0057-處理量210 kmolh乙烯乙烷精餾裝置設(shè)計(jì)【5CAD+優(yōu)秀論文】,5CAD+優(yōu)秀論文,0057-處理量210,kmolh乙烯乙烷精餾裝置設(shè)計(jì)【5CAD+優(yōu)秀論文】,處理,kmolh,乙烯,乙烷,精餾,裝置,設(shè)計(jì),cad,優(yōu)秀論文 處理量210 kmol/h乙烯乙烷精餾裝置設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 前言 本課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括概述、流程簡(jiǎn)介、精餾塔、再沸器、輔助設(shè)備、管路設(shè)計(jì)和控制方案共七章。 說(shuō)明書(shū)中對(duì)精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算做了詳細(xì)的闡述，對(duì)于再沸器、輔助設(shè)備和管路的設(shè)計(jì)也做了說(shuō)明。 鑒于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)有限，本設(shè)計(jì)中還存在許多錯(cuò)誤，希望各位老師給予指導(dǎo)和支持 目錄 1 概述…………………………………………………………………1 2 工藝流程方案………………………………………………………2 3 浮閥塔的工藝設(shè)計(jì)…………………………………………………3 3.1 設(shè)計(jì)條件……………………………………………………………3 3.2 物料衡算及熱量衡算………………………………………………3 3.3 塔板數(shù)的計(jì)算………………………………………………………4 3.4 精餾塔工藝設(shè)計(jì)……………………………………………………5 3.5 溢流型塔板布置及溢流裝置設(shè)計(jì)…………………………………6 3.6 浮閥布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸的選取…………………………………7 3.7 流體力學(xué)校核………………………………………………………8 4 再沸器的設(shè)計(jì)………………………………………………………11 5 輔助設(shè)備設(shè)計(jì)………………………………………………………17 6 管路設(shè)計(jì)……………………………………………………………21 7 控制方案……………………………………………………………21 8 設(shè)備一覽表…………………………………………………………22 9 設(shè)計(jì)評(píng)述……………………………………………………………24 10 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………24 11 主要符號(hào)說(shuō)明………………………………………………………24 第一章 概 述 精餾是分離分離液體混合物最常用的一種單元操作，所用設(shè)備主體核心設(shè)備是精餾塔，輔助設(shè)備包括再沸器、冷凝器、儲(chǔ)罐、預(yù)熱器及冷卻器。 1． 精餾塔 精餾塔是精餾裝置的主體核心設(shè)備，氣、液兩相在塔內(nèi)多級(jí)逆向接觸進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，實(shí)現(xiàn)混合物的分離。精餾塔是一圓形筒體，塔內(nèi)裝有多層塔板或填料，塔中部適宜位置設(shè)有進(jìn)料板。兩相在塔板上相互接觸時(shí)，液相被加熱，液相中易揮發(fā)組分向氣相中轉(zhuǎn)移；氣相被部分冷凝，氣相中難揮發(fā)組分向液相中轉(zhuǎn)移，從而使混合物中的組分得到高程度的分離。 常規(guī)或簡(jiǎn)單精餾塔設(shè)有一個(gè)進(jìn)料口，進(jìn)料位置將塔分為精餾段和提餾段兩段，而在塔頂和塔底分別引出一股產(chǎn)品。