【正文】 板數(shù)變化為最慢，所以 ? 塊 。 查 參考資料 11,158~160 頁(yè)圖 104，圖 105，圖 106， 丙烯 168 .5 /ViH kcal kg? /LiH kcal kg? 丙烷 102 /ViH kcal kg? 34 /LiH kcal kg? 168 .5 580 102 420 112 .50 7VWH k c al k g? ? ? ? ? 9 9 .5 0 .1 5 8 0 3 4 0 .8 4 2 0 4 4 .3 4 9LWH k c a l k g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 1 2 .5 0 7 4 4 .3 4 9 1 4 .5 1 6 2 5 0 1 1 2 .5 0 7 4 4 .3 4 9WQ R D? ? ? ? ? ? ? ? 7 .9 9 5 6 1 0 kcal hkJ h??? 全塔熱量衡算 依據(jù) 參考資料 6， 33頁(yè)式（ 632） W F LD LW PQ F H D H W H Q Q? ? ? ? ? 損 （ ） 式中 Q損 —— 熱量損失， /kcal h ； FH —— 每千克進(jìn)料的焓， /kcal kg 。V —— 精餾塔內(nèi)精、提餾段上升蒸汽的流量， /kmol h ； L 、 39。 實(shí)際氣速 ? ? m ax0. 6 ~ 0. 8uu? 取 ? 所以 5 434 582 1u m s? ? ? 0 . 6 5 4 2 2 . 2 9 5 30 . 7 8 5 0 . 7 8 5 0 . 2 0 3 3VDmu? ? ?? 式中 D—— 塔徑， m 。 查 參考資料 10,120 頁(yè)表 45得雙溢流型塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)，見(jiàn)表 。 （ 3） 計(jì)算溢流堰上液層高度 owh 采用平堰，根據(jù) 參考資料 2,195 頁(yè)式（ 710） 2 / 32 .8 41000 how WLhEL??? ???? 取 E= （ ） 式中 E —— 液流收縮系數(shù)； hL —— 塔內(nèi)液體流量， 3/mh。 ①計(jì)算液體表面張力 由 參考資料 11， 65頁(yè)查表面張力見(jiàn)表 217. 計(jì)算液體平均表面張力 m i ix???? （ ） 式中 m? —— 表面張力， /dyncm 。 溫 度 組 分 表 面 張 力 組 分 西北大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 取破沫區(qū)寬度 80sW mm? ，邊緣區(qū)寬度 60cW mm? ? ?2 dsDx W W? ? ? ? ?2 . 4 0 . 2 5 8 0 . 0 8 0 . 8 6 22 m? ? ? ? 1 11 0 .2 5 8 0 .0 8 0 .2 0 922dsx W W m? ? ? ? ? ? 1 2 . 4 1 . 2 0 . 0 6 1 . 1 42 Cr W m? ? ? ? ? ? 2 2 2 1 0 . 9 8 22 0 . 9 8 2 1 . 3 4 0 . 9 8 2 1 . 3 4 s in1 8 0 1 . 3 4PA ????? ? ? ? ? ? ????? π 2 2 2 1 0 . 2 4 92 0 . 2 4 9 1 . 3 4 0 . 2 4 9 1 . 3 4 s in1 8 0 1 . 3 4???? ? ? ? ? ? ??? ??? π 35 0 26 6?? ? ? ?? 將以上數(shù)據(jù)代人 精餾段 ? ? 0 . 9 5 20 . 1 5 9 0 . 0 5 2 9 2 . 8 1 . 7 2 0 . 1 2 4 35 0 0 0 . 7 0 . 5 8 5 0 0 . 1 4 0 5e ? ? ? ???? ???? ?? 70 5% 10 %?? 提餾段 ? ? 0 . 9 5 20 . 1 5 9 0 . 0 5 2 9 7 . 8 1 . 7 2 0 . 1 1 7 55 0 0 0 . 7 0 . 5 8 5 0 0 . 1 3 3 5e ? ? ? ???? ???? ?? 50 9% 10 %?? 均滿足要求。 