。14%精微段方程九=。95乂+0。5=0于-1提储段方程R + 1 R +03Xm-0. 000528根据程序运算所需理论塔板数：程序如下：#include<stdio.h>#include<math. h> int main ()float x, y, f, R, a;int i=l;scanf(z/%f%f%f/z, &a, &R, &f);x=0. 98/(a-(a-1)*0. 98);while(x>0. 65)y=(R*x)/(R+l)+0. 98/ (R+l);x=y/ (a-(a-l)*y);i+；)printf (进料板为第(1块,i);while (x>0.02)y=(R+f)*x/(R+l)-(f-1)*0. 02/(R+l);x二y/(a-(a-1)*y);i+;printf(n);printf (理论塔板数为%1块，i) ;)运行后可知结果：进料板为第39块；总的理论塔板数为85块；又已知总板效率为0.6；所以实际塔板数为85/0. 6=142；(2)利用吉利兰关联图估算理论塔板数：已知 R= 18. 68； Rmin=10. 38R-R= 0.423N-N -L坦迪=0.295N + 2则R+1由吉利兰关联图可查得： 又已知戊。=1.10 ；。卬=1. 17；m所以 = JOoOw =1134N 大 min代入数据可得:1no=61所以N=88 ；则实际塔板数为88/0. 6=147块;两种方法计算的塔板数相差不到5块，所以数据基本准确。4、塔径的计算:已知 qnE=90Kmol/h, xD=98%; ； xF=65% ；对全塔进行物料衡qnD+qnW=qnFqnDXD+qnwXw=qI1FxF带入数据计算可得：QnD=59. 06 Kmol/hQnW30.94 Kmol/h3气相流量二59.06 Kmol/h =2480. 52kg/h=79. 96/h3液相流量二30. 94 Kmol/h=1361. 36kg/h=2. 87m /hEv 两相流动参数心 79962.87 474.5224 J=0.1431.022初选塔板间距Ht=q. 45m 可得 C20=0.07C = Go 因此气体负荷因子/、°2(7L20J=0.07 x"45502 Y2I 20 J=0.053Uf = c 液泛气速,Pl - Pv =0.053 py474.5224-31.022 /z=0.2m/h31.022取泛点率为0.8,则操作气速”=0.8”=0.8x0.2 = 0.16m/hA q、,v o.82所需气体流量截面积"016 m血=o.O7H = 1 _ 人=1 0.07 = 0.93:取 Ar ,则 Ar Ar,故 At=O. 5/0. 93=0. 538 根c ,4x0.538 八D = J= 0.828 m塔径 V兀5、塔高的计算：实际塔板数142块,初选踏板间距0. 45m,则塔高2=142*0. 45=63. 9m；进料处两板间距增大为0. 9m,设置20个入孔，入孔处两板间距增大为 0. 8m；群座取5叫塔顶空间高度L 5m,釜液上方气液分离高度取4m；设釜液停留时间为30min,所以釜液高度：j-22Hw=30*60*4*qv/（夕产 ）=1800*4*0. 3211/460/3. 14/0.828 =2. 33m 所以总塔高 h=63. 9+0. 9-0. 45+5+1. 5+4+2. 33+20*（0. 8-0. 45以84m 6、数据汇总：名称数值实际塔板数N142理论塔板数Nt85进料板位置Nf39回流比R18.68相对挥发度a1.14塔顶产品量qnd, Kmol/h59. 06