精餾塔內(nèi)，氣、液兩相的溫度和壓力自上而下逐漸增加，塔頂最低，塔底最高。 本設(shè)計(jì)為篩板塔，篩板的突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而經(jīng)長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)其尚能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，目前應(yīng)用較為廣泛。 2. 再沸器 再沸器是精餾裝置的重要附屬設(shè)備，用以將塔底液體部分汽化后送回精餾塔，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳質(zhì)得以進(jìn)行。 本設(shè)計(jì)采用立式熱虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管殼式換熱 器。液體在自下而上通過(guò)換熱器管程時(shí)部分汽化，由在殼程內(nèi)的載熱 體供熱。 立式熱虹吸特點(diǎn)： ▲循環(huán)推動(dòng)力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差。 ▲結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)高。 ▲殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)。 ▲塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)。 3. 冷凝器 （設(shè)計(jì)從略） 用以將塔頂蒸氣冷凝成液體，部分冷凝液作塔頂產(chǎn)品，其余作回流液返回塔頂，使塔內(nèi)氣液兩相間的接觸傳質(zhì)得以進(jìn)行，最常用的冷凝器是管殼式換熱器 第二章 工藝流程方案 1. 精餾裝置流程 精餾就是通過(guò)多級(jí)蒸餾，使混合氣液兩相經(jīng)多次混合接觸和分離，并進(jìn)行質(zhì)量和熱量的傳遞，使混合物中的組分達(dá)到高程度的分離，進(jìn)而得到高純度的產(chǎn)品。 流程如下： 原料（乙烯和乙烷的混合液體）經(jīng)進(jìn)料管由精餾塔中的某一位置（進(jìn)料板處）流入塔內(nèi)，開(kāi)始精餾操作；當(dāng)釜中的料液建立起適當(dāng)液位時(shí)，再沸器進(jìn)行加熱，使之部分汽化返回塔內(nèi)。氣相沿塔上升直至塔頂，由塔頂冷凝器將其進(jìn)行全部或部分冷凝。將塔頂蒸氣凝液部分作為塔頂產(chǎn)品取出，稱(chēng)為餾出物。另一部分凝液作為回流返回塔頂。回流液從塔頂沿塔流下，在下降過(guò)程中與來(lái)自塔底的上升蒸氣多次逆向接觸和分離。當(dāng)流至塔底時(shí)，被再沸器加熱部分汽化，其氣相返回塔內(nèi)作為氣相回流，而其液相則作為塔底產(chǎn)品采出。 2. 工藝流程 1.物料的儲(chǔ)存和運(yùn)輸 精餾過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置一定數(shù)量不同容積的原料儲(chǔ)罐、泵和各種換熱器，以暫時(shí)儲(chǔ)存，運(yùn)輸和預(yù)熱（或冷卻）所用原料，從而保證裝置能連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。 2.必要的檢測(cè)手段 為了方便解決操作中的問(wèn)題，需在流程中的適當(dāng)位置設(shè)置必要的儀表，以及時(shí)獲取壓力、溫度等各項(xiàng)參數(shù)。 另外，常在特定地方設(shè)置人孔和手孔，以便定期的檢測(cè)維修。 3.調(diào)節(jié)裝置 由于實(shí)際生產(chǎn)中各狀態(tài)參數(shù)都不是定值，應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢梅胖靡欢〝?shù)量的閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證達(dá)到生產(chǎn)要求，可設(shè)雙調(diào)節(jié)，即自動(dòng)和手動(dòng)兩種調(diào)節(jié)方式并存，且隨時(shí)進(jìn)行切換。 