化工原理课程设计丙烯丙烷筛板精馏塔

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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。

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。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计1之欧阳音创编

丙烯—丙烷板式精馏塔设计1之欧阳音创编

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%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: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。

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—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。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计1讲解

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。

过程工艺与设备课程设计任务书_丙烯-丙烷精馏装置设计

过程工艺与设备课程设计任务书_丙烯-丙烷精馏装置设计

过程工艺与设备课程设计任务书——丙烯--丙烷精馏装置设计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1. 概述 (3)2. 方案流程简介 (5)3. 精馏过程系统分析 (6)4. 再沸器的设计 (18)5. 辅助设备的设计 (24)6. 管路设计 (30)7. 控制方案 (33)设计心得及总结 (34)附录一主要符号说明 (35)附录二参考文献 (37)附录三塔计算结果表 (38)附录四再沸器主要结构尺寸和计算结果表 (39)附录五工艺流程图 (40)1. 概述蒸馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)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的应用。

其中,简单蒸馏与平衡蒸馏只能将混合物进行初步的分离。

为了获得较高纯度的产品,应使得混合物的气、液两相经过多次混合接触和分离,使之得到更高程度的分离,这一目标可采用精馏的方法予以实现。

精馏过程在能量剂驱动下,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,实现原料中各组分的分离。

该过程是同时进行的传质、传热的过程。

为实现精馏过程,必须为该过程提供物流的存储、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。

所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器等。

1.1 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。

丙烯—丙烷板式精馏塔设计

丙烯—丙烷板式精馏塔设计

丙烯—丙烷板式精馏塔设计丙烯-丙烷分离是石油炼制过程中的重要操作之一、丙烯-丙烷板式精馏塔是进行该分离的常见设备之一、本文将介绍丙烯-丙烷板式精馏塔的设计。

一、塔内结构设计1.塔径和塔高:根据丙烯-丙烷的物理性质和进出料的要求,决定塔径和塔高。

一般来说,塔径选择在0.5到2.5米范围内,塔高选择在20到30米范围内。

2.装塔板设计:为了提高分离效率,常采用板式结构。

根据工艺要求和流体性质,确定装塔板的类型、布置和数量。

常用的板式结构有筛板和壳程板。

筛板形状为圆形孔,使得流体分布更均匀;壳程板则是在板上装置隔流器,使流体分配均匀。

塔板的数量根据物料组分和分离要求确定。

3.塔壳设计:塔壳一般采用圆筒形结构,确保塔内压力稳定。

根据设计要求和工艺条件,确定壳体材料和厚度。

二、热量平衡设计1.进料和出料的热量平衡计算:根据进出料的温度和流量,计算出料的焓值,从而得到进出料之间的热量差。

2.塔板的热量平衡计算:根据进出料的温度和流量,在塔板上进行热量平衡计算,以确定塔板上液体和气体的温度和流量。

3.塔壳的热量平衡计算:根据进出料的温度和流量,在塔壳内进行热量平衡计算,以确定塔壳内的温度和流量。

三、物料平衡设计1.塔板的物料平衡计算:根据塔板上液体和气体的温度和流量,计算塔板上液体和气体的物料平衡,以确定各组分的质量分数。

2.塔壳的物料平衡计算:根据塔壳内的温度和流量,计算塔壳内的物料平衡,以确定各组分的质量分数。

四、压力平衡设计1.压力损失计算:根据装塔板和塔壳的结构参数,计算出塔板和塔壳内的压力损失,以确定塔板和塔壳的工作压力。

