丙烯—丙烷板式精馏塔设计
化工原理课程设计-处理量70kmolh丙烯丙烷精馏筛板塔设计
化工原理课程设计处理量70kmol/h丙烯丙烷精馏筛板塔设计处理量：70kmol/h产品质量：（以丙稀摩尔百分数计）进料：x＝65％f＝98％塔顶产品：xD塔底产品: x≤2％w安装地点：大连总板效率：0.6塔板位置：塔底塔板形式：筛板回流比：1.6前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。
说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。
鉴于本人经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正感谢老师的指导和参阅！目录第一章概述 (4)第二章流程简介 (5)第三章精馏塔工艺设计 (5)第四章再沸器的设计 (15)第五章辅助设备的设计 (21)第六章管路设计 (26)第七章控制方案 (26)附录一主要符号说明 (27)附录二参考文献 (29)第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。
1．精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。
两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。
简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，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。
过去认为它易漏液，易堵塞。
然而经长期研究发现，只要设计合理和操作适当，晒斑人能够满足生厂上所需的操作弹性，而且效率比较高。
小筛孔孔径一般3~6mm，大筛孔孔径一般10~25mm。
如果采用大筛板，堵塞问题即可解决。
目前已发展成为日趋广泛的一种塔板。
2．再沸器作用：用以将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。
丙烯——丙烷精馏塔的机械设计
丙烯——丙烷精馏塔的机械设计Abstract选材的各种强度指标，设计压力与设计温度的确定，壁厚计算，各结构强度校核等及塔结构设计，确保塔的高效生产。
Key Words：许用应力；稳定性；强度；结构Contents.Abstract (I)1 前言 (1)1.1 塔设备的现状与发展 (1)1.2 塔设备的分类及一般构造 (1)1.3 塔设备的材料 (2)1.4 简述本设计中选用的塔板形式——浮阀塔 (2)2 塔的机械强度设计 (4)2.1 主要设计条件及工艺参数 (4)2.2 选择材料 (4)2.3 按计算压力计算筒体和封头的壁厚 (4)2.4 塔的质量载荷计算 (4)2.4.1 塔壳和裙座的质量 (4)2.4.2 塔内构件质量 (5)2.4.3 人孔、法兰、接管与附属物的质量 (5)2.4.4 保温材料质量 (5)2.4.5 平台、扶梯质量 (5)2.4.6 操作时塔内物料质量 (5)2.4.7 充水质量 (5)2.4.8 全塔操作质量 (6)2.4.9 全塔最小质量 (6)2.4.10 全塔最大质量 (6)2.5 塔的自振周期计算 (6)2.6地震载荷计算 (7)2.7 风载荷计算 (8)2.7.1 风力计算 (8)2.7.2 风弯矩计算 (9)2.7.3 各种载荷引起的轴向应力 (10)2.8 筒体和裙座危险截面的强度和稳定性校核 (11)2.8.1 筒体的强度与稳定性校核 (11)2.8.2 裙座的稳定性校核 (11)2.9 筒体和裙座水压试验应力校核 (11)2.9.1 筒体水压试验应力校核 (11)2.9.2 裙座水压试验应力校核 (12)2.10 基础环设计 (13)2.10.1 基础环尺寸 (13)2.10.2 基础环应力校核 (13)2.10.3 基础环厚度 (13)2.11 地脚螺栓设计 (13)2.11.1 地脚螺栓承受的最大拉应力 (13)2.11.2 地脚螺栓直径 (13)2.12 补强计算（此处只对人孔进行补强计算） (15)2.12.1 部分参数： (15)2.12.2 补强及补强方法判断 (15)2.12.3 有效补强范围 (15)2.12.4 有效补强面积 (15)2.12.5 计算结果 (15)3 标准化零部件的选择 (17)3.1 塔体人孔设计 (17)3.2 裙座人孔设计 (17)4 辅助装置及附件 (18)4.1 丝网除沫器的结构 (18)4.2 进出料接管 (18)4.2.1 进料管和回流管 (18)4.2.2 塔底出料管 (18)4.2.3 气体进出口管 (18)4.3管法兰 (18)5.4吊柱 (18)5.5保温结构 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录A 主要符号说明 (21)致谢 (22)1 前言塔设备是石油化工等生产中的重要设备之一。
年处理量为2万吨丙烯-丙烷分离过程精馏塔设计--文献综述
北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OFCHEMICAL TECHNOLOGY（2012）届本科生毕业设计（理工类）文献综述题目：年处理量为2万吨丙烯-丙烷分离过程精馏塔设计学院：理工学院专业：应用化学学号： 0000000000 姓名： 000000 指导教师： 00000 教研室主任（负责人）： 000000文献综述前言丙烯，是三大合成材料的基本原料,在化工生产中扮演着重要的角色。
主要用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。