3. 設(shè)備選用 精餾塔選用浮閥塔，配以立式熱虹吸式再沸器。 4. 處理能力及產(chǎn)品質(zhì)量 處理量： 210 kmol/h 產(chǎn)品質(zhì)量：（以乙烯摩爾百分?jǐn)?shù)計(jì)） 進(jìn)料： xf＝65％ 塔頂產(chǎn)品： xD＝99％ 塔底產(chǎn)品: xw≤1％ 第三章 浮閥塔的工藝設(shè)計(jì) 第一節(jié) 設(shè)計(jì)條件 1．工藝條件： 飽和液體進(jìn)料，進(jìn)料乙烯含量zF＝65％（摩爾百分?jǐn)?shù)） 塔頂乙烯含量 xD＝99％，釜液乙烯含量 xw≤1％，總板效率為0.6。 2．操作條件： 1）塔頂操作壓力： P=2.5MPa（表壓） 2）加熱劑及加熱方法：加熱劑——水蒸氣 加熱方法——間壁換熱 3）冷卻劑： 循環(huán)冷卻水 4）回流比系數(shù)： 3．塔板形式： 浮閥 4．處理量： F=210 kmol/h 5．安裝地點(diǎn)： 大連 6．塔板設(shè)計(jì)位置： 塔頂 第二節(jié) 物料衡算及熱量衡算 一、物料衡算 1．換算： 將摩爾百分?jǐn)?shù)換算成質(zhì)量百分?jǐn)?shù) zF＝65％ wF＝63.41％ xD＝99％ wD＝98.93％ xw≤1％ wW≤0.93 ％ 將摩爾流量換算成質(zhì)量流量： 進(jìn)料狀態(tài)混合物平均摩爾質(zhì)量： （MA為乙烯摩爾質(zhì)量 MB為乙烷摩爾質(zhì)量） 2．求摩爾流量 D + W = 210 0.65×210 = 0.99×D + 0.01×W 解得： D = 137.14koml/h , W = 72.86kmol/h ； 塔內(nèi)氣、液相流量： 1）精餾段：； 2）提餾段： 二、熱量衡算 1） 再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量： 2） 冷凝器熱流量： 冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量： 第三節(jié) 塔板數(shù)的計(jì)算 注：下標(biāo)t、b分別表示塔頂、塔底參數(shù)。 1. 回流比計(jì)算過(guò)程： =1.437 泡點(diǎn)進(jìn)料：q=1 q線(xiàn)方程：xq=zF 代入數(shù)據(jù)，解得： xq=0.65 , ye=0.73 2. 逐板計(jì)算過(guò)程： (1)塔內(nèi)氣液相流量： 精餾段：L=RD=746.0416 koml/h ; V=(R+1)D=883.1816 koml/h 提餾段：L’=L+Qf=956.0416 koml/h ; V’=V=883.1816 koml/h (2)塔內(nèi)精餾段、提餾段方程： 精餾段方程： 提餾段方程： (3)理論塔板數(shù)的計(jì)算：（采用逐板計(jì)算法） 相平衡方程為： 帶入精餾段方程和相平衡方程中計(jì)算，直至xi5-6,不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏夜現(xiàn)象。 3.液泛的驗(yàn)算 為避免液泛，溢流管內(nèi)的清液高度: 氣體通過(guò)一層塔板的壓降所相當(dāng)?shù)囊褐叨萮P 液體通過(guò)降壓管的壓頭損失，因不設(shè)內(nèi)堰 板上清液高度hL=0.07m液柱 則Hd=hP+hd+hL=0.0881+0.036+0.07=0.1941m 取φ=0.5， φ（HT+hW）=0.5(0.45+0.032)=0.241m液柱 因此 ， 滿(mǎn)足工程要求 4.