【正文】 淹塔情況校核 根據(jù) 參考資料 2， 202頁式（ 731） d L dH h h h?? ? ? （ ） 式中 dh —— 液體流過降液管的阻力， m液 柱 ； h? —— 塔板壓力降， m液 柱 ； dH —— 降液管內(nèi)清液層高度， m液 柱 。 （ 1） 用夾帶量經(jīng)驗式： ? ? .0 5 2 1 .7 2LTAh ue Hm???? ??? ???? （ ） 式中 e —— 霧沫夾帶量，對于一般大塔，真值應(yīng)在 10% 以下； A 、 ? —— 當 400TH mm? 時， ? ， ?? ， 當 400TH mm? 時， 10A??， ?? ； ? —— 系數(shù)，對于浮閥塔 ~ ?? ； ? —— 開孔區(qū)截面積占塔總截面積的比率， /AA? ??? ； u —— 氣體流速， /ms； m — — 氣液物性影響參數(shù)，根據(jù) 參考資料 2,203 頁式（ 737） 0 . 2 9 5 0 . 4 2 555 . 6 3 1 0 LVVVm ?????? ? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） V? —— 氣體黏度， 2kgs m? ； ? —— 液體表面張力， /dyncm 。 （ 1） 干板壓降 Ch ：對于 1F 型重閥，根據(jù) 參考資料 2,201 頁式（ 725） 全開前： 0013 3 10 . 7 1 9 . 9C LLuhuA ???? （ ） 式中 1A —— 干板壓降系數(shù)。 其中 /2SLL? （因為雙溢流） ? ? ? ~ /OLu m s? ，取 /ms 精餾段 0 0 .0 5 7 0 / 2 0 .0 8 1 30 .2 1 .7 5 2 8hm??? 提餾段 0 .0 6 7 2 2 0 .0 9 5 60 .2 1 .7 5 2 8? ??? 根據(jù) 參考資料 1取 50h mm? ? 。 表 浮閥數(shù) 塔徑 ? ?/%fTAA 浮閥總數(shù) 100t? 2400 12 304 溢流堰及降液管設(shè)計計算 塔盤為雙溢流塔板，溢流堰為弓型，降液管為弓型。 對于加壓塔 ? 應(yīng)小于 10% ，故滿足要求。 （ 2）溢流型式：當直徑大于 時，采用雙溢流塔板，浮閥排列采用三角形叉排方式。 精餾段 0 0 476 .941212 3 13C ????? ? ? m a x 4 7 6 . 9 4 1 2 4 4 . 3 5 1 30 . 0 7 8 0 0 . 2 4 3 44 4 . 3 5 1 3LVVu C m s???? ?? ? ? ? 式中 maxu —— 最大空塔氣速， /ms。 表 精餾段、 提餾段上升蒸汽及下降液體量 項目 /kgh 3/mh 3/ms 項目 /kgh 3/mh 3/ms V 39。VV? （依據(jù)恒摩爾流假定，精、提餾段上升氣體的摩爾流量相等） ` ` 248 823 13. 093 4 249 757L V W k m ol h? ? ? ? ? 14. 5 160 .37 95 232 028L R D k m ol h? ? ? ? 式中 V 、 39。 按 參考資料 11,10 頁式（ 217）計算 11imL ix???? （ ） 式中 mL? —— 液體平均密度， 3/kgm 。L —— 提餾段下降液體的量， /kgh ； VWH —— 每千克有再沸器上升的蒸汽焓， /kcal kg ； LWH —— 每千克釜液的焓， /kcal kg ； `LmH —— 每千克在提餾段底層塔板 m 上的液體焓， /kcal kg 。 全塔熱量衡算 冷凝器的熱量衡算 按 參考資料 6,31 頁式（ 627） ? ?? ?? ?? ?1P V D LDV D i viLD i LiQ R H H DH y H H VH x H H L? ? ?? ? ?? ? ???混 合混 合 （ ） 式中 PQ —— 冷凝器的熱負荷， /kcal h ； VDH —— 每千克塔頂蒸汽的焓， /kcal kg ； LDH —— 每千克塔頂液產(chǎn)品的焓， /kcal kg ； ViH —— 每 千克氣相純組分 i 的焓， /kcal kg ； LiH —— 每千克液相純組分 i 的焓， /kcal kg ； H?混 合 —— 混合熱。 