2.压力平衡设计:根据丙烯-丙烷的物理性质和工艺要求,确定塔板和塔壳的工作压力,从而确保各部分之间的流体压力平衡。

五、其他设计考虑因素1.材料的选择:根据工艺要求和流体性质,选择适当的材料,以确保设备的耐腐蚀性和机械性能。

2.设备的安全性和可靠性:考虑设备的安全性和可靠性,采取必要的安全措施,如设置安全阀、温度传感器等。

丙烯丙烷精馏塔课程设计

丙烯丙烷精馏塔课程设计

丙烯丙烷精馏塔课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握丙烯丙烷精馏塔的基本原理和操作方法。

知识目标包括:了解精馏塔的结构和工作原理,掌握精馏塔的操作方法和注意事项。

技能目标包括:能够运用精馏塔的基本原理进行操作,能够分析并解决精馏过程中出现的问题。

情感态度价值观目标包括:培养学生对化工行业的兴趣和热情,提高学生对安全生产的意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括丙烯丙烷精馏塔的原理、结构和操作方法。

首先,讲解精馏塔的基本原理,包括蒸馏和精馏的过程,让学生了解精馏塔的工作原理。

然后,介绍精馏塔的结构,包括塔体、塔板、塔内件等,使学生了解精馏塔的组成部分。

接下来,讲解精馏塔的操作方法,包括启动、运行和停车等过程,让学生掌握精馏塔的操作技巧。

最后,分析精馏过程中可能出现的问题,并提出解决方法,让学生能够应对精馏过程中的故障。

三、教学方法为了实现教学目标,本节课采用多种教学方法相结合的方式。

首先,采用讲授法,系统地讲解精馏塔的基本原理、结构和操作方法,使学生掌握理论知识。

其次,采用讨论法,引导学生分组讨论精馏过程中出现的问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。

此外,利用案例分析法,分析实际生产中的典型事故案例,提高学生的安全生产意识。

最后,学生进行实验操作,亲身体验精馏过程,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了丰富的教学资源。

教材方面,选择权威、实用的教材,如《化工原理》等。

参考书方面,推荐学生阅读《精馏工艺原理与应用》等书籍,以拓宽知识面。

多媒体资料方面,制作精美的PPT课件,展示精馏塔的图片和视频,帮助学生形象地理解知识点。

实验设备方面,准备精馏塔模型和实验器材,让学生进行实地操作,增强实践经验。

同时,邀请具有丰富经验的工程师进行授课,分享实际生产经验,提高学生的实践能力。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。

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化工原理课程设计丙烯丙烷筛板精馏塔集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]化工原理课程设计丙烯-丙烷精馏装置设计处理量:60kmol/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:塔板位置:塔底塔板形式:筛板回流比: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。

化学工程项目建设过程大致可以分为四个阶段:1)项目可行性研究阶段2)工程设计阶段3)项目的施工阶段4)项目的开车、考核及验收单元设备及单元过程设计原则:1)技术的先进性和可靠性2)过程的经济性3)过程的安全性4)清洁生产5)过程的可操作性和可控制性蒸馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)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的应用。

其中,简单蒸馏与平衡蒸馏只能将混合物进行初步的分离。

为了获得较高纯度的产品,应使得混合物的气、液两相经过多次混合接触和分离,使之得到更高程度的分离,这一目标可采用精馏的方法予以实现。

精馏过程在能量剂驱动下,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,实现原料中各组分的分离。

该过程是同时进行的传质、传热的过程。

为实现精馏过程,必须为该过程提供物流的存储、输送、传热、分离、控制等的设备、仪表。

由这些设备、仪表等构成精馏过程的生产系统,即所要设计的精馏装置。

二、工艺设计基本内容1、塔型选择一个精馏塔的分离能力或分离出的产品纯度如何,与原料体系的性质、操作条件以及塔的性能有关。

实现精馏过程的气、液传质设备,主要有两大类,板式塔和填料塔。

本设计选取的是板式塔,相比较而言,在塔效率上,板式塔效率稳定;在液气比方面,板式塔适应范围较达,而填料塔则对液体喷淋量有一定要求;在安装维修方面,板式塔相对比较容易进行;由于所设计的塔径较大,所以在造价上,板式塔比填料塔更经济一些;而且,板式塔的重量较轻,所以,在本次设计中,设计者选择了板式塔。

