丙烯丙烷筛板塔设计

前言前言目概 流程简 精馏塔工艺目概 流程简 精馏塔工艺设 再沸器的设 辅助设备的设 管路设 控制方 主要符号说 参考文 第一概3~6mm，孔径一般第一概3~6mm，孔径一般（设计从略第二方案流程简（设计从略第二方案流程简处理能力及产品质处理量：塔底产品:xw≤2％第三章精处理能力及产品质处理量：塔底产品:xw≤2％第三章精馏塔工艺设第一计条1.工艺条2．操作条件塔顶操作压力：P=1.62MPa（表压回流比系数3．塔板形式：4．处理量5．安装地点：大6．塔板设计位置物料密第二节物料衡算及热量衡—物料衡1．换将摩尔百分数换算成质量百分W=X·MA物料密第二节物料衡算及热量衡—物料衡1．换将摩尔百分数换算成质量百分W=X·MA/[X·MA+(1-％将摩尔流量换算成质（MA为丙稀摩尔质量MB为丙烷摩尔质量M=xf·MA+(1-2．求质量流+q qmws=｛qmDs·wDqmws·wW解得：qmDs=0.5364kg/s1）精馏段：LV2）V’=V-(1-二热量衡1）再沸器加热蒸气的质量流量：GR=2）冷凝器热流冷凝器冷却剂的质量流量QC/(cl·(t2-第三板数的计利用程序进行迭代流程①∣∑y-2）冷凝器热流冷凝器冷却剂的质量流量QC/(cl·(t2-第三板数的计利用程序进行迭代流程①∣∑y-Y2板数计计算计算并输出α、NfyKi ABKA泡点初值计算α②③①∣α-(αN计算Nf计算Pt(绝)、xf、xD假设塔顶温度经泡点迭代计算得塔顶温度lnp0A TiooP;PABP又得;KiKAKB设2假设塔顶温度经泡点迭代计算得塔顶温度lnp0A TiooP;PABP又得;KiKAKB设2α=(1+2)/2泡点进料q｛ y1(代入数据，解得xDyeRminxn ｛R xnR Rxi<xn (1)｛qnLqyn1x＝ R1.5238xn (1)｛qnLqyn1x＝ R1.5238x0.5238RnRxn<计算结束。理论板数：Nt=n（含釜迭代结果进料板实际板数α2mVs=第四节精馏塔物性数气相密度：ρV液相密度：ρL液相表面张力2塔3qVVs=qmVs/ρv=0.2487m气相流量q=q/ρ=0.01368液相流量：q qVLF q L泛点关联图，得液相表面张力2塔3qVVs=qmVs/ρv=0.2487m气相流量q=q/ρ=0.01368液相流量：q qVLF q L泛点关联图，得C LVufV操作气速：uAuAdAAT=1AdATAT=A/0.85=2.406塔径DP1086.10.1P110联=2.54472D4降液管截面积：Ad=AT×0.15=0.3817气体流道截面积：A=AT-Ad=2.1630实际操作气速：u =0.1150A实际泛点率：uuf塔高的估有效高度：Z=HT裙座取5m,塔顶空间高度1.5m3060釜液高度0.44mDL第五节溢流装有效高度：Z=HT裙座取5m,塔顶空间高度1.5m3060釜液高度0.44mDL第五节溢流装降液管（弓形由上述计算可得：降液管截面积：Ad=AT×0.15=0.3817溢流2/2.84103lW液体流经底隙的流速：ubqVLs取塔板厚度所以降液管宽度：bdxDb 2r=Dc2r2sin1x)=有效传质面积：A2(xr2ar取筛孔直径：do=7mm,取孔中心距：t=3.6do=2d所以降液管宽度：bdxDb 2r=Dc2r2sin1x)=有效传质面积：A2(xr2ar取筛孔直径：do=7mm,取孔中心距：t=3.6do=2d0开孔率：=AA oa tA筛孔面积：=0.10022auoAond04第七节塔板流动性能液沫夹带5.7103 ：ev液/kgH ev<0.1kg/kg塔板阻力hf的核hf=又б=3mm,do=7mm,1 V0则h2g 0L 0又u0.1396m/aATdFau 塔板上液层充气系数hLhW1 