【正文】 化工與制藥學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課題名稱(chēng) 萬(wàn)噸 /年 丙烯 － 丙烷 板式精餾塔設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 化學(xué)工程與工藝 01 班 學(xué)生學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 學(xué)生成績(jī) 指導(dǎo)教師 課題工作時(shí)間 2021616 至 2021628 1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 專(zhuān)業(yè) 化學(xué)工程與工藝 班級(jí) 01 學(xué)生姓名 殷祥 發(fā)題時(shí)間： 2021 年 6 月 17 日 一、 課題名稱(chēng) 萬(wàn)噸 /年 丙烯 － 丙烷 板式精餾塔設(shè)計(jì) 二、 課題條件（文獻(xiàn)資料、儀器設(shè)備、指導(dǎo)力量） 1. 課程設(shè)計(jì)參考書(shū)： (1) 陳敏恒，叢德茲，方圖南，齊鳴齋 . 化工原理 (上、下冊(cè) )(第二版 ). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 (2) 化學(xué)工程手冊(cè)編輯委會(huì) . 化學(xué)工程手冊(cè)，第 1 篇 化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；第 13 篇?dú)庖簜髻|(zhì)設(shè)備 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1986 (3) 柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜 . 化工原理課程設(shè)計(jì) . 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1995 (4) 陳維杻 ， 傳遞過(guò)程與單元操作 . 杭州： 浙江大學(xué)出版社 ， 1993 2. 計(jì)算用計(jì)算機(jī)及繪圖化工 CAD 軟件 三、 設(shè)計(jì)任務(wù)（包括設(shè)計(jì)、計(jì)算、論述、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)繪圖紙等，只需簡(jiǎn)明列出大項(xiàng)目） 1. 撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 2. 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一張 3. 塔設(shè)備的工藝條件圖（包括部分構(gòu)件）一張 四、 設(shè)計(jì)所需技術(shù)參數(shù) 原料： 丙烯 、 丙烷 原料溫度： 泡點(diǎn)進(jìn)料 ， ℃ 處 理量： 萬(wàn)噸 /年 原料組成： 丙烯的質(zhì)量分率 45%，丙烷的質(zhì)量分率 55% 產(chǎn)品要求： 塔頂丙烯的質(zhì)量分率 90%，塔底丙烷的質(zhì)量分率 98% 生產(chǎn)時(shí)間： 300 天 /年 冷卻水進(jìn)口溫度： 25℃ 加熱劑： 飽和水蒸汽 單板壓降 : ≤ 2 生產(chǎn)方式：連續(xù)操作，泡點(diǎn)回流 五、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容 (指設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文中包括的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，根據(jù)目錄列出大標(biāo)題即可 ) 1． 設(shè)計(jì)方案的確定 2． 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖的確定 3． 操作條件的選擇（包括操作壓強(qiáng)、進(jìn)料狀態(tài)、加熱劑、冷卻劑、回流比） 4． 塔的工藝計(jì)算 (1) 全塔物料衡算 (2) 最佳回流比的確定 (3) 理論板及實(shí)際板的確定 (4) 塔徑的計(jì)算 (5) 降液管及溢流堰尺寸的確定 (6) 篩板孔徑及排列方式的確定 (7) 塔板流動(dòng)性能的校核（液沫夾帶校核，塔板阻力校核，降液管液泛校核，液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間校核，嚴(yán)重漏液校核） (8) 塔板負(fù)荷性能圖的繪制 (9) 塔板設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 5． 輔助設(shè)備工藝計(jì)算 （ 1）塔附件設(shè)計(jì) （ 2）換熱器的面積計(jì)算及選型 （ 3）各種接管管徑的計(jì)算及選型 （ 4） 泵的揚(yáng)程計(jì)算及選型 6．塔設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：（包括塔盤(pán)、裙座、進(jìn)出口料管） 六、 進(jìn)度計(jì)劃（列出完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容、繪圖等具體起始日期） 2021 年 06 月 17～ 2021 年 06 月 19：查找資料，初步確定設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)內(nèi)容 2021 年 06 月 20～ 2021 年 06 月 22：根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿 2021 年 06 月 23～ 2021 年 06 月 25：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 年 06 月 26～ 2021 年 06 月 28：繪制工藝流程圖及工藝條件圖 2021 年 06 月 29～ 2021 年 07 月 01：答辯 3 指導(dǎo)教師（簽名）： 陳蘇芳 2021 年 6 月 16 日 學(xué)科部主任（簽名）： 2021 年 6 月 16 日 4 《課程設(shè)計(jì)》綜合成績(jī)?cè)u(píng)定表 學(xué)生姓名 學(xué)生班級(jí) 設(shè)計(jì)題目 殷祥 化工 01 萬(wàn)噸 /年丙酮－水板式精餾塔設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 答辯記錄 答辯組成員簽字： 記錄人： 年 月 日 成績(jī)綜合評(píng)定欄 5 設(shè)計(jì)情況 答辯情況 項(xiàng) 目 權(quán)重 分值 項(xiàng) 目 權(quán)重 分值 計(jì)算和繪 圖能力 35 回答問(wèn)題能力 20 綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力 10 表述能力（邏輯性、條理性） 10 運(yùn)用計(jì)算機(jī)能力和外語(yǔ)能力 10 查閱資料、運(yùn)用工具書(shū)的能力 5 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)能力 5 書(shū)寫(xiě)情況（文字能力、整潔度） 5 綜合成績(jī) 指導(dǎo)教師簽名： 學(xué)科部主任簽名： 年 月 日 年 月 日 6 摘 要： 本文通過(guò)設(shè)計(jì)板式精餾塔達(dá)到分離丙烯 — 丙烷 二元混合物，需要滿足年處理量83000 噸，原料中丙烯含量 45%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，后同），塔頂產(chǎn)品要求含丙烯不低于 90%，塔底丙烷含量不高于 2%，常壓操作，泡點(diǎn)進(jìn)料。 