化工课程设计Word文档下载推荐.docx

1、安装地点：大连。其他条件见表1。表1设计方案序号12345678塔板设计位置塔顶塔板形式筛板处理量（kmol/h）100140180回流比系数R/Rmin1.31.51.7续表1910111213141516浮阀21017181920212223242526272829303132塔底33343536373839404142434445464748二、工艺设计要求 1 完成精馏塔的工艺设计计算； （1） 塔高、塔径（2） 溢流装置的设计（3） 塔盘布置（4） 塔盘流动性能的校核（5） 负荷性能图2 完成塔底再沸器的设计计算；3 管路尺寸的确定、管路阻力计算及泵的选择；4 其余辅助设备的计算及选

2、型；5 控制仪表的选择参数；6 用3#图纸绘制带控制点的工艺流程图及主要设备（精馏塔或再沸器）的工艺条件图各一张； （塔板设计位置为塔顶的同学完成精馏塔的工艺条件图；塔板设计位置为塔底的同学完成再沸器的工艺条件图。）7 编写设计说明书。三、其它要求1 本课程的设计说明书分两本装订，第一本为工艺设计说明书，第二本为机械设计说明书。2 1-2周完成工艺设计后，将工艺设计说明书交上来，计算结果表经指导教师审核签字合格后，方可进行3-4周的机械设计（注：应用化学专业只进行工艺设计）。3 图纸一律用计算机（电子图板）出图。4 本课程要求独立完成，发现抄袭行为取消该门成绩。最终成绩由工艺设计、机械设计的完

3、成情况和最后的考试（核）情况综合给定。四、参考资料1. 化工单元过程及设备课程设计，匡国柱、史启才主编，化学工业出版社，2002年。2. 化学化工物性数据手册（有机卷），刘光启、马连湘、刘杰主编，化学工业出版社，2002年。3. 化工物性算图手册，刘光启、马连湘、刘杰主编，化学工业出版社，2002年。4. 石油化工基础数据手册，卢焕章，刘光启、马连湘、刘杰主编,化学工业出版社，1982年。5. 石油化工基础数据手册（续篇），马沛生，化学工业出版社，1993年。6. 石油化工设计手册，王松汉，化学工业出版社，2002年。指导教师 任务书下达日期 前言本精馏塔极其辅助设备设计书包括概述，流程简介，

4、设计任务书，精馏塔设计，再沸器设计，辅助设备设计，管路设计，控制方案，附录共九个部分。设计书中对筛板精馏塔和再沸器的设计做了详细的说明，对辅助设备和管路的设计做了简要说明。由于设计者经验有限，设计时间有限，因此有设计不妥之处在所难免，欢迎老师予以指正。感谢老师的指导。第一章 概述1.1精馏塔工艺设计精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到了广泛应用。精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用也想混合物中各组挥发度的不同，使易挥发组分由液相向汽相转移，难挥发组分由汽相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分

5、离。该过程是同时进行传热传质过程。常规或简单精馏塔设有一个进料口，进料位置将塔分为精馏段和提馏段两段，而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内，气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加，塔顶最低，塔底最高。本设计为筛板塔，筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。本设计回流比为最小回流比的1.7倍，回流比增大虽然可以提高产品的质量，可以在塔顶产品纯度一定的情况下，减少塔板数，减少了设备费用，但是增加了能耗，综合各类因素，本设计回流比设计为最小回流比的1.7倍。1.2.再沸器再沸器是精馏装置的重要附属设备，用以将

6、塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内气液两相间的接触传质得以进行。本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。立式热虹吸特点： 循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。 结构紧凑、占地面积小、传热系数高。 壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。 塔釜提供气液分离空间和缓冲区。1.3.冷凝器（设计从略）用以将塔顶蒸气冷凝成液体，部分冷凝液作塔顶产品，其余作回流液返回塔顶，使塔内气液两相间的接触传质得以进行，最常用的冷凝器是管壳式换热器。第二章 方案流程简介2.1.精馏装置流程 精馏就是通过多级蒸馏

7、，使混合气液两相经多次混合接触和分离，并进行质量和热量的传递，使混合物中的组分达到高程度的分离，进而得到高纯度的产品。流程如下：原料（乙稀和乙烷的混合液体）经进料管由精馏塔中的某一位置（进料板处）流入塔内，开始精馏操作；当釜中的料液建立起适当液位时，再沸器进行加热，使之部分汽化返回塔内。气相沿塔上升直至塔顶，由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。将塔顶蒸气凝液部分作为塔顶产品取出，称为馏出物。另一部分凝液作为回流返回塔顶。回流液从塔顶沿塔流下，在下降过程中与来自塔底的上升蒸气多次逆向接触和分离。当流至塔底时，被再沸器加热部分汽化，其气相返回塔内作为气相回流，而其液相则作为塔底产品采出。2.2.工

8、艺流程1）物料的储存和运输 精馏过程必须在适当的位置设置一定数量不同容积的原料储罐、泵和各种换热器，以暂时储存，运输和预热（或冷却）所用原料，从而保证装置能连续稳定的运行。2）必要的检测手段 为了方便解决操作中的问题，需在流程中的适当位置设置必要的仪表，以及时获取压力、温度等各项参数。 另外，常在特定地方设置人孔和手孔，以便定期的检测维修。3）调节装置由于实际生产中各状态参数都不是定值，应在适当的位置放置一定数量的阀门进行调节，以保证达到生产要求，可设双调节，即自动和手动两种调节方式并存，且随时进行切换。设备选用 精馏塔选用筛板塔，配以立式热虹吸式再沸器。2.3.处理能力及产品质量乙烯乙烷物系

9、处理量：产品质量：（以乙稀摩尔百分数计）进料：塔顶产品：塔底产品:第三章精馏塔工艺设计3.1设计条件饱和液体进料进料乙烯含量：（摩尔百分数）塔顶乙烯含量：釜液乙烯含量：总板效率：0.61）塔顶操作压力：（表压）2）加热剂及加热方法：加热剂水加热方法间壁换热3）冷却剂：循环冷却水4）回流比系数：塔板形式： =140kmol/h3.2物料衡算及热量衡算3.2.1 物料衡算解得：塔内气、液相流量：1）精馏段：2）提馏段：3.2.2 热量衡算1）再沸器热流量：再沸器加热蒸气的质量流量：2）冷凝器热流量：冷凝器冷却剂的质量流量：3.3塔板数的计算1）相对挥发度的计算：塔顶操作压力（绝压）： 泡点迭代计算

10、得在P-K-T图上，查得：则2）塔板数取塔顶温度压力下的各个物性参数，从化学化工物性数据手册和化工物性算图手册上查得：乙烷：气相密度；液相密度；液相表面张力乙烯：液相密度设实际塔板数为69设每块塔板的压差为100mm液柱塔底压力（绝压）由P-K-T图查得：；泡点进料：q线方程：精馏段操线方程：（精馏段）第 1 块塔板的气相组成y为：0.986255 液相组成x为：0.985565（精馏段）第 2 块塔板的气相组成y为：0.981697 液相组成x为：0.980192（精馏段）第 3 块塔板的气相组成y为：0.97617 液相组成x为：0.973677（精馏段）第 4 块塔板的气相组成y为：0.9695 液相组成x为：0.965814（精馏段）第 5 块塔板的气相组成y为：0.961