[1]丙烷脱氢制备丙烯技术是现在最常用的技术之一，比烃类蒸汽裂解技术能产生更多的丙烯。
但当使用丙烷脱氢制备丙烯技术制备丙烯时，总收率只有74%～86%,丙烷不能全部转化为丙烯，反应产物会是丙烷与丙烯的混合物[2]。
因此，研究丙烯与丙烷的分离技术至关重要。
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中具有广泛应用。
精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相组分挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。
实现原料混合物中各组成成分的分离过程是同时进行传质传热的过程[3]。
本文就将对丙烯和丙烷的精馏塔设计进行相关的研究，以便今后能设计出更为高效安全的精馏塔。
一、精馏原理利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。
该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。
其精馏塔如图所示。
原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。
气、液相回流是精馏重要特点。
在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。
化工原理课程设计丙烯丙烷筛板精馏塔
化工原理课程设计丙烯丙烷筛板精馏塔化工原理课程设计是化学工程专业学生学习的重要门课，它涉及到了化学工程领域中的各种基础理论和实际操作技能。
而其中的丙烯丙烷筛板精馏塔是化学工程中常见的分离设备，其设计和操作都非常重要。
本文将介绍化工原理课程设计中丙烯丙烷筛板精馏塔的相关知识和实践操作。
一、丙烯丙烷的物理化学性质丙烯和丙烷是两种结构相近的烃类化合物，它们都是无色、无味、无毒的气体。
它们的分子量分别为42 g/mol和44 g/mol。
它们的熔点和沸点都比较低，分别为-185.2℃和-47.6℃以及-42.1℃和-0.5℃。
在常温常压下，丙烯和丙烷都是易燃的气体，丙烯比丙烷更易燃，爆炸极限范围也更广。
二、筛板精馏塔的原理和结构筛板精馏塔是分离和提纯液体混合物的一种常见设备，它的热和质量传递效果、节能效果和运行稳定性都非常优秀。
它的基本结构由筛板、塔板、液相收集管、汽相收集管、塔体、进出料口和附件组成。
其中，筛板用于液相在塔内的分布和降温，塔板用于汽相的分布和降温，液相收集管和汽相收集管用于收集液相和汽相，进出料口用于引入和排出混合物，附件包括冷凝器、换热器、加热器、泵等。
筛板精馏塔的工作过程是：混合物通过进料口进入精馏塔，在筛板上分布后冷凝成液滴，通过塔板向上蒸发，在塔体中逐渐升温，汽相不断往上移动并在顶部冷凝成液体，液体沿着液相收集管流入下一层筛板，整个过程不断循环直至成品收集。
三、丙烯丙烷的筛板精馏塔设计丙烯和丙烷的物理化学性质较为相近，但在某些方面又有所不同，比如其沸点的差异较小等。
因此，设计丙烯丙烷精馏塔时需要根据实际情况进行合理的结构和操作参数的选择。
1. 塔板和筛板的选择：由于丙烷较丙烯更易于液相和汽相的分离，因此在塔内，丙烷往往会优先偏向于下方的液面。
为了更好地控制液体的分布和温度，建议使用细孔筛板，以增加液滴的表面积和扩散速度。
同时，也可以加装搅拌器或者微波辐射器以增加筛板上的流动力和混合效果。
化工原理课程设计丙烯-丙烷筛板精馏塔资料
化工原理课程设计丙烯-丙烷精馏装置设计处理量：50kmol/h产品质量：（以丙稀摩尔百分数计）＝65％进料：xf塔顶产品：x＝98％D≤2％塔底产品: xw安装地点：大连总板效率：0.6塔板位置：塔底塔板形式：浮阀回流比：1.2班级：姓名：学号：指导老师：设计日期：成绩：前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。
说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。
鉴于本人经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正感谢老师的指导和参阅！目录第一章精馏过程工艺设计概述 ............................................................................ - 1 -一、概述 (1)二、工艺设计基本内容 (1)1、塔型选择...................................................................................................... - 1 -2、板型选择...................................................................................................... - 1 -3、进料状态...................................................................................................... - 2 -4、回流比.......................................................................................................... - 2 -5、加热剂和再沸器的选择.............................................................................. - 