【正文】 0m，寬度為450mm。從第二塊塔板起，塔盤的受液盤高度為50mm，寬度為400mm。降液管與塔盤之間的距離為200mm。 塔主體：由《塔設(shè)備設(shè)計(jì)》【9】得：每10層塔板開一個(gè)人孔，則塔主體由下向上共開20個(gè)人孔，在人孔處，塔板間距為700mm。 除沫器： 由《金屬設(shè)備⑵》【6】選用不銹鋼絲網(wǎng)除沫器，規(guī)格nH：40—100，圓絲：，塔頂除沫器安裝高度距最后一塊塔板的高度為900mm。塔底除沫器需要空間高度為2100mm，除沫器的直徑,其中U由《金屬設(shè)備⑵》【6】得：氣速在1—3之間，取U=2m/s，Q=Vs= m3/。 塔高根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)(上)》【7】取H裙座=5m根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)(上)》【7】緩沖時(shí)間在5—15分鐘，取10分鐘。 塔頂除沫器 HD=1200mm ，塔底除沫器Ht=2100mm，人孔數(shù)目 S=20，開有人孔的塔板間距H39。T=，進(jìn)料板高度HF=，塔底空間HB=。H=++(200220)+20+++5+= 工藝設(shè)計(jì)結(jié)果表表5—18 精餾段工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果表：項(xiàng) 目數(shù)值及說明塔徑D，m板間距HT,m塔板型式空塔氣速U，m/s堰長(zhǎng)lw,m堰高h(yuǎn)w,m板上液層高度hL,m降液管底隙高度h0,m浮閥數(shù)N，個(gè)閥孔氣速U0,m/s閥孔動(dòng)能因數(shù)F0單板壓降△Pp，Pa降液管內(nèi)清夜層高度Hd,m泛點(diǎn)率，%氣相負(fù)荷上限（Vs）max, m3/s氣相負(fù)荷下限（Vs）min, m3/s操作彈性3雙溢流弓形降液管48010表5—20 提餾段工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果：項(xiàng) 目數(shù)值及說明塔徑D，m板間距HT,m塔板型式空塔氣速U，m/s堰長(zhǎng)lw,m堰高h(yuǎn)w,m板上液層高度hL,m降液管底隙高度h0,m浮閥數(shù)N，個(gè)閥孔氣速U0,m/s閥孔動(dòng)能因數(shù)F0單板壓降△Pp，Pa降液管內(nèi)清夜層高度Hd,m泛點(diǎn)率，%氣相負(fù)荷上限（Vs）max, m3/s氣相負(fù)荷下限（Vs）min, m3/s操作彈性3雙溢流弓形降液管48010冷凝器工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果： 表5—20 冷凝器規(guī)格公稱直徑：1000mm公稱壓強(qiáng)：4MP管程數(shù)：6管子尺寸：Ф25管長(zhǎng)：9m管子總數(shù)：698采用列管式固定管板換熱器正三角形排列再沸器工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果： 表5—21 再沸器規(guī)格公稱直徑：1400mm公稱壓強(qiáng)：管程數(shù)：1管子尺寸：Ф25管長(zhǎng)：管子總數(shù)：1547采用立式熱虹吸式再沸器正三角形排列 本章小結(jié)本章主要進(jìn)行的是浮閥塔的設(shè)備計(jì)算，計(jì)算主要分為三個(gè)部分。 精餾段與提餾段 根據(jù)回流比及塔頂流量，確定了塔徑為3米，浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，浮閥數(shù)為480，單板壓降在265kPa—530kPa之間，符合要求，堰上液層高度大于降液管底隙高度，同時(shí)防止淹塔返點(diǎn)率低于80%，規(guī)定的氣、液負(fù)荷下的操作點(diǎn)P（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。 塔頂冷凝器與塔底再沸器 初步估算冷分凝器換熱面積，然后計(jì)算總傳熱系數(shù)，對(duì)換熱器進(jìn)行核算，塔頂冷凝器滿足要求，塔底再沸器需要兩臺(tái)并聯(lián)才能滿足換熱要求。 根據(jù)流量算出，進(jìn)料管，塔頂出氣管，塔頂回流管，塔釜出液管，再沸器蒸汽回流管的管徑，在確定筒體壁厚，封頭，裙座，塔盤結(jié)構(gòu)，塔主體，除沫器，最后根據(jù)以上數(shù)據(jù)確定塔高。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第六章 結(jié)論第六章 結(jié)論 結(jié)果 總裝置進(jìn)行物料衡算，由裂解氣的組成和年產(chǎn)6萬噸丙烯的條件下，得到裂解氣中各組分的含量。根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算得出進(jìn)入分離流程的各組分氣體流量，并根據(jù)各塔塔頂氣體純度，確定了乙烯塔、丙烯塔、脫丁烷塔的塔頂塔底物料流量。 對(duì)主體丙烯塔進(jìn)行工藝計(jì)算，由丙烯塔進(jìn)料組成，%的條件，飽和液相進(jìn)料，并按350天/年，24小時(shí)/天，以100kg/h為基準(zhǔn)進(jìn)料，采用清晰分割法，計(jì)算得到塔頂、塔底和進(jìn)料的物料衡算結(jié)果。