化原课设乙烯浮阀塔顶浮伐

前目概前目概述1流程2精馏塔工艺设3再沸器辅助设备的设管路控制1234567设计心得及总附录要符号说明附录考文献第一述第一述精馏再沸热立式热虹吸热立式热虹吸特▲循环推动力：釜液和换热器传热管气液混合物的密度▲结构紧凑、占地面积小、传热系数▲壳程不能机械清洗，不适宜高粘度、或脏的传热介▲塔釜提供气液分离空间和缓冲冷凝第二方案流工艺流设备选设备选100第三章精馏塔工艺设第一计条1.工艺条2.操作条P=2.5MPa（表压3R/Rmin处理量安装地塔板设计位置F=100第二节物料衡算及热量衡一、精馏塔物料1．换算：(1)处理量安装地塔板设计位置F=100第二节物料衡算及热量衡一、精馏塔物料1．换算：(1)（MA为乙烯摩尔质量28,MB为乙烷摩尔质量30）:wW=0.93(2)进料状态混合物平均：M0.6528(10.65)30进料质量流量为20.65×100=0.99×D+D=,W34.69kmol/hW—塔底产品V(RV'V(qL；L'LL'V'W二、精馏系统的QRVGRQR/QC2）GCQC/c1(t1t2第三节塔板数的计注：下标t、b分别表示塔顶、塔底参1.查P-K-T图得：kA=0.99；kB=0.69则α顶=kA/kB=0.99/0.69=1.4347假设精馏塔的塔板数是75块，每块板的压降为塔底压力为P=2.658MPa;;则α底=kA/kB=1.49α1.查P-K-T图得：kA=0.99；kB=0.69则α顶=kA/kB=0.99/0.69=1.4347假设精馏塔的塔板数是75块，每块板的压降为塔底压力为P=2.658MPa;;则α底=kA/kB=1.49α平均=（α顶+α底2.y 1q线方程代入数据，解得：xe=0.65=平均xD y R1.3Rmin3板计算过程精馏段：L=RD=271.6896koml/h提馏段：L’=L+qF=371.6896koml/hV’=V=336.9996koml/hRyx0.8062xnnnRRW xx1.1029xLnLwny(1)带入精馏段方程和相平衡方程中计算，直至xi<zF,为理论进料x13x14=0.82539结果y45=0.017877NfNi/0.61NpN/0.6第四节精馏塔工艺设1323V0.07089m3/SvLL0.0053m3/SL则塔高H=0.8×4+0.9+（75-V271.68961323V0.07089m3/SvLL0.0053m3/SL则塔高H=0.8×4+0.9+（75-V271.6896查图，得F VL则C LufVA/A(sin11 /D)2)/(sin1(0.66)0.6610.662)/D WD 取设计泛点率为0.7，则空塔气速4圆整取D3.14D21.22AT44AAT1Ad/AT1.1304(10.0716)uVs/A0.07089/1.049460.0675(m/第五节降液管及溢流堰尺H0-降液管底隙高度；h1-降液管与进口堰间距；how-堰上液流高度；hw-溢流堰高度；lw-弓形溢流堰长度；Wc第五节降液管及溢流堰尺H0-降液管底隙高度；h1-降液管与进口堰间距；how-堰上液流高度；hw-溢流堰高度；lw-弓形溢流堰长度；WcWd-弓形降液管宽度；Ws1.弓形降液管所占ATA1.13041.049460.08094bD11l/D2/2dw选取平形受液盘，考虑降液管底部阻力和液封，选取底隙0.0053636002/L2.841033E(h)2/3hwhLhOW0.070.0197Lh/lW0.005363600/1.05618.27(m3/m降液管底隙液体流速ubLs/(lWhb)0.00536/(1.0560.045)0.1128m/V10/37.91.624m/动能因子F0=10,计算阀孔气速u0FO0.07089/[(/4)0.03921.624]nd 4取塔板上液体进出口安定区宽度2L0.00284E(h3 E近似取堰上液流高度计算（平堰堰液体流经降液管底部的流速为udl 1.056W2.弓型降液管宽度Wd、面积Af和停留时间2L0.00284E(h3 E近似取堰上液流高度计算（平堰堰液体流经降液管底部的流速为udl 1.056W2.