塔高的計(jì)算 （ 1） ? ? ? ? ? ?1 1 1 0 0 2 0 .6 5 8 .8TTN H N H m? ? ? ? ? ? ?精 精 提 提 （ 2） H m? ? ? ?進(jìn) 料 精 （ 3） ? ? m 第 一 塊 板 上 空 間 高 度 （ 4） 1 0 . 0 2 5 0 . 6 2 54h D m? ? ?封 頭 上 精 西北大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 （ 5） ? ? m 最 后 一 塊 板 下 至 液 面 之 間 高 度 （ 6） 1 0 . 0 2 5 0 . 6 2 54h D m? ? ?封 頭 下 提 （ 7） ?裙 座 （ 8） ?錐 段 則： h =(1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7)+(8)= 西北大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 4 流體力學(xué)計(jì)算及塔板負(fù)荷性能圖 水利學(xué)計(jì)算 塔板總壓力降的計(jì)算 根據(jù) 參考資料 2,201 頁(yè)式（ 723） ? ?1pch h h h m?? ? ? 液 柱 （ ） 式中 h? —— 塔板總壓力降， aP ； Ch —— 干板壓力降， aP ； lh —— 板上清液層阻力， aP ； h? —— 表面張力的壓力降， aP 。 /dW mm 2400 500 1486 258 240 12 查 參考資料 4,603 頁(yè)得到浮閥數(shù)見(jiàn)表 。 （ 2）計(jì)算實(shí)際空塔氣速 Ku Vu D? ? （ ） 西北大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 精餾段 20 . 6 5 4 2 0 . 1 2 4 30 . 7 8 5 2 . 2ku m s??? 提餾段 20 . 7 0 9 9 0 . 1 1 7 50 . 7 8 5 2 . 2ku m s??? 浮閥塔塔板結(jié)構(gòu)尺寸確定 塔板布置 （ 1）浮閥型式：選擇 1F 型重閥，發(fā)片厚度 2mm?? ，閥質(zhì)量為 33g ， mm? ， mm? ， 39mm? ，浮閥最大開(kāi)度 ，最小開(kāi)度 。 轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量 k g h? ? ? ` 276 938 43. 212 3 108 812 .78 58V k g h? ? ? 2 3 2 5 .5 0 2 8 4 2 .0 8 7 6 9 7 8 7 4 .8 3 1 7L k g h? ? ? ` 2 4 9 8 .9 7 5 7 4 2 .7 7 2 3 1 0 9 3 8 5 .9 1 4L k g h? ? ? 轉(zhuǎn)換為體積流量 331 0 4 6 2 4 .8 1 9 9 4 4 .3 5 1 3 2 3 5 9 .0 0 5 0 .6 5 4 2V m h m s? ? ? 33` 1 0 8 8 1 2 .8 1 9 9 4 2 .6 9 0 9 2 3 2 8 .3 3 8 1 0 .7 0 7 9V m h m s? ? ? 339 7 8 7 4 .8 3 1 7 / 4 7 6 .9 4 1 2 2 0 5 .2 1 3 6 0 .0 5 7 0L m h m s? ? ? 33` 1 0 9 3 8 5 .9 1 4 / 4 5 5 .9 4 9 9 2 4 1 .8 6 9 0 0 .0 6 7 2L m h m s? ? ? 計(jì)算結(jié)果匯總見(jiàn)表 。 板間距離的選定和塔徑的確定 計(jì)算混合液塔頂、塔釜、進(jìn)料的密度及氣體的密度 （ 1）液體的密度 查 參考資料 11,25～ 26 頁(yè)圖，得 45C? 、 44C? 、 49℃ 下純組分的密度，見(jiàn)表 。 確定進(jìn)料位置 因?yàn)? ` 1 .1 1 3 6 1 .1 1 1 1 1 .1 1 2 3m D F? ? ?? ? ? ? ? 西北大學(xué)專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 1 0. 