2 -6、冷凝器和冷却剂选择.................................................................................. - 3 -三、工艺流程（见丙烯——丙烷工艺流程图） (3)第二章筛板塔的工艺设计 .................................................................................... - 4 -一、物性数据的确定 (4)1、塔顶、塔底温度确定.................................................................................. - 4 -2、回流比计算.................................................................................................. - 5 -3、全塔物料衡算.............................................................................................. - 5 -4、逐板计算塔板数.......................................................................................... - 6 -5、确定实际塔底压力、板数：...................................................................... - 6 -二、塔板设计 (7)1、塔高计算...................................................................................................... - 7 -2、塔径计算...................................................................................................... - 7 -3、塔板布置和其余结构尺寸的选取.............................................................. - 8 -4、塔板校核...................................................................................................... - 9 -5、负荷性能图................................................................................................ - 11 -第三章立式热虹吸再沸器的工艺设计 .............................................................. - 14 -一、设计条件及物性参数 (14)二、工艺设计 (14)1、估算再沸器面积........................................................................................ - 14 -2、传热系数校核............................................................................................ - 15 -3、循环流量校核............................................................................................ - 18 -第四章管路设计 .................................................................................................. - 22 -一、物料参数 (22)二、设计 (22)第五章辅助设备的设计 ...................................................................................... - 24 -一、储罐设计 (24)二、传热设备 (25)三、泵的设计 (26)第六章控制方案 .......................................................................................... - 30 -附录1.理论塔板数计算 ........................................................................................ - 31 -附录2.过程工艺与设备课程设计任务书 ............................................................ - 33 -附录3.主要说明符号 ............................................................................................ - 37 -参考资料： ............................................................................................................ - 38 -第一章精馏过程工艺设计概述一、概述化学工程项目的建设过程就是将化学工业范畴的某些设想，实现为一个序列化的、能够达到预期目的的可安全稳定生产的工业生产装置。