弓型降液管宽度Wd、面积Af和停留时间查单流型塔板系列系数得，当lW/D=0.66,2,;则Af0.1909120.455.98（满足工程要求第六浮阀布置和其余结构尺寸 取阀孔动能因子F=10，则孔速u1.624m/00V8380.181294每层塔板上的阀孔数N，NO’S;xD(WW)rDW1.60.06S 222r2sin2x2x1.112mA2xra估算排间距为t'N 62通过排列，排出阀孔数为96 Fu1.58m/0 0.785d2 0.7850.0392O d2N通过排列，排出阀孔数为96 Fu1.58m/0 0.785d2 0.7850.0392O d2N0孔4 0.115100% 第七1.单板流体阻力流体力1)＝1.52msuu0vu25.340cvhl＝hwhp＝hcPhp＝415.80.122泄漏验液泛的HdHThW气体通过一层塔板的压降所相当的液柱高度hpL0.036m液hL SdlWh0取则因此HdHThW4.2u/uf=0.736LS则0.028kg液体kgV1 取则因此HdHThW4.2u/uf=0.736LS则0.028kg液体kgV1 5.7103 Hf2.5hOWhW 又根据eVHHT5.操作1.36ZVSS AbKVsmax＝0.277从液泛角度考虑负荷上限Vsmax.5hp，maxhdHdHdhp，max＝0.1655mhp，max＝hc，maxhl＝5.34maxh＝0.0955lu ＝0.123m3/＝2.0656.1）雾沫夹带上限5.7103 中，取eVHHT并将有关变量与Vh,Lh2Vh4.5103h2）液令Hd(HThWhWhOWhd2u 则 )2(1并将有关变量与Vh,Lh2Vh4.5103h2）液令Hd(HThWhWhOWhd2u 则 )2(1h)2.84103 S)3 S WllLWW24.661010Vh0.1931.75106 9.651042hh3）液相负荷上限AfL61.85m3/h4重漏夜曲' 0.0056 u') 00 0V046.9105液柱h 2Vh3.77 0.0096913.56104h5）2.84E0.006how，3作出液相负荷下限第四章再沸器的设一、设计任务与压力降塔底压力:2.6013+0.0005*74=2.658出口物性数壳程凝液在温度（50℃）下的物性数33气相粘度：出口物性数壳程凝液在温度（50℃）下的物性数33气相粘度：33QDbrb24729286.673.6tb)55.4(Tdtb)Tmln TbQApm拟用传热管规格为Ф25×2mm,管长 dT0若将传热管按正三角形排列，b1.1NT壳管温度压力（MPa绝压冷凝量蒸发量三、传热系数的1．显热段传热系数DSt(b1)(2~3)d0在4~6假设传热管出口汽化率W20.2kg/te三、传热系数的1．显热段传热系数DSt(b1)(2~3)d0在4~6假设传热管出口汽化率W20.2kg/teG327.81kg/(m22 4RediG120349.83cp,bPr显热段传热管内表面系数：取0.0231637.19W/(m2idi07171.9W/(mK2沸腾侧：2mm2管壁热阻： 0.002bWW1K703.03W/(m2KLdR R1i0W0R00idddw2.蒸发段传热系数KE 质量流量： 3600 1180116kg/(m2K0.51x0.9V bXb Vx则2.蒸发段传热系数KE 质量流量： 3600 1180116kg/(m2K0.51x0.9V bXb Vx则0.51x0.9V bXb Vx泡核沸腾压抑因数a20.69 0.33pbPr0.69 ib iAPrbb 以液体单独存在为基准的对流表面传热系数a0.023bRe(1x)0.8Pr0.41504.85W/(m2Kidi沸腾表面传热系数3.51F F8087.72W/m2K itpaanb1K1053.264W/(m2KL R R1 0i0W0R0ai ddw3.t 0.0293LdiNTKLtp p,b 0.293LLLBC4.传热Kt 0.0293LdiNTKLtp p,b 0.293LLLBC4.