【導讀】未定義書簽。未定義書簽。未定義書簽。

　　

【正文】 表 貯罐容積估算結(jié)果表 序號 名稱 停留時間 /h 容積 /m3 1 塔頂產(chǎn)品罐 72 498 2 塔底產(chǎn)品罐 72 268 3 回流罐 30 4 進料罐 72 789 塔頂冷凝器 擬用 10℃水為冷卻劑，出口溫度為 30℃。走殼程。 管程溫度由 43℃降至 25℃ 管程流率： qmVS = 。 取潛熱： r=302kj/kg 則傳熱速率： Q= qmVs?r=3231kw 殼程焓變 ： Δ H=則殼程流率： qc=Q/Δ H=假設(shè)傳熱系數(shù)： K=850 w/(m2?K) 則傳熱面積 QA Kt? ? =177 Ktttttm 3043 1043ln)3043()1043(21ln21 ?? ???????????—丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 35 泵 的選擇 ．進料泵 (兩臺，一用一備 ) 取液體流速： u=液體密度： kg/ m3 qVfs = qmfs / = m3/s 取 d=42mm 液體粘度 smPa ?? ? 取ε = 相對粗糙度：ε /d= 5Re 1 .3 5 1 0du ??? ? ? 查得：λ = 取管路長度： l=100m 局部阻力的計算： 取 90 度彎管 4 個， =4 =3? ? 截止閥一個， =? 文氏管流量計 1個 el/d? 12 泵吸 入段裝有吸濾筐及底閥 7?? 噴嘴阻力取 取 mZ 50?? 21( ) 2 . 8 92 cle puh f md g g?? ?? ?? ? ? ???? fp? == 則 ? ??????? mhfgugpfZHe 2? qVLh = ??36004 2ud? 選取泵的型號： GL 揚程： 10～ 1500m 流量： ～ 90m3 /h ． 回流泵（兩臺，一開一用） 取液體流速： u=? ?L?丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 36 液體密度： kg/ m3 qVLs = qmLs / = m3/s d= 液體粘度 smPa ?? ? 取ε = 相對粗糙度：ε /d= 5R e 5 .1 1 0du ??? ? ? 查得：λ = 取管路長度： l=100m 取 90 度彎管 4 個，截止閥一個，文氏管流量計 1個 21( ) 2 . 8 92le u p ch f md g g?? ?? ?? ? ? ???? 取 mZ 100?? fp? 忽略不計 則 2 1 0 3 . 4 12p f uH e Z h f mgg??? ? ? ? ? ?? qVLh = ??36004 2ud? 選取泵的型號： GSJH 揚程： 80～ 330m 流量： ～ 280m3 /h （兩臺，一開一用） 取液體流速： u=液體密度： kg/ m3 qVWs = qmWs / =d= 液體粘度 s? ?? 取ε = 相對粗糙度：ε /d= 5Re 1 .6 3 1 0du ??? ? ? 查得：λ = 取管路長度： l=40m 取 90 度彎管 4 個，截止閥一個，文氏管流量計 1個 458L? ?L?450L? ?L?丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 37 21( ) 2 . 7 82le u p ch f md g g?? ?? ?? ? ? ???? 取 4Zm? ?? 則 2 1 . 2 22p f uH e Z h f mgg??? ? ? ? ? ? ?? qVLh = ??36004 2ud?該處泵揚程為負值，正常 工作時不使用，但非正常工作或停止工作時，需要使用。 選取泵的型號： ZA 揚程： 2～ 250m 流量： 2～ 2100m3 /h 液體實際流速 u=液體密度： kg/ m3 qVfs = qmfs / = m3/s 取 d=42mm 液體粘度 smPa ?? ? 取ε = 相對粗糙度：ε /d= 5Re 1 .8 1 1 0du ??? ? ? 查得：λ = 取管路長度： l=100m 局部阻力的計算： 取 90 度彎管 4 個， =4 =3? ? 截止閥一個， =? 文氏管流量計 1個 el/d? 12 泵吸入段裝有吸濾筐及底閥 7?? 噴嘴阻力取 取 1Zm?? 21( ) 2 . 8 92 cle puh f md g g?? ?? ?? ? ? ???? fp? 忽略不計 ? ?L?丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 38 則 2 4 .42p f uH e Z h f mgg??? ? ? ? ? ?? qVLh = ??36004 2ud?選取泵的型號： CZ 揚程： ～ 160m 流量： 5～ 20xxm3 /h 料液輸出泵 為了方便儲罐中的產(chǎn)品運輸出去，所以在兩個產(chǎn)品儲罐中還設(shè)了兩個料液輸出泵。 結(jié)果匯總： 表 選泵參數(shù)表 名稱 型號 流量（ m3/h） 揚程（ m） 進料泵 GL — 90 10— 1500 回料泵 GSJH — 280 80— 330 釜液泵 ZA 2— 2100 2— 250 塔頂產(chǎn)品泵 CZ 520xx 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 39 第六章 控制方案 精餾塔的控制方案要求從質(zhì)量指標、產(chǎn)品產(chǎn)量和能量消耗三個方面進行綜合考慮。精餾塔最直接的質(zhì)量指標是產(chǎn)品濃度。由于檢測上的困難，難以直接按產(chǎn)品純度進行控制。最常用的間接質(zhì)量指標是溫度。 將本設(shè)計的控制方案列于下表 序號 位置 用途 控制參數(shù) 介質(zhì)物性ρ L(kg/m3) 1 FIC01 進料流量控制 0－ 3000 kg/h 丙烷 丙稀 ρ L= 2 FIC02 回流定量控制 0－ 1500 kg/h 丙稀 ρ L=465 3 PIC01 塔壓控制 0－ 2MPa 丙稀 ρ V=30 4 LIC02 回流罐液面控制 0－ 1m 丙稀 ρ L=465 5 LIC01 釜液面控制 0－ 3m 丙烷 ρ L=450 6 TIC01 釜溫控制 40－60℃ 丙烷 ρ L=450 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 40 第七章 設(shè)備評估及心得體會 設(shè)備評估 對于篩板塔的評估，通過負荷性能圖 可以看出，設(shè)設(shè)計點位于正常操作區(qū)內(nèi)，表明該塔的設(shè)計符合要求，并且對氣液負荷的波動有一定的 適應(yīng)能力。通過計算可知，操作彈性為 ，操作彈性大于 3為理想的設(shè)計。 對于再沸器，選用的是立式熱虹吸式再沸器，它具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，傳熱系數(shù)大等優(yōu)點。本設(shè)計的再沸器的裕度為 %大于 30%，基本符合要求，在滿足設(shè)計要求的同時，在設(shè)計材料上也沒有較大的浪費。循環(huán)推動力略大于阻力， △ pD/△ pf= 在 — 范圍內(nèi)。 對于管路的設(shè)計、泵的選擇、冷凝器和儲罐的設(shè)計，許多參數(shù)都是近似或者粗略的估計，給出了相應(yīng)的規(guī)格，當廠址確定及平面、主面布置完成后，應(yīng)根據(jù)實際情況，對泵的參數(shù)進一步確認。 心得體會 反復翻著這 46 頁的文稿，感覺像親手做的一件工藝品，愛不釋手 。 回想這兩周來的設(shè)計過程，剛開始真的不知從何算起，但后來摸清套路后沒日沒夜的計算 ，有一種開竅的感覺。 在進行各種計算以及參數(shù)選擇的時候，常常遇到進退兩難或者無從下手的情況 ，但是 要想學到真正的應(yīng)用知識，這是一次很好的鍛煉機會。問題在我們的努力下是總會得以解決的，只要付出努力，當你的迷茫達到一定的時候，就必然會走向成功。雖然在此過程，我們或許在有些時候選擇了一個錯誤的方向，遇到很多的困難，例如許多物性，在查圖時會考慮到在什么溫度，什么壓力 下，在常壓下查到的數(shù)據(jù)如果沒有利用壓縮因子進行修改就會是給后面的計算帶來很大的麻煩， 使 設(shè)計不合理，但是即使很困擾，即使很緩慢，終究也會勝利的，那些付出依然也是有價值的。一遍又一遍的核算， 當你終于核算處完美的結(jié)果時，那種難以言語的滿足與成就感，就使之前的怨氣，煩躁煙消云散了。錯了不怕，要從中學到經(jīng)驗，從中掌握課本上我們難以學到的，難以掌握的知識。通過這兩周的設(shè)計，體會到了 從書本上的理論知識到真正的生產(chǎn)實踐，期間的距丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 41 離真是相差很遠。 