V0则h2g 0L 0又u0.1396m/aATdFau 塔板上液层充气系数hLhWhOW0.0486m液h0.000575mg hfho+hl+hσ=0.117m HdhWhOWhf可取hudm8lWhblWhbHdhWhOWhfhd=0.162m则取降液管中泡沫层相对密度=0.324m0.49Hd T液体在降液管中的停Ad严重漏液h00.00560.13hWhOWk2.20461.5~u'uook第八荷性能过量液沫规定0.1（kg/q12 H2.5h3q1010 3 Wl =10671-液相上限2/第八荷性能过量液沫规定0.1（kg/q12 H2.5h3q1010 3 Wl =10671-液相上限2/ 严重漏液h00.00560.13hWhOWu 2gLqVVh/ 0AVO值2/ 2.84103lW2/3)得：qVVh其中：a=1.594104b=0.0056+0.13hw-2/13.69104lW液相上限Ad令720HT浆液管液令H WHdhWhOWhf720HT浆液管液令H WHdhWhOWhfhd，其中将hdqVLh，hfqVVh与qVLhqVLh前式整理得：3.934 式中a'q b'c'q d'q2/HT(1)hw1.18108/(lw2.84103(1)/(lw2/342.6109q 0.177267.5108q0.003724q2/3作点为：qVLh=49.23m3qVVh=895.36m负荷性能图3qVVh=895.36m负荷性能图放大后的负荷性能图：设计点位于四条线包围的区间中操作弹性：qVVhmax/（程序见附件二第四章再沸器的设—设计任务与1．选用立式热虹吸式再沸压力降第四章再沸器的设—设计任务与1．选用立式热虹吸式再沸压力降2．再沸器壳程与管程的设蒸发量物性数潜热热导率：λc粘度：μc密度：ρc管程流体在（52.5℃1.7817MPa）潜热液相热导率：λb液相粘度：μb液相密度：ρb液相定比压热容：Cpb=气相粘度：μv壳管温度压力（MPa绝压气相密度：ρv蒸气压曲线斜率（Δt/ΔP）=0.0000266m2算设备=传热温差：tmTtb=100-假设传热系数：K=850W/(m2K气相密度：ρv蒸气压曲线斜率（Δt/ΔP）=0.0000266m2算设备=传热温差：tmTtb=100-假设传热系数：K=850W/(m2Km拟用传热管规格为：Ф38×2.5mm,管NdT0NT得管心距则取取管程进口直径管程出口直径三传热系数1．显热段传热系数假设传热管出口汽化率txe1)计算显热段管内传热膜系数Gdi=38-2sd0 4G=310.687kg/(m2•Re=CbPbniRe0.8=2)壳程冷凝传热膜系数计算质量流量：M =0.06kg/(m•Re4MdRe=CbPbniRe0.8=2)壳程冷凝传热膜系数计算质量流量：M =0.06kg/(m•Re4Md0=1/= 21/ 323)沸腾侧：Ri=0.000176m2冷凝侧：Ro=0.00021m2管壁热阻：Rw=b/λw0.00005m2K/wdm=(di+do)/2=1=611.4898w/(m2•Kd0d0d01iw diim02.蒸发段传热系KE传热管内釜液的质量流量：Gh=3600qmwsXtt1xxvbb得X＝3Xe=0.0571/X 2）PdiQd0.225 P =8104.605w/(m•得X＝3Xe=0.0571/X 2）PdiQd0.225 P =8104.605w/(m•3）=1080.925w/(m2•1xrRPbedii沸腾表面传热系数F X=tttptpFtp=1888.94m2•沸腾传热膜系数：=6751.7w/(m2• doRidoRw12Ro =1266.69w/(m•KEv o3tp = t diNTKLp PwLLLBC=0.00272L=LCD=L-LBC=KCKLLBcKELCD=1264.64．