【正文】 再沸器的設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................23一、設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條件 ....................................................................................................................23二、估算設(shè)備尺寸 ................................................................................................................................24三、傳熱系數(shù)的校核 ............................................................................................................................25四、循環(huán)流量校核 ................................................................................................................................28第五章 輔助設(shè)備設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................32一、管路設(shè)計(jì) ........................................................................................................................................32二、輔助容器的設(shè)計(jì) ............................................................................................................................35三、泵的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................................37四、傳熱設(shè)備 ........................................................................................................................................41第七章 控制方案 .......................................................................................................................................43附錄 1 過程工藝與設(shè)備課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ................................................................................................44附錄 2 精餾塔及再沸器計(jì)算結(jié)果匯總 ....................................................................................................49化工原理 課程設(shè)計(jì)3附錄 3 主要符號說明 ................................................................................................................................52附錄 4 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................54化工原理 課程設(shè)計(jì)4第一章 概述 精餾是分離過程中的重要單元操作之一，所用設(shè)備主要包括精餾塔及再沸器和冷凝器。兩相在塔板上相互接觸時(shí)，液相被加熱，液相中易揮發(fā)組分向氣相中轉(zhuǎn)移；氣相被部分冷凝，氣相中難揮發(fā)組分向液相中轉(zhuǎn)移，從而使混合物中的組分得到高程度的分離。2． 再沸器化工原理 課程設(shè)計(jì)5作用：用以將塔底液體部分汽化后送回精餾塔，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳質(zhì)得以進(jìn)行。 結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)高。化工原理 課程設(shè)計(jì)6第二章 方案流程簡介1． 精餾裝置流程 精餾就是通過多級蒸餾，使混合氣液兩相經(jīng)多次混合接觸和分離，并進(jìn)行質(zhì)量和熱量的傳遞，使混合物中的組分達(dá)到高程度的分離，進(jìn)而得到高純度的產(chǎn)品。另一部分凝液作為回流返回塔頂。2） 必要的檢測手段 為了方便解決操作中的問題，需在流程中的適當(dāng)位置設(shè)置必要的儀表，以及時(shí)獲取壓力、溫度等各項(xiàng)參數(shù)。4． 處理能力及產(chǎn)品質(zhì)量處理量： 140kmol/h產(chǎn)品質(zhì)量：（以乙烯摩爾百分?jǐn)?shù)計(jì)）進(jìn)料：x f＝65％塔頂產(chǎn)品：x D＝99％塔底產(chǎn)品: x w≤1％化工原理 課程設(shè)計(jì)8第三章 精餾塔工藝設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)條件1． 工藝條件：飽和液體進(jìn)料，進(jìn)料乙烯含量 xf＝65％（摩爾百分?jǐn)?shù)）塔頂乙烯含量 x D＝99％，釜液乙烯含量 x w≤1％，總板效率為 。α1=KA/KB=②、塔底溫度設(shè) NT=41（含塔釜）則 NP=(NT1)/NT=67按每塊阻力降 100 液柱計(jì)算 p L=410kg/m3則 P 底=P 頂+NP*hf*p L*g=2500++67**470* =假設(shè)塔頂溫度 Tto=5℃ 查 PTK 圖 得 KA、K B 因?yàn)?XA=?????????Bni?結(jié)果小于 103。ye=。 qnVh =(R+1)qnDh提留段：q nLh’= qnLh+qqnFh。MA+(1xd)理論板數(shù)：Nt=42（含釜）由 excel 計(jì)算的如表逐板計(jì)算序號 x y1 2 3 4 5 6 15831 ???DxRy化工原理 課程設(shè)計(jì)127 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 化工原理 課程設(shè)計(jì)13確定實(shí)際塔底壓力、板數(shù)：實(shí)際板數(shù) Np=[(Nt1)/]+1=69；塔底壓力 Pb=Pt+69（Np）=。由塔板上氣相密度及塔板間距查《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》書圖 519 得系數(shù) FC=根據(jù)表 511 所提供的數(shù)據(jù)Ｋ＝１Z=D2bd=。qvvh=3600A0u0。s)釜液進(jìn)口管內(nèi)流動雷諾數(shù)： = 進(jìn)口管內(nèi)流體流動摩擦系數(shù)： = 進(jìn)口管長度與局部阻力當(dāng)量長度： =??RLbLvtp????1_?????vvxXt 39。s) = = = ② 傳熱管蒸發(fā)段阻力△P3 a. 氣相流動阻力△Pv3 =(m2s) = (m2 ??LoVid???iVGdLP?25???VL?bLid??Re??biGdP?25??41/L/4V)(55?化工原理 課程設(shè)計(jì)32 所以循環(huán)阻力：△Pf=△P1 + △P2 + △P3 + △P4 + △P5= Pa 又因△PD= 所以 =(△PD△Pf)/△PD=,在 ～ 范圍內(nèi).f?化工原理 課程設(shè)計(jì)33第五章 輔助設(shè)備設(shè)計(jì)一、管路設(shè)計(jì)物性參數(shù)進(jìn)料： ?有逐板計(jì)算可得，第 20 塊板為進(jìn)料板，由全塔效率 可知，?際進(jìn)料板為第 34 塊板?！?4018kg/h?mFq化工原理 課程設(shè)計(jì)34179。/h= ?Dqm?_D?mvqm179。??結(jié)果匯總：名稱 管內(nèi)液體流速（m/s）管線規(guī)格（mm）進(jìn)料管 Ф81 3頂蒸氣管 Ф108 4頂產(chǎn)品管 Ф45 回流管 Ф 1084釜液流出管 Ф 38儀表接管 / Ф 25塔底蒸氣回流管 Ф 1084二、輔助容器的設(shè)計(jì) 容器填充系數(shù)?。簁= 1．進(jìn)料罐（10℃） 10℃乙烯 ρ L1 =化工原理 課程設(shè)計(jì)37 乙烷 ρ L2 = 壓力取 由上面的計(jì)算可知 進(jìn)料 Xf=65% Wf=% 則 =399 kg/m 3 進(jìn)料質(zhì)量流量：q mfh=3600 qmfs=4018kg/h 取 停留時(shí)間：x 為 3 天，即 x=72h 進(jìn)料罐容積： 3 2．回流罐（17℃）質(zhì)量流量 qmLh=3600R由于檢測上的困難，難以直接按產(chǎn)品純度進(jìn)行控制。操作條件：建議塔頂操作壓力 (表壓)。三、其它要求6．本課程的設(shè)計(jì)說明書分兩本裝訂，第一本為工藝設(shè)計(jì)說明書，第二本為機(jī)械設(shè)計(jì)說明書。《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》（有機(jī)卷），劉光啟、馬連湘、劉杰主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年?！妒突ぴO(shè)計(jì)手冊》，王松漢，化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年。C 出口 5 100操作壓力 MPa 定性溫度 186。C 熱容 kJ/kg●186。C 總傳熱系數(shù) W/m2●186。3.《 化工物性算圖手冊》，劉光啟、馬連緗、劉杰主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年。7.《 化工原理》（下