【正文】 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， 2020 年。 雖然我們困難不斷，但是這次課程設(shè)計完成后，我發(fā)現(xiàn)我對于化工原理知識的了解上升到了一個新的層面，能夠深刻的了解設(shè)計原理和設(shè)計步驟等等。精餾塔最直接的質(zhì)量指標是產(chǎn)品濃度。管程溫度由℃降至 25℃ 管程流率： qmDs = 。 s) = = = iiDWG?biGD??Reiei R???)19 (34 )02 (2?? iiDDLbiii GDLP ?? 2 21 ??biGD??Re eR???biBC GdLP ?? 2 22 ???xGGV ?VViV Gd??Re 54 12 VeV R???VViCDVV GdLP ?? 2 23 ???Tii NdWG ?b. 液相流動阻力△ PL3 GL=GGv=(m2 1000/3600 ccbbR DDQ ?? ??= 2633400w 傳熱溫差： =46℃ 假設(shè)傳熱系數(shù)： K=850W/( m2 K) 估算傳熱面積 Ap = m2 擬用傳熱管規(guī)格為： Ф 25 2mm,管長 L=3m 則傳熱管數(shù)： =286 若將傳熱管按正三角形排列，按式 NT =3a(a+1)+1。釜液的組成為（摩爾分數(shù)）丙稀 =，丙烷 = 塔頂壓力： 塔底壓力 Pw=1720+ Np hf =1720+142 10－ 3= 2．再沸器殼程與管程的設(shè)計 殼程 管程 溫度（℃） 100 54 壓力（ MPa 絕壓） 3． 物性數(shù)據(jù) 1） 殼程凝液在溫度（ 100℃ ）下的物性數(shù)據(jù)： 潛熱： rc= KgKJ/ 熱導(dǎo)率：λ c =(m*K) 粘度： μ c =進料處兩板間距增大為 uqA VVs??ATD 4?24 DAT ??Aqu VVs? 設(shè)置 8 個人孔，每個人孔 裙座取 5m,塔頂空間高度 ,釜液上方氣液分離高度取 . 設(shè)釜液停留時間為 20min， 排出釜液流量 nvsq = Wv/ρ V= m3/s 密度為 ρ b =釜液高度：Δ Z= nvsq /(3* )= 取其為 總塔高 h=Z+8*()+5++++2*()= 第五節(jié) 溢流裝置的設(shè)計 1． 降液管（弓形） 由上述計算可得：降液管截面積： Ad=AAT = m2 由 Ad / AT =,查《化工原理》（下冊） P113 的圖 可得： lw/D=，堰長 lw== m 2． 溢流堰 取 E 近似為 1 則堰上液頭高： ????????????? ?3/2 3 lqhwn lhEow 6mm 取堰高 hw=,底隙 hb= 液體流經(jīng)底隙的流速： bwnlsb hlqu ?/3600= 第六節(jié) 塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸的選取 =4mm 進出口安全寬度 bs=bs’ =80mm 邊緣區(qū)寬度 bc=50mm 由 Ad / AT =,查《化工原理》（下冊） P113 的圖 可得： bd/D= ])(11[ 2Dlb wd ??? 所以降液管寬度： db = = r= = 有效傳質(zhì)面積： = m2 采用 F1Z41 型浮閥，重閥浮閥孔的直徑0d= m 初取閥孔動能因子 0F =11，計算適宜的閥孔氣速 vFu?00 ?= sm )(2 sd bbDx ???cbD?2)s in(2 1222 rxrxrxA a ????浮閥個數(shù) udqn n v s0024 ??? ? =95 由于直徑較大，所以采用分塊式塔板，等腰三角形排列 . 孔心距 t=(*(Aa/Ao)) *0d= t=100mm 浮閥的開孔率 ??????DdnAAT 202044??? %10% ndqu n v s???0204? = sm vuF ?00 ? = 所以 0F =11 正確 第七節(jié) 塔板流動性能校核 1． 液沫夾帶量校核 KCAqFFTvlvn v s1 ????? = 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》書圖 519 得系數(shù) FC = 根據(jù)表 511 所提供的數(shù)據(jù)， K 可取K=1。） 