传热KCKLLBCKELCD/L1024.46W/(m2KQCK 5.APH环流量校11） X=Xe/3=0.11330.51x0.9V bXb VxXRX2LV1RLbRL148.98kg/2）0.51x0.9'V bXb VxXRX2LV1RLbRL98.1kg/则根据课程设计表3－19：l=0.85m L l g6000.4 2①管程进出口阻力G411.72kg/(m24ReDiGibD/ L l g6000.4 2①管程进出口阻力G411.72kg/(m24ReDiGibD/Lii 0.3426i0.012270.7543iLiGp1i 405.7paDi2②传热管显热段阻力G327.81kg/(m2d2i4RediGib0.012270.7543Gp2 di22XG74.3kg/(m2气相在传热管内的质量流量Ve3diVV0.012270.7543VV2LGpV3 diGLGGV253.51kg/(m2diLb0.012270.7543LL2LGpL3 352.75di211p3p 4302.74VGLGGV253.51kg/(m2diLb0.012270.7543LL2LGpL3 352.75di211p3p 4302.74V12XM )1ebeV1RLp4GM 584.582bGG85.442kg/(m2G251.3kg/(m2Ve2D04D/0divV0.012270.7543VV2LGpV5 13D02液相流动阻力GLGGV251.385.442165.858kg/(m2Lb0.012270.7543L2LLGpL5 5.273D0211p5 p 4V0.012270.7543L2LLGpL5 5.273D0211p5 p 4Vpfp1p2p3p4p5则pDp第五辅助设一、辅助容器的设计（容器填充系数1.进料罐（常温贮料20℃ρL1ρL2压力取由上面的计算可知进料63.93100L=426.3qmfhV取,2.回流罐（-质量流量qmLh=R·qmDs3ρL2qmLhV201.25取3.质量流量qmDh=qmDs=3935.918产品在产品罐中停留时间为120h，填充系数qmDhV取V=17764.釜液取停留时间为5天，即质量流量qmWh=qmWs取3.质量流量qmDh=qmDs=3935.918产品在产品罐中停留时间为120h，填充系数qmDhV取V=17764.釜液取停留时间为5天，即质量流量qmWh=qmWsqmWhV取二、传传热温t1ml管内液652835M28.7kg/Q455021028.79.8/3600取K=700Q12.4m2，圆整后的A2.入口出口入口出口t1tmQ352072.8628.79.8/3600取Q 入口出口t1tmQ352072.8628.79.8/3600取Q 圆整后取A=6A2m三、泵1取液体流速L426.30.091mPa相对粗糙度Redu1.716取管路长度取90度弯管4个，截止阀一个，文氏管流量计1(1le)2hf d取ZHeZuhfg3qVLh=6.73m选取泵的型号扬程 流量：2.5～60m30.092mPa取取相对粗糙度Redu取管路长度取90度弯管4个，截止阀一个，文氏管流量计1hf(1le)2 dRedu取管路长度取90度弯管4个，截止阀一个，文氏管流量计1hf(1le)2 d取ZHeZuhfg3qVLh=23.2m取液体流速L385d取相对粗糙度Re查得：取管路长度取90度弯管4个，截止阀一个，文氏管流量计1hf(1le)2 dZ2HeZpfhf3qVLh=1.87m选取泵的型号：50F-管路设第六进料管线取料液流速u=0.5贮罐容容积1V-2V-3V-4V-管路设第六进料管线取料液流速u=0.5贮罐容容积1V-2V-3V-4V-管线规格扬程流量功率1P-2P-3P-4P-5P-53L/（kg/m1FIC-扬程流量功率1P-2P-3P-4P-5P-53L/（kg/m1FIC-L=433.7,2FIC-乙烯L 3PIC-乙烯，蒸汽v34.1,v4HIC-乙烷 v5HIC-回流罐液面控乙烯 v6乙烷 L换热器传热面积热流量传热温传热面1E-92E-换热器传热面积热流量传热温传热面1E-92E-83E-94E-3主要性能1T-操作温度2E-分块管板3E-分块管板4E-分块管板5E-分块管板6P-乙烯乙烷混合7P-8P-主要性能1T-操作温度2E-分块管板3E-分块管板4E-分块管板5E-分块管板6P-乙烯乙烷混合7P-8P-9P-塔顶产品泵2P-塔底产品泵2V-V--总结EXCELMTL