传热系ACKC=32.25HAPAC5．传热面积裕度=环流量校1．循环系统推动力1）X=Xe/3=0.063333333 Xv v R 两相流的液相分率：==2 X 1RLvb2）x 环流量校1．循环系统推动力1）X=Xe/3=0.063333333 Xv v R 两相流的液相分率：==2 X 1RLvb2）x X'=v X=R'LXtt21X2_tp'v1RLb=_lg= PLD tp 2．循环阻力①管程进出口阻力G=i釜液进口管内流动雷诺数：ReDiG0.012270.7543=i(Di/L0.3426(Di/0.254D G ReDiG P2 =bia.GVdi0.01227VLPReDiG P2 =bia.GVdi0.01227VLP ViVb.GL=G-Gv=271.33=Lb=LRG =CD ibP(P1/4P1/4)=3动量变化引起的阻力系数(1xe 22x=M 1 V(1RLP4G2M/=a.G= 2G=V=oL'd 0.0254o =iV0.01227=VLV = b.=oL'd 0.0254o =iV0.01227=VLV = b.=212.118GLG=LbL0.01227==L2G P 1/4 5=所以循环阻力：△Pf=△P1+△++△P4+=又因PD第五章辅助设备设容器填充系数取1．进料罐（常温贮料20℃丙稀ρL1ρL263.93100第五章辅助设备设容器填充系数取1．进料罐（常温贮料20℃丙稀ρL1ρL263.931003 =516.3进料质量流量：qmfh=3600L2．回流罐qmLh17.39取V=18m33．塔顶产品qmDh=3600qmDs=1931.04则产品罐的容积釜液qmWh=3600qmWs=1058.04则釜液罐的容积设1．进料预热t1t2(90qmWh=3600qmWs=1058.04则釜液罐的容积设1．进料预热t1t2(9045)(7020)90m70管程液体流率：qmfh=3600管程液体焓变传热速率：Q=壳程水焓变壳程水流率假设传热系数Q则传热面积AK2．塔顶冷凝t1t2(4310)(4330)m4343管程流率传热速率壳程取焓变则壳程流率假设传热系数：K=650Q则传热面积：AK3．塔顶产品冷却t1t2(43传热速率壳程取焓变则壳程流率假设传热系数：K=650Q则传热面积：AK3．塔顶产品冷却t1t2(4310)(2520)m4325管程流率：qmDs=0.5364kg/s取潜热则传热速率：Q=壳程焓变则壳程流率假设传热系数：K=650QAK4．釜液冷却t1t2(52.510)(2520)52.5mln25管程流率丙烷液体焓变：ΔH传热速率：QqmVs•ΔH壳程取焓变则壳程流率假设传热系数：K=650Q则传热面积：AKA=8设1．进料泵取液体流速L516.3传热速率：QqmVs•ΔH壳程取焓变则壳程流率假设传热系数：K=650Q则传热面积：AKA=8设1．进料泵取液体流速L516.3LqVfs3d液体粘度0.068mPa取相对粗糙度Redu2.47查得取管路长度1(1 )u d取ZHeZ 2=4qdu36002扬程 2．回流泵（两台，一开一用取液体流速470q= =0.0137 L=4qdu36002扬程 2．回流泵（两台，一开一用取液体流速470q= =0.0137 Ld液体粘度0.066mPa取相对粗糙度Re6.62查得取管路长度1uhf)2g 取ZHeZ 2=d2u3600q4扬程 流量选取泵的型号3.釜液泵（两台，一开一用取液体流速液体密度：LqVWs=mWs Ld液体粘度0.0091mPa取相对粗糙度Redu查得取管路长度1qVWs=mWs Ld液体粘度0.0091mPa取相对粗糙度Redu查得取管路长度1uhf)2g 取Z则HeZpfu