表面張力（ 176。 Rmin= ?? = R==。V q F? ? ? 39。 3． 設(shè)備選用 精餾塔選用浮閥塔，配以立式熱虹吸式再沸器。將塔頂蒸氣凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱為餾出物。 立式熱虹吸特點： ▲ 循環(huán)推動力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差。精餾塔內(nèi)，氣、液兩相的溫度和壓力自上而下逐漸增加，塔頂最低，塔底最高。 過程工藝與設(shè)備課程設(shè)計任務(wù)書 丙烯 丙烷精餾裝置設(shè)計 學(xué) 院（系）： 化工與環(huán)境生命學(xué)部 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 吳雪梅、李祥村 評 閱 教 師： 吳雪梅、李祥村 完 成 日 期： 2020 年 7 月 4 日 大連理工大學(xué) Dalian University of Technology 前言 本設(shè)計說明書包括概述、流程簡介、精餾塔、再沸器、輔助設(shè)備、管路設(shè)計和控制方案共七章。 本設(shè)計為浮閥塔，浮閥的突出優(yōu)點是效率較高取消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的上升管和泡罩。 ▲ 結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系 數(shù)高。另一部分凝液作為回流返回塔頂。 4． 處理能力及產(chǎn)品質(zhì)量 處理量 ： 70kmol/h 產(chǎn)品質(zhì)量：（以丙稀摩爾百分數(shù)計） 進料： xf＝ 65％ 塔頂產(chǎn)品： xD＝ 98％ 塔底產(chǎn)品 : xw≤ 2％ 第三章 精餾過程系統(tǒng)設(shè)計 —— 丙烯、丙烷精餾裝置設(shè)計 第一節(jié) 設(shè)計條件 ：飽和液體進料，進料丙烯含量 xf＝ 65％ （摩爾分數(shù)） 塔頂丙烯含量 xD＝ 98％， 釜液丙烯含量 xw≤ 2％， 總板效率為。 39。 Nmin= ?lg)1()1(lgWWDDXXXX??=。） 丙烯 丙烷 液相密度 ρ L = *+*= kg/ m3 ρ V =*+*= kg/ m3 液相表面張力： σ = *+*= mN/m 2. 初估塔徑 摩爾質(zhì)量： Mv=*42+*44=。 Z=D2 db = AAA dTb 2?? = KCAZqqFFbn lsvlvn v s ?????1 ??? = 故不會產(chǎn)生過量的液沫夾帶。 s 密度：ρ c =2） 管程流體在（ 54℃ ）下的物性數(shù)據(jù)： 潛熱： rb=330 KgKJ/ 液相熱導(dǎo)率：λ b =(m b=2a+1 得： b= 管心距： t=32mm 則 殼徑： =638m 取 D= 取 管程進口直徑： Di= 管程出口直徑： Do= 三 傳熱系數(shù)的校核 1．顯熱段傳熱系數(shù) K 假設(shè)傳熱管出口汽化率 Xe= 則循環(huán)氣量： =mt?mRtKQ???0)3~2()1( dbtD S ???ebt xDW?0)3~2()1( dbtD S ???LdAN pT 0?? 1) 計算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù) α i 傳熱管內(nèi)質(zhì)量流速： di=252 2=21mm = ( m2? s) 雷諾數(shù)： = 10000 普朗特數(shù)： = 顯熱段傳熱管內(nèi)表面系數(shù)： = ( m2 K) 2) 殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計算 α o 蒸氣冷凝的質(zhì)量流量： = 傳熱管外單位潤濕周邊上凝液質(zhì)量流量： = kg/(m? s) = 管外冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： = (m2 K) 0sWG t?Ti Nds 20 4??0sWG t?biGd??RebbPbr CP ???nr