【正文】 設(shè)計(jì)（論文）的基本要求設(shè)計(jì)思路明確 設(shè)計(jì)層次分明 內(nèi)容詳盡嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí) 書寫規(guī)范等 3 / 43畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)①.天津大學(xué)化工原理教研室編。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978 ③.石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院。上海：上海人民出版社，1975 ⑤.中國(guó)石化集團(tuán)。北京：人民教育出版社，1978。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進(jìn)行全部或部分冷凝。當(dāng)流至塔底時(shí)，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出。它是裝置控制技術(shù)發(fā)展的方向，正在逐步普及。易燃，爆炸極限為 2%～11% 。急性中毒：人吸入丙烯可引起意識(shí)喪失，當(dāng)濃度為 15％時(shí)，需 30 分鐘；24％時(shí)，需 3 分鐘；35％～40％時(shí)，需 20 秒鐘；40％以上時(shí)，僅需 6 秒鐘，并引起嘔吐。燃爆危險(xiǎn)：本品易燃。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。與二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，與其它氧化劑接觸劇烈反應(yīng)。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。切斷火源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。丙烯工廠較多、較為分散，單線丙烯生產(chǎn)能力相對(duì)較小。但中國(guó)在其他丙烯生產(chǎn)技術(shù)如丙烷脫氫（PDH）、甲醇制烯烴技術(shù)（ MTP）、烯烴相互轉(zhuǎn)化、乙烯丁烯易位歧化技術(shù)等方面，與國(guó)際先進(jìn)水平有一定差距。2022 年 12 月，中國(guó)丙烯進(jìn)口量 噸，12 月交易金額 88077966 美元，12 月貨物平均單價(jià) 美元/噸。2022 年 112 月，中國(guó)丙烯進(jìn)口量 噸，累計(jì)金額 萬(wàn)美元。2022 年 112 月，中國(guó)丙烯出口均價(jià) 美元/ 噸。屆時(shí)，聚丙烯仍是丙烯最大的消費(fèi)衍生物，約占丙烯消費(fèi)量的 76％左右。3 / 43 原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1表 1 原始數(shù)據(jù)物料名稱 進(jìn)料組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%）塔頂組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%）塔釜組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%）丙烯 (92+N) ＜丙烷 丁烷 0操作壓力 P=（表壓）。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進(jìn)行全部或部分冷凝。當(dāng)流至塔底時(shí)，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出 【5】 。以 100㎏/h 進(jìn)料為基準(zhǔn)，進(jìn)行物料衡算見(jiàn)表 2。表 3 各組分的相對(duì)分子質(zhì)量分 子 式 相對(duì)分子質(zhì)量丙烯 C3H6 丙烷 C3H8 丁烷 C4H10 丙烯進(jìn)料摩爾組成： XF C3H6= ?? =同理，計(jì)算得各組分的摩爾分?jǐn)?shù)如表 4 所示。XW因?yàn)? D=7595㎏/h項(xiàng) 目組 分項(xiàng) 目組 分6 / 43所以 F=7595+W F=7595+W解得 W=㎏/h F=7595+=㎏/h式中 XF—原料液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； XD—餾出液中易揮發(fā)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； XW—釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。表 7 塔頂物料組成的 yi/ki 值塔 頂 物 料 xi≈yi ki =ikyxC3H6 C3H8 C4H10 0 0共計(jì) 因?yàn)? =≈1?iky所以 確定塔頂溫度為 44℃，塔頂物料組成的 yi/ki 值見(jiàn)表 7 確定塔釜溫度假設(shè)：塔釜溫度為 52℃，得 k 值 【10】 。