99 62 1 0. 93 06lg lg1 1 0. 99 62 0. 93 06` 1 1 26 .9 3l g ` l g 1. 11 23DFDFmmxxxxN???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 已查得 m i n 0 .3 9 7 11RRR? ?? min` ? ?? 由此解得 ： 34N ??層（不包括進(jìn)料板），故進(jìn)料板為塔頂數(shù)起的第34層理論板處。 表 進(jìn)料組成的 iikx 值 進(jìn)料 ix ik iikx 36CH 38CH 共計(jì) 表 塔頂物料組成 的 /iiyk值 塔頂物 料 iixy? ik iiiiyxkk? 36CH 38CH 共計(jì) 因?yàn)? 1 .0 2 0 8 9 4 8 1iiyk ??? 所以 確定塔頂溫度為 44C? ，塔頂物料組成的 iiyk值見(jiàn)表 。 表 物料衡算 進(jìn)料量 /(kg/h) 餾出液量 /(kg/h) 釜液量 /(kg/h) 丙烯 丙烷 共計(jì) 100 D + F D W?? （ ） 0 .1 5 2 1 5 .2 %7 .2 5 0 .0 0 4 0 .1 5 2100 WDWDW? ?????? ??? 或 9 2 .7 5 0 .9 9 6 0 .1 5 2100 DWDW???? ??? 解得： /W kg h? 100 /D k g h? ? ? 丙烷： 38 1 % %WX C H ? ? ? 式中 F —— 原料液流量， kg/h； D —— 塔頂產(chǎn)品（餾出量）流量， /kgh ； W —— 塔底產(chǎn)品（釜?dú)堃海┝髁浚?/kgh ； wx —— 釜液中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 2 丙烯精餾塔的物料衡算及熱量衡算 本設(shè)計(jì)的初步流程是把從裝置外脫乙烷塔來(lái)的混合物料 1 做為進(jìn)料，送入精餾塔內(nèi)。 丙烯的來(lái)源 世界上丙烯的來(lái)源有蒸汽裂解制乙烯聯(lián)產(chǎn)丙烯、煉廠催化裂化裝置干氣、丙烷脫氫、甲醇制烯烴以及近年來(lái)所開(kāi)發(fā)的烯烴轉(zhuǎn)化、烯烴易位等工藝。在今后 10 年中，將有大量以乙烷為原料的裂解裝置生產(chǎn)能力逐漸建立起來(lái)，市場(chǎng)供應(yīng)丙烯原料。預(yù)計(jì) 2021 年，乙烯聯(lián)產(chǎn)丙烯的生產(chǎn)能力將達(dá)到約 722 萬(wàn)噸 /年，丙烯總生產(chǎn)能力將達(dá)到 1080 萬(wàn)噸 /年。丙烯與苯發(fā)生傅氏反應(yīng)，生成異丙苯，它是合成苯酚和丙酮的原料。浮閥塔已成為國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的塔型。 2.（論文）的基本要求和內(nèi)容： 1）設(shè)計(jì)方案的選擇及流程說(shuō)明； 2）物料衡算、熱量衡算 ； 3） 塔板數(shù)、塔徑計(jì)算； 4） 溢流裝置、塔盤(pán)設(shè)計(jì)； 5） 流體力學(xué)計(jì)算、塔板負(fù)荷性能圖 ； 6）繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一張、主體設(shè)備裝配圖一張。 目 錄 摘 要 ............................................................ I 第 1 章 緒 論 ........................................... 2 丙烯的性質(zhì) ................................................... 2 丙烯的物理性質(zhì) ........................................... 2 丙烯的化學(xué)性質(zhì) ........................................... 2 丙烯的發(fā)展前景 ..........