丙烯—丙烷板式精馏塔设计1范例.doc

过程工艺与设备课程设计烯——烷精馏塔设计 第一章 任务书 设计条件 工艺条件：饱和液体进料进料烯含量 (摩尔百分数) 塔顶烯含量 釜液烯含量 总板效率为0.6操作条件：塔顶操作压力MPa(表压)1.2 3、塔板形式：浮阀 4、处理量：F=50kml/h 5、安装地点：烟台 6、塔板设计位置：塔顶 安装地点：—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0.6 2、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 1.6 3、塔板形式：浮阀 4、处理量：F=64kml/h 5、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。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，其气相返回塔内作为气相回流，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，塔内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，使塔内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，由在壳程内的载热体供热。 第三章 精馏塔工艺设计 第一节 设计条件 工艺条件： 饱和液体进料，进料烯含量 (摩尔百分数) 塔顶烯含量 ，釜液烯含量 ，总板效率为0.6。 操作条件：塔顶操作压力MPa(表压)1.2 3、塔板形式：浮阀 4、处理量：F=50kml/h 5、安装地点：烟台 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 qnDh+qnWh=qnFh qnDhxd+qnWhxw=qnFhxf 解得： qnDh =32.81kmol/h ; qnWh=17.19kmol/h 2、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KA、KB 因为YA=0.98 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=1.15 ②、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 pL=470kg/m3 则P底=P顶+120×100×9.8÷1000 =1838.925KPa 假设塔顶