表 10 相對(duì)揮發(fā)度組 分 k44℃ k51℃ ck?514αij丙烯丙烷丁烷1（2）求 θ 值87 頁(yè)式（739） 【1】 =1δ???niix1??式中 —組分 i 對(duì)某一參考組分的相對(duì)揮發(fā)度。 計(jì)算最少理論板數(shù)塔頂丙烯丙烷的相對(duì)揮發(fā)度 ?D?塔釜丙烯丙烷的相對(duì)揮發(fā)度 2..W 168..136???D平 均90 頁(yè)式（742） 【1】 平 均?lg11min?????????????WhDxN= ..gmin ??????????????式中 —塔頂、塔底溫度下相對(duì)揮發(fā)度的幾何平均值；平 均?下標(biāo) h—分別代表輕、重關(guān)鍵組分； —最少理論塔板數(shù)。所以 進(jìn)料位置為從塔頂數(shù) 62 塊塔板數(shù)進(jìn)料。mL?查 158~160 頁(yè)圖 104，圖 105，圖 106【2】 ，丙烯 HVi =㎏ HLi =㎏丙烷 HVi =102kcal/㎏ HLi =34kcal/㎏丁烷 HVi =㎏ HLi =㎏ HVW =+102+ = kcal/㎏ HLW =+34+ = kcal/㎏ QW =（R+1）D（）12 / 43 = kcal/h = kJ/h710 全塔熱量衡算依據(jù) 33 頁(yè)式（632） 【1】 損QWHDFQPLW???式中 —熱量損失，kcal/h；損 —每千克進(jìn)料的焓，kcal/㎏.FH丙烯 HVi =㎏ HLi =㎏丙烷 HVi =㎏ HLi =29kcal/㎏丁烷 HVi =108kcal/㎏ HLi =26kcal/㎏ kcal/㎏ ?????F 左邊= FWQ =+ = kcal/h610 = kcal/h7 右邊= DLWDQH? =7595++ = kcal/h610 = kcal/h7所以， 左邊 = 右邊。）密度（45℃）/（㎏/m179。；mV? —操作壓力，Pa；p Z—壓縮因子，由對(duì)比溫度和對(duì)比壓力查圖而得； M—平均相對(duì)分子質(zhì)量； T—操作溫度，K； R—通用氣體常數(shù)。?mV?各組分的物性常數(shù)見(jiàn)表 14表 14 各組分的物性常數(shù)組分 摩爾分?jǐn)?shù) 臨界溫度T0/K臨界壓力PCyiTi yipci yiMi丙烯 丙烷 丁烷 0 425 0 0 0共計(jì) 求液體及氣體的體積流量 V=L+D； L=RD所以 V=(R+1)D = =因?yàn)? δ=所以 （依據(jù)恒摩爾流假定，精、提餾段上升氣體的摩爾流量相等）V?? kmol/???WL L=RD==式中 V、 —精餾塔內(nèi)精、提餾段上升蒸氣的流量， kmol/h；? L、 —精餾塔內(nèi)精、提餾段下降液體的流量，kmol/h 。/h= m179。/h= m179。/h m179。/s； —液相密度，㎏/m179。實(shí)際氣速 取 u=)~6(u?maxu所以 u== m/s ..0??uVD式中 D—塔徑，m。（3）求閥孔氣速根據(jù)閥孔動(dòng)能因數(shù) 取 F0 =1012~90?VuF? V式中 F0—?dú)怏w通過(guò)閥孔時(shí)的動(dòng)能因數(shù)； U0—?dú)怏w通過(guò)閥孔時(shí)的速度，m/s。表 17 浮閥數(shù)浮 閥 總 數(shù)塔 徑 （ ）/%TfA/t = 802800 12 448所以確定用 448 個(gè)浮閥。/s精餾段 s﹥??STf提餾段 s﹥5s..53??式中 τ—液體在降液管內(nèi)的提留時(shí)間， s； Af—降液管的截面積，㎡。（3）計(jì)算溢流堰上液層高度 hOW采用平堰，根據(jù) 195 頁(yè)式（710） 【3】 取 E=3/21084.???????WhOWLE式中 E—液流收縮系數(shù)； Lh—塔內(nèi)液體流量，m179。?（1） 干板壓降 hC：對(duì)于 F1 型重閥，根據(jù)設(shè)計(jì)參考資料 2,201 頁(yè)式（725） 全開(kāi)前： LLCuuAh?.??式中 A1—干板壓降系數(shù)。其中 氣相負(fù)荷 VLVC???精餾段 m179。s/㎡； σ—液體表面張力，dyn/cm。表 19 各組分氣體的黏度 單位：微泊（μP） 44℃ 51℃丙烯丙烷丁烷948781計(jì)算氣體的平均黏度：44℃時(shí) PmV ?? ????? = ㎏ 淹塔情況校核根據(jù) 202 頁(yè)式（731） 【1】 dLPdhH??式中 hd—液體流過(guò)降液管的阻力，m 液柱； hP—塔板壓力降，m 液柱；Hd—降液管內(nèi)清液層高度，m 液柱。表 121 液泛線不同 LS 值對(duì)應(yīng)的 VS 值名稱 項(xiàng)目 1 2 3 4 5 6)/(3smLS0 )/(3h0 )/(0su /3mVS )/(3sLS0 )/(3h0 )/(0smu )/(3VS 降液管超負(fù)荷線精 餾 段提 餾 段26 / 43按 196 頁(yè)式（714） 【3】 小?TfHAL??max式中 —液體在降壓管保留時(shí)間，s。27 / 430 2 4 6 8 10 12 )]/(10/[32smLS??V`S/(m3/s)（3）水量計(jì)算 )(21TWCP?? T32801?? K376??hkgcQWp