【正文】 { float x,y,a,d1,d2,w1,w2。 y=。()) break。amp。 計算出 w1=， w2=。 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 10 結(jié)論：理論進(jìn)料為 51 塊板，理論總板數(shù)為 109 塊（包括釜） 實際進(jìn)料第 85 塊板，實際總塔板數(shù)為 180 塊。 . 塔板阻力計算 干板阻力 ho： 據(jù) d0/δ =7/4=,查《化工原理》（下冊） P118 的圖 ，得 C0= 故 22 ) (*2 1)(2 1 ???? CouoLVgho ??= 液柱 塔板清液層阻力 hL： dT AAsqVua 2? ?? =(*)=氣體動能因子 Fa= ??Vua? = 查《化工原理》（下冊） P118 的圖 ，得β =，故 hL=β（ hw+how） =*(+)= 液柱 表面張力阻力 ha： ha=*28*7 26 *104104 30 3 ?? ??? Lgd ? ? = m 液柱 所以 hf=ho+hL+ha=++= 液柱 . 降液管液泛校核 由 hdhfhowhwHd ?????? ,取 ? =0，則 hf =0 其中 ud是底隙流速 282 )()(3 hblw lqvgudhd ? ???? ?= m 液柱，于是 hdhfho whwHd ???? = 液柱 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 15 取降液管中泡沫層密度Φ =，則 Hd’ =Hd/= m 液柱 ,而 Ht+hw=+= Hd’ ,故不會發(fā)生降液管液泛。 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 18 4. 再沸器的設(shè)計 . 設(shè)計任務(wù)與設(shè)計條件 ．選用立式熱虹吸式再沸器 其殼程以水蒸氣為熱源，管程為塔底的釜液。 rb s) = = = b. 液相流動阻力△ PL3 GL=GGv=(m2管程溫度由℃降至 25℃ 管程流率： qmDs = 。精餾塔最直接的質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)品濃度。 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。 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。 。 飽和 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 37 附錄二 參考文獻(xiàn) ： 1.《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》，匡國柱、史啟才主編，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年。錯了不怕，要從中學(xué)到經(jīng)驗，只要能掌握課本上我們難以學(xué)到的，難以掌握的最大的收獲。其內(nèi)徑為 m ．塔頂蒸汽管 取原料流速： u=12m/s 體積流量： V= hm/3 則?uVd 4? = m 取管子規(guī)格Ф 152 . 其內(nèi)徑為 ，其實際流速為 u=24dV?= . 塔頂產(chǎn)品管 取原料流速 u=，其體積流量： V= hm/3 則?uVd 4? = 取管子規(guī)格Ф 68 4. 其內(nèi)徑為 m，其實際流速為 u=24dV?= 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 31 . 回流管 取原料流速： u=： V= hm/3 則?uVd 4? = 取管子規(guī)格Ф 152 . 其內(nèi)徑為 ，其實際流速為 u=24dV?=0. 7m/s ．釜液流出管 取原料流速： u=： V= hm/3 則?uVd 4? = m 取管子規(guī)格Ф 60 . 其內(nèi)徑為 m。 0 2 5 2?? DDLooVViVGd??Re 22 VeV R???VViVVGdLP ?? 2 25 ???VL GGG ??bLiLGd??RebLiLLGdLP ?? 2 25 ???41 /4L1 /4V5 )P P(P 55 ?????PP fD ?? 22 LeL R???丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 24 5. 輔助設(shè)備設(shè)計 . 輔助容器的設(shè)計 容器填充系數(shù)取： Ψ = ．進(jìn)料罐（常溫貯料） 20℃丙稀 ρ L1 =522kg/m3 丙烷 ρ L2 =500kg/m3 壓力取 由上面的計算可知 進(jìn)料 Xf=65% 丙稀的質(zhì)量分率： Mf= ???? ? 44354265 4265 % 則 = 進(jìn)料質(zhì)量流量 qmfh= ? ? 