在众多类型的板式塔中,设计者选择了溢流型筛板塔,相比较其它类型的板式塔,溢流型筛板塔价格低廉,装卸方便,而且金属消耗量少,非常适合板间距小、效率较高而且塔单位体积生产能力大的分离要求,同时其操作弹性大、阻力降小、液沫夹带量少以及板上滞液量少的优点也为之提供了广阔的应用市场,这些都是设计者选择其作为分离设备的原因。

2、板型选择板式塔大致分为两类:(1)有降液管的塔板,如泡罩、浮阀、筛板、导向筛板等;(2)无降液管的塔板,如穿流式筛板、穿流式波纹板等。

工业应用较多的是有降液管的塔板,如浮阀、筛板、泡罩塔板等。

本设计为筛板塔,其优点是结构简单,制造维修方便,造价低,气体压降小,板上液面落差小,相同条件下生产能力高于浮阀塔,塔板效率接近浮阀塔。

其缺点是稳定操作范围窄,小孔径筛板易堵塞,不适宜处理粘度性大的、脏的和带固体粒子的料液。

操作压力精馏操作可以在常压、加压或减压下进行,操作压力的大小应根据经济上的合理性和物料的性质来决定。

提压操作可以减少气相体积流量,增加塔的生产能力,但也使物系的相对挥发度降低,不利分离,回流比增加或塔高增加,同时还使再沸器所用的热源品位增加,导致操作费用与设备费用的增加。

对于我们所要处理的丙烯—丙烷物系来说,加压操作是有利的。

因为本次设计中,塔顶蒸汽要作为热源,所以当我们在的绝对压力下进行操作时,精馏塔内塔顶温度为42.99℃,塔底温度为51.22℃,这使得我们在冷凝器中可以使用品位较低的冷剂,再沸器可以使用品位较低廉价的热源,这样反而降低了能耗,也就降低了操作费用。

3、进料状态进料可以是过冷液体、饱和液体、饱和蒸汽、气液混合物或过热蒸汽。

不同的进料状态对塔的热流量、塔径和所需的塔板数都有一定的影响,通常进料的热状态由前一工序的原料的热状态决定。

从设计的角度来看,如果进料为过冷液体,则可以考虑加原料预热器,将原料预热至泡点,以饱和液态进料。

这样,进料为饱和液体,汽化每摩尔进料所需热量等于r。

这时,精馏段和提馏段的气相流率接近,两段的塔径可以相同,便于设计和制造,另外,操作上也易于控制。

对冷进料的预热器,可采用比再沸器热源温位低的其他热源或工艺物流作为热源,从而减少过冷液体进料时再沸器热流量,节省高品位的热能,降低系统的有效能损失,使系统的用能趋于合理。