采用連續(xù)精餾流程 ,設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。塔頂上升蒸汽采用全凝器，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻后送至儲(chǔ)罐。該物系屬于易分離物系，塔釜采用 液氮 加熱。通過(guò)全塔物料衡算、塔體工藝尺寸計(jì)算、塔板工藝尺寸計(jì)算，得到該塔板工藝尺寸。設(shè)計(jì) 采用塔徑 ，共安裝 59 塊塔板 ,第 35 塊為進(jìn)料板，每塊板安定區(qū)寬度 、邊緣區(qū)寬度 、開(kāi)孔數(shù) 28200，采用單溢流弓形降液管， 全塔高度為 。 精餾段操作彈性 提餾段操作彈性 。 經(jīng)驗(yàn)算各項(xiàng)設(shè)計(jì)均通過(guò)流體力學(xué)驗(yàn)算滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞： 精餾塔， 篩板 塔 ， 丙烯 ， 丙烷 7 Abstract This article elaborates a method to separation the propylenepropane binary mixture through a plate distillation tower in design. this rectifying tower need to fulfill following requirements: throughput in annual is 83000 ton。 45% propylene content in the raw material。 propylene content should not be lower than 90% in overhead production and should not be higher than 2% in tower bottom。 operate in atmosphere , import materials in bubble point. Using continuous distillation process, adopt import materials in bubble point means heating raw materials liquid to the bubble point through preheater. The rising steam in overhead adopt total condenser The condensate temperature which lower than bubble point will be back to the tower, the rest of that will be send to storage tank after cooling by production. this system is a part of the easyseparation system, the tower bottom heat by steam the calculations with the whole tower material balance, the body process size and tray size. Adopting tower diameter is m, a total of 59 pieces of plate installation, 35 pieces to feed plate, rectifying section opening every board number 28200, each with one overflow arch downer, tower height of m. All designable datas meet the design requirements checked by fluid mechanics. 8 Keywords: valve tower sieve plate distillation column propylene propane 9 目 錄 前言 ........................................................................................................................................ 12 .第一章、物性數(shù)據(jù) .................................................................................................................. 13 查取丙烯和丙烷不同溫度下的表面張力 .................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 查取丙烯 和丙烷不同溫度下得密度 .............................................................................. 13 查取丙烯和丙烷的性質(zhì) ..........................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 丙烯 — 丙烷 系統(tǒng) t— x— y 數(shù)據(jù) ...................................................................................... 13 第二章、塔的工藝計(jì)算 ............................................................................................................ 15 物料衡算 ........................................................................................................