液沫夾帶驗(yàn)算 板上液相流程長(zhǎng)：Zl=D-2Wd=1.6-2×0.1984=1.2032m 板上液流面積： Ab=AT-2Af=2.0096-2×0.190912=1.63m2 乙烯-乙烷物系按正常物系取物性，查泛點(diǎn)負(fù)因子圖表得， FLV=0.2978, u/uf=0.736 , φ=0.032 則 又根據(jù) 則eV=0.0026kg液體/kg氣體 兩次算出的eV<0.1kg液體/kg氣體，符合工程條件 5.操作彈性 從霧沫夾帶相考慮氣相負(fù)荷上限 F＝0.8＝ ＝0.277 從液泛角度考慮負(fù)荷上限，即 φ（）=0.5（0.45+0.032）=0.241m ＝0.1374 ＝0.0674 ＝1.411 彈性 6.負(fù)荷性能圖 1） 霧沫夾帶上限線(xiàn) 中，取eV=0.1 kg液體/kg氣體 并將有關(guān)變量與Vh ,Lh的關(guān)系帶入整理，得 ，作出液膜夾帶曲線(xiàn) 2）液泛線(xiàn) 令 則 帶入數(shù)據(jù)，并化簡(jiǎn)得最終結(jié)果為： 作出液泛曲線(xiàn) 3）液相負(fù)荷上限線(xiàn) τ=5s 作出液相負(fù)荷上限線(xiàn) 4) 嚴(yán)重漏夜曲線(xiàn) ,c0=0.63 , ,將以上式子關(guān)聯(lián)帶入，得 作出嚴(yán)重漏夜曲線(xiàn) 5）液相負(fù)荷下限線(xiàn) ， Lh=2.2m3/h 作出液相負(fù)荷下限線(xiàn) 第四章 再沸器的設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條件 1．選用立式熱虹吸式再沸器 塔頂壓力：2.6013MPa 壓力降：Np=0.50kPa 塔底壓力: 2.6013+0.0005*74=2.6383MPa 2．再沸器殼程與管程的設(shè)計(jì) 殼程 管程 溫度（℃） 70 2.6 壓力（MPa絕壓） 0.1013 2.6316 冷凝量（kg/h） 84393.6 蒸發(fā)量（kg/h） 24729 出口50℃ 物性數(shù)據(jù)： 殼程凝液在溫度（50℃）下的物性數(shù)據(jù)： 熱導(dǎo)率： λC=0.659W/(m*K) 粘度： μC=0.47mPa*s 密度： ρC=983.7kg/m3 液相定比壓熱容 氣化潛熱 =2257 kJ/kg 氣凝熱 r=2243 kJ/kg 管程流體在（2.6℃ 2.658MPa）下的物性數(shù)據(jù)： 潛熱： rb=286.67kJ/kg 液相熱導(dǎo)率： λb=0.0962W/(m*K) 液相粘度： μb=0.0572mPa*s 液相密度： ρb=387.87kg/m3 液相定比壓熱容： cp,b=3.495kJ/(kg*K) 表面張力： σb=2.761mN/m 氣相熱導(dǎo)率 λ=0.01591 W/(m*K) 氣相粘度： μV=0.00878mPa*s 氣相密度： ρv=50.2kg/m3 氣凝熱 r=287.4 kJ/kg 蒸氣壓曲線(xiàn)斜率： （Δt/Δp）S=0.000503m3*K/kg 二、估算設(shè)備尺寸 熱流量： 傳熱溫差： ℃ 假設(shè)傳熱系數(shù)： k=850 估算傳熱面積： 擬用傳熱管規(guī)格為Ф25×2mm,管長(zhǎng)L=3000mm 則傳熱管數(shù)： 根 若將傳熱管按正三角形排列， 管心距： t=0.032m 則 殼徑： 圓整后 DS=0.55m 取管程進(jìn)口直徑： Di=0.25m 管程出口直徑： D0=0.32m L/D=3/0.55=5.45 在之間 三、傳熱系數(shù)的校核 1．顯熱段傳熱系數(shù)K 假設(shè)傳熱管出口汽化率：xe =0.34 1) 計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù) 2) 顯熱段傳熱管內(nèi)表面系數(shù)： 傳熱管內(nèi)質(zhì)量流速： 顯熱段傳熱管內(nèi)表面系數(shù)：取n=0.4 管外冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)： 3） 污垢熱阻及管壁熱阻 沸騰側(cè)： Ri=0.00026 m2*K/W 冷凝側(cè)： R0=0.000172 m2*K/W 管壁熱阻： m2*K/W 4） 顯熱段傳熱系數(shù) 2.