但是,预热进料导致提馏段气、液流量同时减少,从而引起提馏段液气比的增加,为此削弱了提馏段各板的分离能力,使其所需的塔板数增加。

4、回流比回流比是精馏塔的重要参数,它不仅影响塔的设备费还影响到其操作费。

对总成本的不利和有利影响同时存在,只是看哪种影响占主导。

根据物系的相对挥发度与进料状态及组成我们可以算出达到分离要求所需的最小回流比为 Rmin=。

由经验操作,回流比为最小回流比的~倍,根据任务书要求,取回流比系数为,所以计算时所用的回流比为R=。

5、加热剂和再沸器的选择再沸器的热源一般采用饱和水蒸气,因为其相对容易生产、输送、控制,并且具有较高的冷凝潜热和较大的表面传热系数。

所以,设计者在本次设计中采用的是100℃下的饱和水蒸气(1个标准大气压)。

我们所要分离的物系为丙烯—丙烷,加热剂——热水不能与塔内物料混合,故采用间壁式换热器。

本设计采用立式热虹吸式再沸器,该再沸器是利用塔底单相釜液与换热管内气液混合物的密度差形成循环推动力,构成工艺物流在精馏塔底与再沸器间的流动循环。

这种再沸器具有传热系数高,结构紧凑,安装方便,釜液在加热段停留时间短,不易结垢,调节方便,占地面积小,设备及运行费用低等显着优点。

但由于结构上的原因,壳程不易清洗,因此不适宜用于高粘度的液体或较脏的加热介质。

同时由于是立式安装,因而,增加了塔的裙座高度。

6、冷凝器和冷却剂选择本设计用水作为冷却剂。

冷凝器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。

精馏塔选用筛板塔,配合使用立式虹热吸式再沸器三、工艺流程(见丙烯——丙烷工艺流程图)由P-101A/B泵将要分离的丙烯—丙烷混合物从原料罐V-101引出,送入塔T-101中。

T-101塔所需的热量由再沸器E-102加入,驱动精馏过程后,其热量由冷凝器E-102从塔顶移出,使塔顶蒸汽全部冷凝。

凝液一部分经回流泵P-103A/B一部分送至T-101塔顶作为回流,余下部分作为产品送入丙烯产品罐V-104中。

T-101塔排出的釜液,由泵P-102A/B送入丙烷产品罐V-103中。

第二章 筛板塔的工艺设计设计条件工艺条件:饱和液体进料,进料量丙烯含量x f =65%(摩尔百分数) 塔顶丙烯含量D x =98%,釜液丙烯含量w x ≤2%,总板效率为。

操作条件:建议塔顶压力(表压)安装地点:大连一、物性数据的确定1、塔顶、塔底温度确定①、塔顶压力Pt=1620+=;假设塔顶温度Tto=316K 经泡点迭代计算得塔顶温度Tt=查P-T-K 图 得K A 、K B 因为Y A =()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。

用同样的计算,可以求出其他塔板温度。

α1=KA/KB=②、塔底温度设NT=128(含塔釜)则NP=(NT-1)/NT=213按每块阻力降100液柱计算 p L =470kg/m 3则P 底=P 顶+NP*hf*p L *g=1620++213**470*1000=1885KPa假设塔顶温度Tto=324K 经泡点迭代计算得塔顶温度T=查P-T-K 图 得K A 、K B 因为X A =()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。

用同样的计算,可以求出其他塔板温度。

α2=KA/KB=所以相对挥发度α=(α1+α2)/2=2、回流比计算泡点进料:q=1q 线:x=xf = 65%2.0115.60-8.608.60-8.90min ==--=e e eD x y y x R代入数据,解得 xe=;ye=;R==;3、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 =h ; q nWh =h塔内气、液相流量:精馏段:q nLh =Rq nDh ; q nVh =(R+1)q nDh提留段:q nLh ’= q nLh +q ×q nFh ; q nVh ’= q nVh -(1-q) × q nFh 代入回流比R 得:精馏段:q nLh =h ;q nVh =h ;提馏段 :q nLh ’= kmol/h ;q nVh ’= kmol/h ;M =x f ·M A +(1-x f )·M B =×42+×44=42.7kg/kmolM D =x d ·M A +(1-x d )·M B =×42+×44=42.04kg/kmolM W =x w ·M A +(1-x w )·M B =×42+×44=43.96kg/kmol q mfs= q nfh ×M/3600=0.7117kg/s q mDs= q nDh ×M D /3600=0.4598 kg/s q nWs =q nWh ×M W /3600=0.25 kg/s q mLs =R ×q mDs =6.078 kg/s q mVs =(R+1) q mDs =6.538 kg/sq mLS ’= q mLs +q × q mfs =6.7899 kg/s q mVs ’= q mVs -(1-q) × q mfs =6.538 kg/s 4、逐板计算塔板数精馏段:y 1=x D =n nn n n y y y y x 0.1311.131)1(-=--=αα直至x i < x f 理论进料位置:第51块板 进入提馏段:nnn n n y y y y x 0.1311.131)1(-=--=αα000736779.0683x 3.01q q y n n F 1-=-+--++=+n W nWnF L nWn nW nF L n nL n x q qq q x q qq qq q直至x n < x W 计算结束。

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