丙烯—丙烷板式精馏塔设计1
丙烯—丙烷板式精馏塔设计1丙烯—丙烷板式精馏塔设计1丙烯和丙烷是石油行业中常见的烃类化合物，丙烯主要用于合成塑料和合成橡胶等工业原料，而丙烷则广泛用于燃料和热能生产。
在石油提炼过程中，需要对丙烯和丙烷进行分离，以满足不同的工业需求。
这就需要使用精馏塔进行分离和提纯。
丙烯-丙烷板式精馏塔是一种常见的精馏塔设计，以下是其设计过程和要点：1.确定塔的尺寸和设计参数：首先，需要确定塔的高度、内径和塔板数量等尺寸参数。
这些参数的选择将取决于丙烯和丙烷的物理和化学性质，以及分离程度和生产要求。
同时，还需要确定塔板的类型，常用的有平板、筛板和节流孔板等。
2.计算塔的理论板数：根据丙烯和丙烷的物理性质，可以使用理论计算方法来确定塔的理论板数。
常见的方法有经验法、Fenske方法和McCabe-Thiele方法等。
这些方法基于馏分的蒸发和重新凝结过程，并考虑到物料的挥发性和沸点差异。
3.优化精馏塔结构：在确定了理论板数后，可以对精馏塔的结构进行优化。
优化的目标是降低能耗和提高分离效果。
常见的优化措施包括增加回流比、优化塔底和塔顶的设计、增加中间进料点和中间产品抽取点等。
这些措施可以提高馏分在塔内的接触和分离效果。
4.确定换热与冷凝方式：精馏过程中，需要进行热量交换和冷凝，以提供蒸汽和冷凝液。
根据工艺和能耗要求，可以选择合适的换热器和冷凝器类型进行热交换。
常见的方式有喷射器冷凝、外换热器冷凝和内换热器冷凝等。
5.进行流程模拟和动态调整：一旦确定了精馏塔的设计参数和结构，可以使用流程模拟软件进行流程计算和模拟。
通过模拟，可以评估塔内各个部位的温度、压力和塔板效率等参数，并进行相应的调整和优化。
流程模拟也可以用于优化操作条件和改进分离效果。
6.进行安全评估和应急设计：精馏塔是一种高温高压设备，需要进行安全评估和应急设计。
这包括确定安全阀和过压保护装置、制定应急排放和泄漏处置计划等。
同时，还需要考虑火灾和爆炸等事故的防范和应对措施。
化工原理课程设计丙烯—丙烷精馏装置设计(浮阀)
大连理工大学化工原理课程设计丙烯---丙烷精馏装置设计学生：班级：学号：指导老师：前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。
说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。
鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正感谢老师的指导和参阅！目录第一章概述 (3)第二章方案流程简介 (5)第三章精馏过程系统分析 (7)第四章再沸器的设计 (21)第五章辅助设备的设计 (30)第六章管路设计 (37)第七章控制方案 (40)设计心得及总结 (41)附录一主要符号说明 (42)附录二参考文献 (45)第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。
1．精馏塔精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置设有进料板。
两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。
简单精馏中，只有一股进料，进料位置将塔分为精馏段和提馏段，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。
本设计为浮阀塔，浮阀的突出优点是效率较高取消了结构复杂的上升管和泡罩。
当气体负荷较低时，浮阀的开度较小，漏夜量不多；气体负荷较高时，开度较大，阻力又不至于增加较大，所以这种塔板操作弹性较大，阻力比泡罩塔板大为减小，生产能力比其大。
缺点是使用久后，由于频繁活动而易脱落或被卡住，操作失常。
所以塔板和浮阀一般采用不锈钢材料。
2．再沸器作用：用以将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。
丙烯—丙烷板式精馏塔设计1讲解
过程工艺与设备课程设计丙烯——丙烷精馏塔设计课程名称：化工原理课程设计班级：姓名：学号：指导老师：完成时间：前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共7章。
说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。
鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正感谢老师的指导和参阅！目录第一节：标题 丙烯—丙烷板式精馏塔设计第二节：丙烯—丙烷板式精馏塔设计任务书第三节：精馏方案简介第四节：精馏工艺流程草图及说明第五节：精馏工艺计算及主体设备设计第六节：辅助设备的计算及选型第七节：设计结果一览表第八节：对本设计的评述第九节：工艺流程简图第十节：参考文献第一章 任务书设计条件1、工艺条件： 饱和液体进料进料丙烯含量%65x F (摩尔百分数)。
塔顶丙烯含量%x98≥D釜液丙烯含量%≤x2W总板效率为0.62、操作条件：塔顶操作压力1.62MPa(表压)加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：R/Rmin=1.23、塔板形式：浮阀4、处理量：F=50kml/h5、安装地点：烟台6、塔板设计位置：塔顶安装地点：烟台。