蒸發(fā)段傳熱系數(shù)KE計(jì)算 傳熱管內(nèi)釜液的質(zhì)量流量： 當(dāng)xe=0.34時(shí)，Lockhut-martinel參數(shù)： 則1/Xtt=1.46 查設(shè)計(jì)書(shū)P96圖3－29 得：aE=0.07 在x=0.4xE=0.138時(shí)的情況下 再查圖3－29，am=0.45 泡核沸騰壓抑因數(shù)anb： 以液體單獨(dú)存在為基準(zhǔn)的對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)ai: 沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)：KE =4.94 兩相對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù): 沸騰傳熱膜系數(shù)： 沸騰傳熱系數(shù)KE為： 3.顯熱段及蒸發(fā)段長(zhǎng)度 4.傳熱系數(shù) 實(shí)際需要傳熱面積： 5.傳熱面積裕度： >20% 所以，傳熱面積裕度合適，滿(mǎn)足要求 四 循環(huán)流量校核 1．循環(huán)系統(tǒng)推動(dòng)力： 1）當(dāng) X=Xe/3= 0.1133時(shí) 兩相流的液相分率 兩相流平均密度： 2）當(dāng) X=Xe=0.34時(shí) 兩相流的液相分率： 則 根據(jù)課程設(shè)計(jì)表3－19 得：l=0.85m 則循環(huán)系統(tǒng)的推動(dòng)力： 2．循環(huán)阻力⊿Pf： ①管程進(jìn)出口阻力△P1 進(jìn)口管內(nèi)質(zhì)量流量： 釜液進(jìn)口管內(nèi)流動(dòng)雷諾數(shù)： 進(jìn)口管長(zhǎng)度與局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度： 進(jìn)口管內(nèi)流體流動(dòng)摩擦系數(shù)： 管程進(jìn)口阻力: ②傳熱管顯熱段阻力 ③傳熱管蒸發(fā)段阻力△P3 氣相在傳熱管內(nèi)的質(zhì)量流量 液相流動(dòng)阻力 ④管內(nèi)動(dòng)能變化產(chǎn)生阻力△P4 動(dòng)量變化引起的阻力系數(shù): ⑤管程出口段阻力△P5 氣相流動(dòng)阻力△Pv5 管程出口長(zhǎng)度與局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度之和： 液相流動(dòng)阻力Δp5 所以循環(huán)阻力： 則 循環(huán)推動(dòng)力ΔpD略大于循環(huán)阻力Δpf,說(shuō)明假設(shè)的出口氣化率Xe=0.34基本正確。再沸器滿(mǎn)足傳熱過(guò)程對(duì)循環(huán)流量的要求。 第五章 輔助設(shè)備設(shè)計(jì) 一、輔助容器的設(shè)計(jì)（容器填充系數(shù)?。簁=0.7） 1.進(jìn)料罐（常溫貯料） 20℃乙烯 ρL1 =380kg/m3 乙烷 ρL2 =540kg/m3 壓力取2.61MPa 由上面的計(jì)算可知 進(jìn)料 Xf=65% Wf=63.4% =426.3 kg/m3 進(jìn)料質(zhì)量流量：qmfh=6027kg/h 取停留時(shí)間：x為4天，即x=96h 進(jìn)料罐容積：1938.92m3 , 圓整后 取V=1939m3 2.回流罐（-17℃） 質(zhì)量流量 qmLh=R·qmDs =116477.99kg/h ρL2 =413.4kg/m3 設(shè)凝液在回流罐中停留時(shí)間為0.5h，填充系數(shù)φ=0.7 201.25 m3 則回流罐的容積， 取V=202m3 3.塔頂產(chǎn)品罐 質(zhì)量流量qmDh=qmDs =3935.918 kg/h； 產(chǎn)品在產(chǎn)品罐中停留時(shí)間為120h，填充系數(shù)φ=0.7 1775.6 m3 則產(chǎn)品罐的容積 取V=1776 m3 4.