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：x

f

塔顶产品：x

＝98％

D

≤2％

塔底产品: x

w

安装地点：

总板效率：0.6

塔板位置：塔底

塔板形式：筛板

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。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，