表 塔釜溫度計算過程數(shù)據(jù) （一） 塔釜物料 ix ik iikx 36CH 38CH 共計 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計） 9 表 塔釜溫度計算過程數(shù)據(jù) （二） 塔釜物料 ix ik iikx 36CH 38CH 1， 00 共計 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計） 10 3 精餾塔板數(shù)及塔徑的計算 塔板數(shù)的計算 最小回流比的計算 （ 1）求相對揮發(fā)度 ij? 查 參考資料 6,66 頁式（ 718） iiiijj jjyxky kx? ?? （ ） 計算舉例： 丙烯 44 ?℃ 49 ?℃ 4 4 4 9 1 .0 1 .1 2 1 .0 4 7 7ik k k? ? ? ?℃ ℃ 丙 烷 44 ?℃ 49 ?℃ 4 4 4 9 0 .8 8 0 .9 9 0 .9 3 8 0jk k k? ? ? ?℃ ℃ 其相對揮發(fā)度為 1 .0 4 7 7 1 .1 1 7 00 .9 3 8 0iij jkk? ? ? ? 相對揮發(fā)度見表 表 相對揮發(fā)度見 組分 44k℃ k49℃ 44 49kk℃ ℃ ij? 丙烯 丙烷 （ 2）求最小回流比 查 參考資料 6,87 頁式（ 740） 因為是泡點進料 ?? ? ? ? 塔頂丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： ? ? 塔釜丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： ? ? 進料丙烯 丙烷的相對揮發(fā)度 ： 1 1F? ?? 平均相對揮發(fā)度 ： 1 .1 1 3 6 1 .1 2 1 .1 1 6 8m D W? ? ?? ? ? ? 西北大學(xué)專科畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 由相平衡方程式 ? ? 1 . 1 1 6 8 0 . 9 3 0 6 0 . 9 3 7 41 1 1 0 . 1 1 6 8 0 . 9 3 0 6mqq xy x?? ?? ? ?? ? ? ? 最小回流比 ? ?minR ： m i n 0 .9 9 6 2 0 .9 3 7 4 8 .6 4 7 10 .9 3 7 4 0 .9 3 0 6DqqqxyR yx? ?? ? ??? 計算最 少理論板數(shù) m in1 0 .9 9 6 2 1 0 .1 5 8 1lg lg1 1 0 .9 9 6 2 0 .1 5 8 11 1 6 4 .5 5 9 0l g l g 1 .1 1 6 8WDDWmxxxxN??? ???? ? ? ? ?? ? ? ??? ????? ? ? ???? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 塔板數(shù)和實際回流比的確定 取回流比 15R? 由 m i n 1 5 8 . 6 4 7 1 0 . 3 9 7 11 1 5 1RRR? ?????. 查 參 考 資 料 2,107 頁 吉 利 蘭 聯(lián) 圖 得min ? ?? 解得實際塔板數(shù) ? 其余實際塔板數(shù)的確定見表 。 確定塔釜溫度 假設(shè)：塔釜溫度為 50℃ ，查 參考資料 1，圖 135得 k 值。 物料衡算計算結(jié)果見表 表 物料衡算 組分 36CH 38CH 共計 相對分子質(zhì)量 進料 kgh 質(zhì)量分數(shù) /% 100 /kmol h 摩爾分數(shù) /% 塔頂 kgh 6723 27 6750 質(zhì)量分數(shù) /% 100 /kmol h 摩爾分數(shù) /% 100 塔釜 kgh 質(zhì)量分數(shù) /% 100 kmol h 摩爾分數(shù) /% 100 塔溫的確定 確定進料溫度 操作壓力為 MP? （絕對壓力） 假設(shè)：泡點進料，溫度為 45C? ,依 T .P 查 參考資料 1，圖 144 得到平衡常數(shù) k 值。 （ 1） 將質(zhì)量分數(shù)換算成摩爾分數(shù) 項 目 組 分 西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計） 6 按下式計算： w A AA W A A W B BxMx x M x M? ? （ 2.2） 式中 Ax —— 液相中 A 組分的摩爾分數(shù)； AM BM —— AB組分的摩爾質(zhì)量， /kg kmol ； WAWBxx—— 液相中 AB 組分的質(zhì)量分數(shù)。 計算每小時塔頂產(chǎn)量 每年的操作時間 8000h 按計算。經(jīng)過反應(yīng)后塔頂氣體物料 2 經(jīng)過精餾塔頂冷凝器冷凝后，冷凝液用回流泵抽出，一部分送回精餾塔頂部作為回流，另一部分經(jīng)丙烯冷卻器冷卻至 40℃后送出裝置，即為目標產(chǎn)物丙烯；而塔底物料 3 大部分為丙烷，經(jīng)過丙烷冷卻器冷卻至 40℃ 后，用丙烷送出泵送出裝置。 （ 3） 鹵代烷脫鹵代氫：鹵代烷與濃硫酸的強堿醇溶液（如濃的氧化鉀乙醇溶液）西北大學(xué)?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計） 4 丙烯 丙烷 CW 1 2 3 進料 圖 1 丙烯精餾段流程圖 共熱，則脫去一分子鹵代氫生成烯烴。丙烯主要來源也裂解裝置，煉廠催化裂化和催化裂解裝置，現(xiàn) 有生產(chǎn)裝置多已采用國內(nèi)開發(fā)的增產(chǎn)丙烯技術(shù)，裝置開工率超過 100%，在中國其他丙烯生產(chǎn)技術(shù)如丙烷脫氫、甲醇制烯烴技術(shù)、烯烴相互轉(zhuǎn)化、乙烯丁烯異位歧化技術(shù)等方面。世界丙烯及其衍生物需求旺盛，市場多 呈供不足需的狀態(tài)，有研究表明，未來五年，乙烯、丙烯缺口近兩千萬。事實上，從全 球范圍來說，丙烯并不短缺，但從亞洲的情景來看，今后幾年中亞洲丙烯的需要主要來自北美，北美估計有 100 萬噸 /年裂解生產(chǎn)能力，由于目前的港口限制，其中約 50 萬噸 /年丙烯出口。到 2021 年，丙烯當量需求的年均增長率將達到 %，超過丙烯生產(chǎn)能力的增長速度。乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的丙烯占丙烯總供給的比例將進一步提高。 丙烯的發(fā) 展前景 丙烯用量最大的是生產(chǎn)聚丙烯，另外丙烯可制丙烯晴、異丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂類以及制環(huán)氧丙烷和丙二醇、環(huán)氧氯丙烷和合成甘油等。除了在雙鍵 發(fā)生反應(yīng)之外，與雙鍵相連的甲基上的氫（稱為 ? 氫）具有一定的活性，在甲基上可以發(fā)生鹵代和多種氧化反應(yīng)。 丙烯的化學(xué)性質(zhì) 丙烯的化學(xué) 性質(zhì)活潑，雙鍵上可以發(fā)生加成、聚合、氧化反應(yīng)。 該 物系屬于分離物系，操作回流比取最小回流比的 倍，塔釜采用間接蒸汽加熱，以提供足夠的熱量，塔底產(chǎn)品冷卻后至貯罐。設(shè)計中采用泡點進料，操作壓力為(表壓 )。 7）完成設(shè)計說明書一份（不少于 8000字）。 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目： 年產(chǎn) 萬噸丙烯精餾塔的工藝設(shè)計 （論文）的主要任務(wù)及目標： 通過本次畢業(yè)設(shè)計加深學(xué)生精餾過程的理解，提高綜合運用知識的能力；掌握本畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、工程設(shè)計或撰寫論文的步驟和方法；提高制圖能力，學(xué)會應(yīng)用有關(guān)設(shè)計資料進行設(shè)計計算和理論分析的方法，以提高學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力，逐步增強實際工程訓(xùn)練。 1）設(shè)計原始數(shù)據(jù)見下表 原始數(shù)據(jù) 組成 進料組成 （質(zhì)量分數(shù) /%） 塔頂組成 （質(zhì)量分數(shù) /%） 塔釜組成 （質(zhì)量分數(shù) /%） 丙烯