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。而且，通過做設(shè)計，我還復習并掌握了許多計算機知識 。總之，通過這次課程設(shè)計，豐富了我各個方面的知識，我受益匪淺。更希望各位老師能幫助指出我設(shè)計中的錯誤與不足之處，使我能不斷提高進步。 最后，感謝老師的精心講解，讓我們可以從什么都不懂到獨自完成這整個設(shè)計，也感謝陪我一起走過這兩周的人 ！ 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 42 參考文獻 1. 匡國柱、史啟才 ，《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》 化學工業(yè)出版社， 20xx年。 2. 劉光啟，劉杰《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》化學 化工出版社， 20xx 年。 3. 劉光啟、馬連緗、劉杰《化工物性算圖手冊》化學工業(yè)出版社， 20xx 年。 4. 盧煥章《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》化學工業(yè)出版社， 1982 年。 5. 馬沛生 《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》（續(xù)篇） 化學工業(yè)出版社， 1982 年。 6. 王松漢 《石油化工設(shè)計手冊》 化學工業(yè)出版書， 20xx 年。 7.《化工原理》（ 上、 下冊） 、史啟才 《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 》 化學工業(yè)出版社， 20xx 年 附錄一 主要符號說明 符號 意義與單位 符號 意義與單位 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 43 A 塔板上方氣體 通道截面積 m2 E 液流收縮系數(shù) Aa 塔板上有效傳質(zhì)區(qū)面積 m2 ev 單位質(zhì)量氣體夾帶的液沫質(zhì)量 Ad 降液管截面積 m2 F0 氣體的動能因子 kg1/2/(s*m1/2) F1 實際泛點率 Ao 板孔總截面積 m2 Nt 理論塔板數(shù) AT 塔截面積 m2 Np 實際塔板數(shù) b 液體橫過塔板流動時的平均寬度 m n 浮閥個數(shù) bc 塔板上邊緣寬度 m p 系統(tǒng)總壓力 kPa 組分分壓 kPa bd 降液管寬度 m Δ pf 塔板阻力降 N/ m2 bs 塔板上入口安定區(qū)寬度 m Φ 熱負荷 w(kw) b’s 塔板上出口安定區(qū)寬度 m qnD 餾出液摩爾流量 kmol/h C 計算液泛速度的負荷因子 qnF 進料摩爾流量 kmol/h C20 液體表面張力 20mN/m 時的負荷因子 qm 質(zhì)量流量 kmol/h Co 孔流系數(shù) qnL 液相摩爾流量 kmol/h D 塔徑 m qnv 氣相摩爾流量 kmol/h do 篩孔直徑 m qnW 釜液摩爾流量 kmol/h ET 塔板效率 液流收縮系數(shù) qn Lh 液相體積流量 m3 /h qnLs 液相體積流量 m3 /s hσ 克服液體表面張力的阻力 m qnVh 氣相體積流量 m3 /h how 堰上方液頭高度 m qnVs 氣相體積流量 m3 /s hw 堰高 m R 回流比 K 相平衡常數(shù) r 摩爾汽化潛熱 kJ/kmol k 塔板的穩(wěn)定性系數(shù) T 熱力學溫度 K lw 堰長 m 丙烯 — 丙烷精餾塔工藝設(shè)計說明書 44 t 攝氏溫度 ℃ M 摩爾質(zhì)量 kg/kmol FLV 兩相流動參數(shù) ρ 密度 kg/m3 f 汽化分數(shù) σ 液體表面張力 mN/m Hd 氣相摩爾焓 kJ/kmol τ 時間 s H’d 降液管內(nèi)清液層高度 m Φ 降液管中泡沫層的相對密度 Hf 降液管內(nèi)泡沫層高度 m ? 篩板的開孔率 HT 塔板間距 m B 液沫夾帶分數(shù)，浮閥固定底邊尺寸 m hb 降液管底隙 m u 設(shè)計或操作氣速 m/s hd 液體流過降液管底隙的阻力m ua 通過有效傳質(zhì)區(qū)的氣速 m/s hf 塔板阻力（以清液層高度表示 m） uf 液泛氣速 m/s ht 塔板上的液層阻力（以清液層高度表示 ） m