处理量：64kmol/h产品质量：进料65%塔顶产品98%塔底产品<2%1、工艺条件：丙烯—丙烷饱和液体进料进料丙烯含量65% (摩尔百分数)塔顶丙烯含量98%釜液丙烯含量<2%总板效率为0.62、操作条件：塔顶操作压力1.62MPa(表压)加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：1.2 1.4 1.63、塔板形式：浮阀4、处理量：F=64kml/h5、安装地点：烟台6、塔板设计位置：塔顶第二章精馏过程工艺及设备概述精馏是分离液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，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离，该过程是同时传热，传质的过程。
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过程工艺与设备课程设计丙烯——丙烷精馏塔设计课程名称：化工原理课程设计班级：姓名：学号：指导老师：完成时间：前言本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共7章。
说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。
鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正感老师的指导和参阅！目录第一节：标题丙烯—丙烷板式精馏塔设计第二节：丙烯—丙烷板式精馏塔设计任务书第三节：精馏方案简介第四节：精馏工艺流程草图及说明第五节：精馏工艺计算及主体设备设计第六节：辅助设备的计算及选型第七节：设计结果一览表第八节：对本设计的评述第九节：工艺流程简图第十节：参考文献第一章 任务书设计条件1、 工艺条件：饱和液体进料进料丙烯含量%65x F = (摩尔百分数)。
塔顶丙烯含量%98x D ≥釜液丙烯含量%2x W ≤总板效率为0.62、操作条件：塔顶操作压力1.62MPa(表压)加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：R/Rmin=1.23、塔板形式：浮阀4、处理量：F=50kml/h5、安装地点：6、塔板设计位置：塔顶安装地点：。
处理量：64kmol/h产品质量：进料65%塔顶产品98%塔底产品<2%1、工艺条件：丙烯—丙烷饱和液体进料进料丙烯含量65% (摩尔百分数) 塔顶丙烯含量98%釜液丙烯含量<2%总板效率为0.62、操作条件：塔顶操作压力1.62MPa(表压)加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：1.2 1.4 1.63、塔板形式：浮阀4、处理量：F=64kml/h5、安装地点：6、塔板设计位置：塔顶第二章精馏过程工艺及设备概述精馏是分离液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，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离，该过程是同时传热，传质的过程。
为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存，输送，传热，分离，控制等的设备，仪表。
1、精馏装置流程原料（丙烯和丙烷的混合液体）经进料管由精馏塔中的某一位置（进料板处）流入塔，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。
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。
将塔顶蒸汽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汽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，其气相返回塔作为气相回流，而其液相则作为塔底产品采出。
2,、工艺流程（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。
3、设备简介及选用精馏塔选用浮筏塔，配以立式热虹吸式再沸器。
（1）精馏塔精馏塔是一种圆形筒体，塔装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置没有进料板。
本设计为浮筏塔，它已广泛的应用于精馏，吸收，解吸等过程。
其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮筏，可以根据气体或液体的大小上下浮动，自动调节。
（2）再沸器再沸器的作用是将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔汽液两相间接触传质得以进行。
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，由在壳程的载热体供热。
第三章 精馏塔工艺设计第一节 设计条件1、 工艺条件：饱和液体进料，进料丙烯含量%65x F (摩尔百分数)。
塔顶丙烯含量%98x D ≥ ，釜液丙烯含量%2x W ≤ ，总板效率为0.6。