釜液罐 取停留時(shí)間為5天，即x=120h 質(zhì)量流量qmWh=qmWs =2091.082 kg/h 867.13 m3 則釜液罐的容積 取V=868m3 二、傳熱設(shè)備 1.冷卻器和塔頂冷凝器的集成 采用臥式冷凝器 入口 出口 塔頂產(chǎn)品 256.4k 263.2k 進(jìn)料 273.2k 263.4k 傳熱溫差： 管內(nèi)液體流率：F=210kmol/h 取K=700 ，則傳熱面積為 ，圓整后的 A=13m2 2.釜液冷卻器 塔頂產(chǎn)品與進(jìn)料熱交換后，繼續(xù)與冷卻釜液 塔頂產(chǎn)品 入口263.2k 出口273.2k 釜液 入口 273.2k 出口278.9k 傳熱溫差： 取K=700 ，則傳熱面積為 , 圓整后取A=6 m2 三、泵的設(shè)計(jì) 1．進(jìn)料泵(兩臺(tái)，一用一備) 取液體流速：u=0.564m/s 液體密度： kg/ m3 取d=65mm 液體粘度; 取ε=0.2 相對(duì)粗糙度：ε/d=0.003 查得：λ=0.026 取管路長(zhǎng)度：l=80m 取90度彎管4個(gè)，截止閥一個(gè)，文氏管流量計(jì)1個(gè) 取 qVLh =6.73m3/h 選取泵的型號(hào)：AY 揚(yáng)程：30～65m 流量：2.5～60m3 /s 2．回流泵（兩臺(tái)，一用一備） 取液體流速：u=0.5m/s kg/ m3 取d=0.128 取ε=0.2 相對(duì)粗糙度：ε/d=0.0016 查得：λ=0.0225 取管路長(zhǎng)度：l=100m 取90度彎管4個(gè)，截止閥一個(gè)，文氏管流量計(jì)1個(gè) 取 qVLh =23.2m3/h 選取泵的型號(hào)：100F-57 3.釜液泵（兩臺(tái)，一備一用） 取液體流速：u=0.394m/s kg/ m3 液體粘度 取ε=0.2 相對(duì)粗糙度：ε/d=0.0049 查得： λ=0.03 取管路長(zhǎng)度：l=30m 取90度彎管4個(gè)，截止閥一個(gè)，文氏管流量計(jì)1個(gè) qVLh =1.87m3/h 該處泵揚(yáng)程為負(fù)值，正常工作時(shí)不使用，但非正常工作或停止工作時(shí)，需要使用。 選取泵的型號(hào)：50F-16 第六章 管路設(shè)計(jì) 進(jìn)料管線(xiàn)取料液流速 u=0.5 m/s 則d==0.102m/s 取管子規(guī)格為Ф114×4其他各處管線(xiàn)類(lèi)似求得 管子名稱(chēng) 管內(nèi)液體流速（m/s） 管線(xiàn)規(guī)格（mm） 進(jìn)料管 0.5 Ф114×4 塔頂蒸氣管 15 Ф121×5 塔頂產(chǎn)品管 0.5 Ф62×3 回流管 0.5 Ф203×6 釜液流出管 0.3 Ф89×3.5 儀表接管 Ф25×2.5 塔底蒸汽回流管 15 Ф121×5 貯罐容積估算表 序號(hào) 位號(hào) 名稱(chēng) 停流時(shí)間/h 容積/m3 1 V-101 原料中間罐 96 1294 2 V-102 回流罐 0.5 21 3 V-103 塔頂產(chǎn)品罐 120 914 4 V-104 塔底產(chǎn)品罐 120 763 第七章 控制方案 序號(hào) 位置 用途 控制參數(shù) 介質(zhì)物性 /（kg/m3） /（mPa·s） 1 FIC-01 進(jìn)料流量控制 0~210kmol/h 乙烷、乙烯 =433.7,=0.092 2 FIC-02 回流定量控制 0~430 kmol/h 乙烯=408, =0.09 3 PIC-01 塔壓控制 0~2.7Mpa 乙烯，蒸汽, 4 HIC-01 釜液面控制 0~2.5m 乙烷=385, 5 HIC-02 回流罐液面控制 0~2m 乙烯=408, 6 TIC-01 釜溫控制 1~6℃ 乙烷=385, 第八章 設(shè)備一覽表 系統(tǒng)所需的主要設(shè)備及主要參數(shù) 序號(hào) 位號(hào) 名稱(chēng) 揚(yáng)程/m 流量/m/s 功率/kw 1 P-101 進(jìn)料泵 25 10 1.2 2 