通過恩特伍德公式和簡(jiǎn)捷計(jì)算法確定了在進(jìn)料溫度為43℃時(shí)，并將這些值作為軟件優(yōu)化的初值。 用ASPEN PLUS分離過程模擬軟件進(jìn)行優(yōu)化,在給定進(jìn)料溫度，操作壓力，進(jìn)料熱狀況和產(chǎn)品純度的情況下，要先對(duì)輸入Aspen Plus的初值進(jìn)行預(yù)估算，然后對(duì)各值進(jìn)行優(yōu)化，%，得到了K值。，；，最佳總塔板數(shù)200塊、回流比14以及進(jìn)料位置第100塊。全塔模擬時(shí)，乙烯塔塔板數(shù)119塊，進(jìn)料板90塊，乙烷塔塔板數(shù)68塊，進(jìn)料板33塊，乙烯塔塔板數(shù)180塊，進(jìn)料板72塊，乙烷塔塔板數(shù)38，進(jìn)料板19塊，甲烷塔塔板數(shù)72，進(jìn)料板34塊，設(shè)計(jì)的精餾塔能滿足設(shè)計(jì)任務(wù)，%。 得到精餾塔設(shè)計(jì)的主要物性數(shù)據(jù)，塔徑為3米，浮閥數(shù)目為480個(gè)，對(duì)浮閥塔進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算繪制出塔的負(fù)荷性能圖并得出設(shè)計(jì)點(diǎn)P，處在適宜操作區(qū)內(nèi)的適中位置。初步估算冷分凝器換熱面積，然后計(jì)算總傳熱系數(shù)，對(duì)換熱器進(jìn)行核算，塔頂冷凝器滿足要求，塔底再沸器需要兩臺(tái)并聯(lián)才能滿足換熱要求。根據(jù)流量算出，進(jìn)料管，塔頂出氣管，塔頂回流管，塔釜出液管，再沸器蒸汽回流管的管徑，再確定筒體壁厚，封頭，裙座，塔盤結(jié)構(gòu)，塔主體，除沫器。 討論在本設(shè)計(jì)中遇到三個(gè)問題，一是在計(jì)算回流比問題，恩德伍德公式計(jì)算出的回流比與實(shí)際回流比相差較遠(yuǎn)，使用軟件模擬時(shí)，要經(jīng)過多次試驗(yàn)。二是在選擇浮閥時(shí)，要反復(fù)選擇堰長(zhǎng)，確保返點(diǎn)率不超過80%。三是選擇板間距和板上液層高度是要反復(fù)選取，以保證降液管底隙高度合理。綜合來說，要前后進(jìn)行多次計(jì)算，才能確保塔設(shè)備的選取是合理的。通過使用Aspen Plus分離過程模擬軟件，可以很大程度地提高計(jì)算效率，方便快捷，節(jié)省時(shí)間，優(yōu)化后的結(jié)果較為合理、準(zhǔn)確，為現(xiàn)實(shí)投資進(jìn)行經(jīng)濟(jì)成本分析提供可靠依據(jù)。 展望 由于對(duì)石油的不斷開采，優(yōu)質(zhì)原油的儲(chǔ)量不斷下降，想要更廉價(jià)的得到較為純凈的工業(yè)丙烯，需要更為復(fù)雜的工藝流程，為了節(jié)省成本，減少裝置的更換，希望能通過參數(shù)上的調(diào)整，以適應(yīng)更多種類的石油。丙烯的操作彈性較小，不能單單依靠丙烯分離工藝的改進(jìn)，原油常、減壓蒸餾也是十分重要的。 結(jié)語 通過本次設(shè)計(jì)我進(jìn)一步了解丙烯分離的工藝流程，提高自己理論聯(lián)系實(shí)際的能力。在這里，理論聯(lián)系實(shí)際有雙重含義：一方面，對(duì)于實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)等要努力運(yùn)用基本原理對(duì)其進(jìn)行分析，從而較深入地了解其本質(zhì)和內(nèi)在的規(guī)律性；另一方面，在解決一些具體問題時(shí)，注意在基本原理的指導(dǎo)下結(jié)合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)或數(shù)據(jù)來考慮問題。同時(shí)也提高了自己的綜合分析的能力，對(duì)以后的工作和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 附錄附錄符號(hào)表△T—溫差，℃t—塔底溫度，℃t—塔頂度，℃t—提餾段恒濃溫度區(qū)，℃t—提餾段恒濃溫度區(qū)，℃ D—塔頂產(chǎn)品量，kg/hDi—i組分在塔頂產(chǎn)品中的量，kg/hg—重力加速度，m3/hM—分子量，g/molE—全塔平均板效率F—進(jìn)料量，kg/hF—i組分在進(jìn)料中的量，kg/hK—相平衡常數(shù)，kJ/kgKi —i組分的相平衡常數(shù)L—塔頂產(chǎn)品中液體的量，kmol/hV—塔頂產(chǎn)品中氣體的量，kmol/hxi—液相中i組分分子分?jǐn)?shù)xFi—進(jìn)料中i組分分子分?jǐn)?shù)xDi—塔頂產(chǎn)品中i組分分子分?jǐn)?shù)L′—提餾段的液相流量，m3/sN—實(shí)際塔板數(shù)，塊N—理論塔板數(shù)，快N—最少理論塔板數(shù)，塊P—操作壓力，atmρ—密度，g/m3—表面張力，達(dá)因/厘米Ht—板間距，mq—表示進(jìn)料狀態(tài)的參數(shù)R—實(shí)際操作回流比R—最小回流比Ks—系統(tǒng)參數(shù)K—安全參數(shù)Vd—計(jì)算降液管內(nèi)液體流速，m/sFd—降液管面積，㎡Dc—塔徑，mФ—開孔率N—浮閥數(shù)，個(gè)l—堰長(zhǎng)，mWd—堰寬，mhw—堰高，mhow—堰上液層高度，mhc—塔板上的清夜高度，mτ—液體在降液管的停留時(shí)間，mVd—降液管流速，m/shb —降液管底緣距塔板高度，m△Pd—干板壓力降，米液柱△Pvl—?dú)怏w通過塔板上液層的壓力降，米液柱—介質(zhì)粘度，.s/—液相流量，m3/s—?dú)庀嗔髁?