丙酮-水精馏塔工艺设计及附属设备选型

丙酮-水精馏塔工艺设计及附属设备的选型目录摘要： 则传热面积因为传热温差不大于50℃,故采用固定管板式换热器，且冷却水走管程，丙酮蒸汽走壳程。查【化工原理】上册表4-12取查【化工原理】上册附录五得水在27.18℃时的密度故有管程的直径故需采用换热管为的换热器，并需要10个该型号的换热器进行并联换热，型号标准见表（参照【化工原理】上册附录二十）表5-16冷凝换热器型号参数外壳直径D/mm800管程数NP2公程压强/MPa0.6管数NT450管子尺寸/mmΦ25*2.5公程面积/102.4管长/m3计算换热面积/111.9再沸器的选型选用U型管加热器，经处理后，放在塔釜内。蒸汽选择3.69atm，120℃的水蒸气，传热系数K=600kcal/(m·h·℃)=2520kJ/(m·h·℃)，=513kcal/kg1.间接加热蒸汽量2.再沸器加热面积℃为再沸器液体入口温度；℃为回流汽化为上升蒸汽时的温度；℃为加热蒸汽温度；℃为加热蒸汽冷凝为液体的温度；用潜热加热可节省蒸汽量从而减少热量损失℃℃℃离心泵的选择与计算计算过程如下所选管为热轧无缝钢管校核管内流速则雷诺数局部阻力损失：三个标准截止阀全开;三个标准90°弯头；管路总压头损失扬程流量经查陈敏恒丛德滋方图南齐鸣斋编《化工原理》P293附表八泵与风机，P296型号IS50-32-200泵合适。各种接管尺寸确定及选型1）进料管进料体积流量取适宜的输送速度，故经圆整选取热扎无缝钢管（GBT17395-2008），规格为：实际管内流速：2）釜残液出料管釜残液的体积流量为：取适宜的输送速度经圆整选取热扎无缝钢管（GBT17395-2008），规格为：实际管内流速：3）回流液管回流液体积流量利用液体的重力进行回流，取适宜的回流速度，那么经圆整选取热扎无缝钢管（GBT17395-2008），规格为：实际管内流速：4）塔顶上升蒸汽管塔顶上升蒸汽的体积流量：取适宜速度，那么经圆整选取热扎无缝钢管（GBT17395-2008），规格为：实际管内流速：5）水蒸气进口管通入塔的水蒸气体积流量取适宜速度，那么经圆整选取热扎无缝钢管（GBT17395-2008），规格为：实际管内流速为：储罐的选择1）原料储罐质量流量体积流量故所需原料储罐的体积2）塔顶产品储罐质量流量体积流量故所需塔顶产品储罐的体积3）塔底产品储罐质量流量体积流量故所需塔底产品储罐的体积设计结果一览表项目符号单位计算数据精馏段提馏段各段平均温度℃57.4974.295平均流量气相Vsm3/s0.3690.357液相Lsm3/s0.00020150.00118实际塔板数N块58板间距HTm0.30.4塔的有效高度Zm1.62.1塔径Dm0.80.8空塔气速um/s0.7880.711塔板液流形式单流型单流型溢流装置溢流管型式弓形弓形堰长lwm0.5280.480堰高hwm0.056980.0280溢流堰宽度Wdm0.640.0280受液盘距离m0.046980.0180板上清液层高度hLm0.060.06孔径mm5.05.0孔中心距tmm15.015.0开孔率％10.0810.08孔数n孔17971673开孔面积m20.035280.03543筛孔气速m/s10.4610.90稳定系数2.282.47塔板压降hpkPa0.06270.04566液体在降液管中停留时间τs39.316.64降液管内清液层高度Hdm0.10720.07696雾沫夹带evkg液/kg气0.0030.0039流量上限液沫夹带控制液沫夹带控制流量下限液相负荷下线控制液相负荷下线控制液相最大负荷Ls·maxm3/s1.151.18液相最小负荷Ls·minm3/s0.350.35操作弹性2.093.37设计心得本次毕业设计的要求为设计分离丙酮-水混合液（混合气）的板式精馏塔，通过本次毕业设计我学到了很多东西。本次毕业设计需要大量的化工原理计算，这是我们学习化工原理的一次实践，不仅巩固了我们的学习成果，也使我们了解了各种计算在实际生产中的应用与方法。通过具体的板式精馏塔的设计，我熟悉了精馏塔的结构、反应过程、生产流程，还了解了生产过程中附属设备的设计选择。这不是一个单一设备的设计，而是一整套生产系统的设计。它使我们学会了怎样从实际生产出发，周全的考虑问题，从宏观的角度统筹生产，从微观的角度设计好每一个细节。在本次的毕业设计中，我查阅了很多资料，了解了许多课堂上学不到的东西。通过对学术期刊的查阅和网络信息的搜索，增强了我获取信息的本领，这对我以后的学习和生活都会起到莫大的帮助。本次毕业设计基本上是成功的，但其中还有一些不足之处。比如。我们的设计都是基于理想状态的，而实际生产环境将更复杂，系统中还有不少地方需要改进和完善。还有设计过程中带来了一些误差，通过作图法完成的。通过本次毕业设计我将理论与实践联系到了一起，知识和能力都得到了提高，这些知识与经验对自己以后的学习和工作来说都是一笔宝贵的财富。最后，我要感谢我的指导老师，感谢他在本次课程设计中对我的指导和帮助。致谢本次设计是在李老师和汪老师的细心指导下，经过一个多月的努力完成的，在设计过程中，每当我遇到疑点和难点时，老师们给我提供了很大帮助，耐心的为我讲解，提供资料供我翻阅，帮我拓宽了思路并丰富了实践经验，为设计的顺利进行提供了条件，使我顺利的完成了本次设计。在此我表示衷心的感谢！在论文写作过程中，我的同学也给予了我很大的帮助，提供了有益的建议，并给予了鼓励和支持，在此也表示感谢！再次，我要感谢我的母校对我的培养，感谢各位老师对我的栽培。是他们把我从对煤化工生产技术一无所知带到能够从事该行业，并使我可以把所学到的知识和技能，应用于实践。时值论文完成之际，谨向各位老师致以衷心的感谢和崇高的敬意！最后，恳请各位老师提出宝贵意见，以便在今后的学习和工作中加以改进，使整个方案更趋合理和完善，在此深表谢意。参考文献[1]张浩勤、陆美娟主编化工原理第二版下册北京：化学工业出版社，2006.10[2]付家新、肖稳发主编化工原理课程设计北京：化学工业出版社，2010.11[3]张浩勤、陆美娟主编化工原理第二版上册北京：化学工业出版社，2006.4[4]化工设备设计全书编辑委员会塔设备设计上海科学技术出版社，1988.11[5]王国胜化工原理课程设计大连理工大学出版社，2006.4