P-102 釜液泵 2.5 8.5 0.5 3 P-103 回流泵 40 25 7.5 4 P-104 塔頂產(chǎn)品泵 15 14 0.5 5 P-105 塔底產(chǎn)品泵 35 5 1.0 換熱器傳熱面積估算表 序號(hào) 位號(hào) 名稱(chēng) 熱流量/KW 傳熱系數(shù)/(W/m2k) 傳熱溫差/℃ 傳熱面積/m2 備注 1 E-102 塔頂冷凝器 42.3 700 8.6 9 2 E-101 塔底再沸器 4567.3 1158.58 113.1 8 3 E-103 進(jìn)料冷凝器 46.5 650 8.6 9 4 E-104 塔底冷凝器 6.66 650 7.4 3 序號(hào) 位號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 形式 主要性能參數(shù) 操作條件 1 T-101 精餾塔 浮閥塔三 D=1200 Np=74 H=44.5 操作溫度 t=256.51 操作壓力 p=2.601Mpa 2 E-102 塔頂冷凝器 分塊管板式 3 E-101 塔底再沸器 分塊管板式 4 E-103 進(jìn)料冷凝器 分塊管板式 5 E-104 塔底冷凝器 分塊管板式 6 P-101 進(jìn)料泵2臺(tái) 離心泵 Q=10m3/h H=25m 乙烯乙烷混合液 7 P-102 釜液泵2臺(tái) 離心泵 Q=8.5m3/h H=2.5m 乙烷液 8 P-103 回流泵2臺(tái) 離心泵 Q=25m3/h H=40m 乙烯液 9 P-104 塔頂產(chǎn)品泵2臺(tái) 離心泵 Q=14m3/h H=15m 乙烯液 10 P-105 塔底產(chǎn)品泵2臺(tái) 離心泵 Q=5m3/h H=35m 乙烷液 11 V-101 原料中間罐 臥式 1294 0℃ 2.6Mpa 12 V-102 回流罐 立式 21 -16.7℃ 2.6Mpa 13 V-103 塔頂產(chǎn)品罐 立式 914 0℃ 2.6Mpa 14 V-104 塔底產(chǎn)品罐 立式 763 0℃ 2.6Mpa 15 V-105 不合格產(chǎn)品罐 立式 650m3 0℃ 2.6Mpa 第九章 設(shè)計(jì)評(píng)述 這次課程設(shè)計(jì)完成后，我發(fā)現(xiàn)我對(duì)于化工原理知識(shí)的了解上升到了一個(gè)新的層面，對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一步，我都能說(shuō)出它的原理和具體做法。對(duì)于上課時(shí)涉及較少的工藝流程也熟悉了不少。此外，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中復(fù)習(xí)并掌握了許多計(jì)算機(jī)知識(shí)，例如C語(yǔ)言，EXCEL，MATLAB，AUTO-CAD等?？傊?，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，豐富了我各個(gè)方面的知識(shí)，我受益匪淺。更希望各位老師能幫助指出我設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤與不足之處，使我能不斷提高進(jìn)步。 第十章 參考文獻(xiàn)： 1.《化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》，匡國(guó)柱、史啟才主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。 2.《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》劉光啟，劉杰主編，化學(xué)化工出版社，2002年。 3.《化工物性算圖手冊(cè)》，劉光啟、馬連緗、劉杰主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。 4.《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，盧煥章，化學(xué)工業(yè)出版社，1982年。 