丙烯-丙烷精馏装置设计（塔顶筛板处理量=50kmol回流比=1.2）

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1、化工原理课程设计姓名：高莉君学号：200248014设计单位：化学工艺0208指导教师：孙力都健完成时间：2005年9月9日40前言化工原理是化工及其相关专业学生的一门重要的技术基础课，其课程设计涉及多学科知识，是化工原理教学的关键环节，也是我们巩固和深化理论知识，培养工程设计观念的重要环节。本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔工艺设计、再沸器共工艺设计、辅助设备及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，对再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。设计过程中得到韩老师的指

2、导及建议给我的设计带来不少方便，同学们一起讨论更让我感受到设计工作是一种集体性的劳动，避免了不少错误。但鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多错误，望各位老师给予指正。40目录前言…………………………………………………………………1第一章概述……………………………………………………………3第二章流程简介………………………………………………………5第三章精馏塔工艺设计………………………………………………7第四章再沸器的设计…………………………………………………19第五章辅助设备的设计……………………………

3、…………………27第六章管路设计………………………………………………………34第七章控制方案………………………………………………………35设计心得及总结………………………………………………………36附录一主要符号说明…………………………………………………38附录二参考文献………………………………………………………41附表一…………………………………………………………………42附表二…………………………………………………………………4340第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，广泛应用于化工及其它

4、工业部门。精馏所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。1．精馏塔精馏塔是完成精馏操作的主体设备。塔体为圆筒形，塔内装设有供气、液接触传质用的多层塔板或填料。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，

5、筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液，易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求，目前应用较为广泛。2．再沸器再沸器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。40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。▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介质。▲塔釜提供

6、气液分离空间和缓冲区。3．冷凝器（设计从略）用以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。小型精馏塔的冷凝器可安装在塔顶。大型的，冷凝器则单独安装，并设有回流槽，回流液用泵送至塔顶。40第二章方案流程简介1．精馏装置流程精馏就是通过多级蒸馏，使混合气液两相经多次混合接触和分离，并进行质量和热量的传递，使混合物中的组分达到高程度的分离，进而得到高纯度的产品。流程如下：原料（丙稀和丙烷的混合液体）经进料管由精馏塔中的某

7、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。将塔顶蒸气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气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。1．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

8、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40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。1．设备选用精馏塔选用浮阀