2 9 8 ??????? kg/h 取 停留時間： ? 為 4 天，即 ? =96h 進(jìn)料罐容積： 圓整后 取 V=798 m3 4 6 6 8 ?HC? kg/m3 質(zhì)量流量 qmLh=* =則體積流量： qnlh=設(shè)凝液在回流罐中停留時間為 10min，填充系數(shù) Ψ = 則回流罐的容積 /60= 取 V=9m3 . 塔頂產(chǎn)品罐 質(zhì)量流量 qmDh=3600qmDs =qnD ? 體積流量： qnvh=qmDh/ρ L =產(chǎn)品在產(chǎn)品罐中停留時間為 τ =120h，填充系數(shù) Ψ = 則產(chǎn)品罐的容積 = 取 V=698m3 . 釜液罐 500522 100 ???L?????? ??? nlhqV qLm Lh1?? ?? ?LmfhqV? ??? ? ??? nvhLmDh qqV 1丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 25 取 停留時間為 5天，即 τ =120h ，釜液密度為 ρ l2 =摩爾流量： qnW =質(zhì)量流量 qmWh= 則釜液罐的容積 取 V=410m3 . 傳熱設(shè)備 ．進(jìn)料預(yù)熱器 用 80℃水為熱源，出口約為 50℃走殼程 料液由 20℃加熱至 ℃，走管程傳熱溫差： 管程液體流率： qmfh=3600 qmfs=2989kg/h 管程液體焓變：Δ H=401kJ/kg 傳熱速率： Q= qmfsΔ H=2989 401/3600= 殼程水焓變：Δ H’ =殼程水流率： q=3600 Q/Δ H’ =假設(shè)傳熱系數(shù)： K=650w/(m2?K) 則傳熱面積： 圓整后取 A=6m2 擬用 0℃水為冷卻劑，出口溫度為 30℃走殼程。 s) = = = 3）傳熱管蒸發(fā)段阻力△ P3 a. 氣相流動阻力△ Pv3 G=(m2 s 氣相密度：ρ v =28kg/m3 蒸氣壓曲線斜率（Δ t/Δ P） = m2 K/kg . 估算設(shè)備尺寸 熱流量： 丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 19 = Mw39。 塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸 的選取 ．塔板布置及其他結(jié)構(gòu)尺寸的選取 由于 D(～ ),采用分塊式塔板； 取塔板厚度 t=4mm。 帶入程序，得理論進(jìn)料為 51塊板，理論總板數(shù)為 109 塊（包括釜） ,則實際板數(shù)為（ 1091） /=180 塊。 利用 excel 計算出塔底壓力 ，插值出α = 計算出 d1=， d2=。 x=y/(a(a1)*y)。 WnWnFnL nWnnWnFnL nFnLn xqqqq qxqqqq qqqy ????? ??? 1丙烯 —— 丙烷精餾裝置設(shè)計任務(wù)書 9 if(xamp。w1,amp。 再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量： Mr= qnr/Rr 2）冷凝器熱流量： qc=V?Cp?(t2t1) 冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量： Mc= qc/(Cl?(t2t1)) 塔板數(shù)的計算 . 相對揮發(fā)度的計算： 通過對給定的溫度 — 組成表格，計算相對揮發(fā)度α α =Ka/Kb=(ya*xb)/(yb*xa) 計算后平均，算得， （絕）下α = （絕）下α = 平衡關(guān)系： x=y/(α (α 1)y). . 估算塔底的壓力： 已知塔頂?shù)膲毫?（表） 即 （絕） 工程經(jīng)驗每塊塔板壓降 100mm 液柱，丙烷 丙烯：密度 460。 qnV39。 操作條件： 1）塔頂操作壓力： P=（表壓） 2）加熱劑及加熱方法：加熱劑 —— 水蒸氣 加熱方法 —— 間壁換熱 3）冷卻劑：循環(huán)冷卻水 4）回流比系數(shù)： R/Rmin=?；亓饕簭乃斞厮飨拢谙陆颠^程中與來自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸分離。 ▲殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)。 本設(shè)計選取的是板式塔，相較而言，在塔效率上，板式塔效率穩(wěn)定；在液氣比方面，板式塔適應(yīng)范圍較大，而填料塔則對液體噴淋量有一定要求；在安裝維修方面，板式塔相對比較容易進(jìn)行；由于 所設(shè)計的塔徑較大，所以在造價上，板式塔比填料塔更經(jīng)濟(jì)一些；而且，板式塔的重量較輕，故選擇板式塔。為實現(xiàn)精餾過程，必須為該過程提供物流的存儲、輸送、傳熱、分離、控制等的設(shè)備、儀表。 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