5.《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，（續(xù)篇），馬沛生，化學(xué)工業(yè)出版社，1982年。 6.《石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》，王松漢，化學(xué)工業(yè)出版書(shū)，2002年。 7.《化工原理》（下冊(cè)） 第十一章 主要符號(hào)說(shuō)明 符號(hào) 意義與單位 符號(hào) 意義與單位 A 塔板上方氣體通道截面積 m2 e 單位時(shí)間夾帶的液沫量 kg/h Aa 塔板上有效傳質(zhì)區(qū)面積 m2 ev 單位質(zhì)量氣體夾帶的液沫質(zhì)量 Ad 降液管截面積 m2 Fa 氣體的動(dòng)能因子kg1/2/(s*m1/2) Ao 板孔總截面積 m2 Nt 理論塔板數(shù) AT 塔截面積 m2 Np 實(shí)際塔板數(shù) b 液體橫過(guò)塔板流動(dòng)時(shí)的平均寬度 m n 浮閥個(gè)數(shù) bc 塔板上邊緣寬度 m p 系統(tǒng)總壓力 kPa 組分分壓 kPa bd 降液管寬度 m -Δpf 塔板阻力降 N/ m2 bs 塔板上入口安定區(qū)寬度 m Φ 熱負(fù)荷 w(kw) b’s 塔板上出口安定區(qū)寬度 m D 餾出液摩爾流量 kmol/h C 計(jì)算液泛速度的負(fù)荷因子 F 進(jìn)料摩爾流量 kmol/h C20 液體表面張力20mN/m時(shí)的負(fù)荷因子 qm 質(zhì)量流量 kmol/h Co 孔流系數(shù) L 液相摩爾流量 kmol/h D 塔徑 m V 氣相摩爾流量 kmol/h do 浮閥直徑 m W 釜液摩爾流量 kmol/h ET 塔板效率 液流收縮系數(shù) qVLh 液相體積流量 m3 /h qVLs 液相體積流量 m3 /s hσ 克服液體表面張力的阻力 m qVVh 氣相體積流量 m3 /h how 堰上方液頭高度 m qVVs 氣相體積流量 m3 /s hw 堰高 m R 回流比 K 相平衡常數(shù) r 摩爾汽化潛熱 kj/kmol k 塔板的穩(wěn)定性系數(shù) T 熱力學(xué)溫度 K lw 堰長(zhǎng) m t 攝氏溫度 ℃ M 摩爾質(zhì)量 kg/kmol FLV 兩相流動(dòng)參數(shù) ρ 密度 kg/m3 f 汽化分?jǐn)?shù) σ 液體表面張力 mN/m Hd 氣相摩爾焓 kj/kmol τ 時(shí)間 s H’d 降液管內(nèi)清液層高度 m Φ 降液管中泡沫層的相對(duì)密度 Hf 降液管內(nèi)泡沫層高度 m φ 篩板的開(kāi)孔率 HT 塔板間距 m φ1 餾出液中易揮發(fā)組分的回收率 hb 降液管底隙 m φ2 釜液中難揮發(fā)組分的回收率 hd 液體流過(guò)降液管底隙的阻力m ψ 液沫夾帶分?jǐn)?shù)，篩孔中心距m hf 塔板阻力（以清液層高度表示 m） u 設(shè)計(jì)或操作氣速 m/s ht 塔板上的液層阻力（以清液層高度表示 ）m ua 通過(guò)有效傳質(zhì)區(qū)的氣速 m/s ho 干板阻力 （以清液層高度表示）m uf 液泛氣速 m/s h’o 嚴(yán)重漏液時(shí)的干板阻力m uo 篩孔氣速 m/s u’o 嚴(yán)重漏液時(shí)相應(yīng)的篩孔氣速 m/s zf 進(jìn)料的摩爾分?jǐn)?shù) x 液相摩爾分?jǐn)?shù) α 相對(duì)揮發(fā)度 y 氣相摩爾分?jǐn)?shù) β 塔板上液層的充氣系數(shù) Z 塔高 m 下標(biāo) A.B 組分名稱(chēng) min 最小 c 冷缺水 max 最大 D 餾出液 n 塔板序號(hào) e 平衡 opt 適宜 F 進(jìn)料 q 精。提餾段交點(diǎn) h 小時(shí) R 再沸器 i 組分名稱(chēng) s 秒 j 組分名稱(chēng) V 氣相 l 液相 w 釜液 ’ 提餾段 ° 飽和 28