2、操作条件：（1）塔顶操作压力1.62MPa(表压)加热剂及加热方法：加热剂——热水加热方法——间壁换热冷却剂：循环冷却水回流比系数：R/Rmin=1.23、塔板形式：浮阀4、处理量：F=50kml/h5、安装地点：6、塔板设计位置：塔顶 第二节 精馏过程工艺计算1、全塔物料衡算q nDh +q nWh =q nFhq nDh x d +q nWh x w =q nFh x f解得： q nDh =32.81kmol/h ; q nWh =17.19kmol/h2、塔顶、塔底温度确定①、塔顶压力Pt=1620+101.325=1721.325KPa ；假设塔顶温度Tto=316K 经泡点迭代计算得塔顶温度Tt=316.145K查P-T-K 图 得K A 、K B 因为Y A =0.98()0006.01/1/1x=---⨯=-=∑B A A A n i i K Y K Y ε结果小于10-3。
所以假设正确，得出塔顶温度为316.145。
用同样的计算，可以求出其他塔板温度。
α1=KA/KB=1.15②、塔底温度设NT=120（含塔釜）则NP=(NT-1)/0.6 =198按每块阻力降100液柱计算 p L =470kg/m 3则P 底=P 顶+120×100×9.8÷1000 =1838.925KPa假设塔顶温度Tto=324K 经泡点迭代计算得塔顶温度T=324.37K查P-T-K 图 得K A 、K B 因为X A =0.02()0004.01/11y=---⨯=-=∑B A A A n i i K X K X ε结果小于10-3。
所以假设正确，得出塔顶温度为324.37。
用同样的计算，可以求出其他塔板温度。
α2=KA/KB=1.116所以相对挥发度α=（α1+α2）/2=1.1333、回流比计算泡点进料：q=1q 线：x=xf = 65%2.2115.60-77.6077.60-8.90min ==--=e e e D x y y x R 代入数据，解得 xe=0.65;ye=0.677;R=1.2Rmin=13.47原料液由泵从原料储罐中引出，在预热器中预热至84℃后送入连续板式精馏塔（筛板塔），塔顶上升蒸汽流采用强制循环式列管全凝器冷凝后一部分作为回流液，其余作为产品经冷却至25℃后送至产品槽；塔釜采用热虹吸立式再沸器提供气相流，塔釜残液送至废热锅炉。
第四节：精馏工艺流程草图及说明一、流程方案的选择1.生产流程方案的确定：原料主要有三个组分：C2°、C3＝、C3°，生产方案有两种：（见下图A，B）如任务书规定：C2°C3＝C3°iC4°iC4＝∑W% 5.00 73.20 20.80 0.52 0.48 100A）为按挥发度递减顺序采出，图（B）为按挥发度递增顺序采出。
在基本有机化工生产过程中，按挥发度递减的顺序依次采出馏分的流程较常见。
因各组分采出之前只需一次汽化和冷凝，即可得到产品。
而图（B）所示方法中，除最难挥发组分外。
其它组分在采出前需经过多次汽化和冷凝才能得到产品，能量（热量和冷量）消耗大。
并且，由于物料的循环增多，使物料处理量加大，塔径也相应加大，再沸器、冷凝器的传热面积相应加大，设备投资费用大，公用工程消耗增多，故应选用图（A）所示的是生产方案。
2.工艺流程分离法的选择：在工艺流程方面，主要有深冷分离和常温加压分离法。
脱乙烷塔，丙烯精制塔采用常温加压分离法。
因为C2，C3在常压下沸点较低呈气态采用加压精馏沸点可提高，这样就无须冷冻设备，可使用一般水为冷却介质，操作比较方便工艺简单，而且就精馏过程而言,获得高压比获得低温在设备和能量消耗方面更为经济一些，但高压会使釜温增加，引起重组分的聚合，使烃的相对挥发度降低，分离难度加大。
可是深冷分离法需采用制冷剂来得到低温，采用闭式热泵流程，将精馏塔和制冷循环结合起来，工艺流程复杂。
综合考滤故选用常温加压分离法流程。
二、工艺特点：1、脱乙烷塔：根据原料组成及计算:精馏段只设四块浮伐塔板,塔顶采用分凝器、全回流操作2、丙烯精制塔：混合物借精馏法进行分离时它的难易程度取决于混合物的沸点差即取决于他们的相对挥发度丙烷－丙烯的沸点仅相差5—6℃所以他们的分离很困难,在实际分离中为了能够用冷却水来冷凝丙烯的蒸气经常把C3馏分加压到20大气压下操作，丙烷－丙烯相对挥发度几乎接近于1在这种情况下，至少需要120块塔板才能达到分离目的。
建造这样多板数的塔，高度在45米以上是很不容易的，因而通常多以两塔串连应用，以降低塔的高度。
三、操作特点：1、压力：采用不凝气外排来调节塔压力，在其他条件不变的情况下，不凝气排放量越大、塔压越低：不凝气排放量越小、塔压越高。
正常情况下压力调节主要靠调节伐自动调节。
2、塔低温度：恒压下，塔低温度是调节产品质量的主要手段，釜温是釜压和物料组成决定的，塔低温度主要靠重沸器加热汽来控制。
当塔低温度低于规定值时，应加大蒸汽用量以提高釜液的汽化率塔低温度高于规定值时，操作亦反。
四、改革措施：丙烯精制塔顶冷却器由四台串联改为两台并联，且每台冷却器设计时采用的材质较好，管束较多，传热效果好。
五、设想：若本装置采用DCS控制操作系统，这样可以使操作者一目了然，可以达到集中管理，分散控制的目的。
能够使信息反馈及时，使装置平稳操作，提高工作效率。
为了降低能耗丙烯塔可以采用空冷。
第五节：精馏工艺计算及主体设备设计精馏塔的工艺设计计算，包括塔高、塔径、塔板各部分尺寸的设计计算，塔板的布置，塔板流体力学性能的校核及绘出塔板的性能负荷图。
1 物料衡算与操作线方程通过全塔物料衡算，可以求出精馏产品的流量、组成和进料流量、组成之间的关系。
物料衡算主要解决以下问题：（1）根据设计任务所给定的处理原料量、原料浓度及分离要求（塔顶、塔底产品的浓度）计算出每小时塔顶、塔底的产量；（2）在加料热状态q和回流比R选定后，分别算出精馏段和提馏段的上升蒸汽量和下降液体量；（3）写出精馏段和提馏段的操作线方程，通过物料衡算可以确定精馏塔中各股物料的流量和组成情况，塔各段的上升蒸汽量和下降液体量，为计算理论板数以及塔径和塔板结构参数提供依据。
通常，原料量和产量都以kg/h或吨/年来表示，但在理想板计算时均须转换为kmol/h。