丙烯-丙烷体系对筛板塔顶精馏装置设计（处理量：50回流比系数：1.4）

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1、过程工艺与设备课程姓名：史杰班级：化工0407学号：200448208目录概述1.1精馏塔………………………………………41.2再沸器………………………………………51.3冷凝器………………………………………51.4方案流程简介………………………………6精馏装置流程…………………………………62工艺流程………………………………………62.1设备选用……………………………………72.2处理能力及产品质量………………………7精馏塔工艺设计………………………………83.1设计条件……………………………………83.

2、2物料衡算及热量衡算………………………93.3塔板数的计算………………………………113.4精馏塔工艺设计……………………………133.5溢流装置的设计……………………………163.6塔板布置和其余结构尺寸的选取…………173.7塔板流动性能校核…………………………183.8负荷性能图………………………………23再沸器的设计………………………………244.1设计任务与设计条件……………………244.2估算设备尺寸……………………………254.3传热系数的校核…………………………264.4循环流量校核…………

3、…………………305辅助设备的设计……………………………326管路设计……………………………………397控制方案……………………………………40总结……………………………………………40附录一主要符号说明………………………42附录二参考文献……………………………43第一章概述精馏是分离液体混合物最常用的一中单元操作，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，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，是易挥发组分由液相向汽相转移，难会发组分由汽相向液相转移，实

4、现预料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传热、传质的过程。1.精馏塔精馏塔是精馏装置的主体核心设备，气、液两相在塔内多级逆向接触进行传质、传热，实现混合物的分离。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。常规或简单精馏塔设有一个进料口，进料位置将塔分为精馏段和提馏段两段，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

5、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。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.再沸器再沸器是精馏装置的重要附属设备，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。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。▲占地面积大，传热

6、系数中等，维护、清理方便。▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。3.冷凝器冷凝气是将工艺蒸汽冷凝为液体的设备，在冷凝过程中将热量传递给循环水等冷凝剂。列管式冷凝器中所用的换热表面可以是简单的光管、带肋片的扩展表面或经开槽、波纹或其他特殊方式处理过的强化表面。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。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

7、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。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

8、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．设备选用精馏塔选用筛板塔，配以立式热虹吸