，m3/sF0—閥孔動(dòng)能因數(shù)Uo——?dú)馑賛3/sK—常數(shù)，；d—內(nèi)管直徑，mθ—?dú)怏w流量，m3/sHb—塔底空間，mH—塔高，mK—中間降液管寬度，mWc—流量，kg/hA—傳熱面積，㎡K—總傳熱系數(shù)（以管外壁表面積為基準(zhǔn)），kcal/㎡h℃B—折流板間距，mHD—塔頂除沫器高度，mHt—塔底除沫器，mS—人孔數(shù)目 H39。T—開有人孔的塔板間距，mHF—進(jìn)料板高度，mHB—塔底空間，mWC—取邊緣寬度，m WS—破沫區(qū)寬度，mt39。—相鄰兩排的孔間距，mt—孔間距，m參考文獻(xiàn)[1] [2] [3] 陳洪鈁，[4] 朱自強(qiáng)，[5] （上、下冊(cè)）.[6] 化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)金屬設(shè)備（下冊(cè)）》.[7] （上、下冊(cè)）.[8] [9] 魏兆燦，[10] [11]GB/T —2000 平面、突面鋼制管法蘭標(biāo)準(zhǔn)沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 附錄 PropyleneProduct Overview? Propylene is a major industrial chemical intermediate that serves as one of the building blocks for an array of chemical and plastic products. ? Propylene does not cause adverse health or environmental effects at the low levels typically found in the workplace or in the environment.? Propylene exposures from both natural and manmade sources are likely only in very low levels. ? Propylene is flammable with a high vapor pressure。 use good ventilation and avoid all ignition sources.Manufacture of Product? Capacity – In 2002, about 22 million metric tons (49 billion pounds) of propylene were produced in Asia, 17 million metric tons (37 billion pounds) in Western Europe, and 21 million metric tons (45 billionpounds) in North America. Global capacity for propylene produced for chemical purposes is about 70million metric tons (154 billion pounds). Dow production capacity is about two million metric tons (4billion pounds) globally at eight production sites in the ., Canada, and Europe. Dow capacity in the . exceeds one million metric tons ( billion pounds) at three sites, and ranks in the top 10 of propylene for chemical use.? Process – Two operations are used to produce propylene: 1) as a byproduct of ethylene production and 2) as a byproduct of refinery operations. Dow produces propylene as a byproduct of ethylene production using a steam cracking process. Steam cracking uses heat to produce a mixture of hydrocarbons from feedstocks such as ethane, propane, natural gas, or liquid petroleum products.Specific products, such as propylene, are then isolat