化原課設(shè)雜壓縮包電子版

前前目概 方案流目概 方案流程簡(jiǎn) 精餾過(guò)程系統(tǒng)分 再沸器的設(shè) 輔助設(shè)備的設(shè) 管路設(shè) 控制方 第一第二第三第四第五第六第七設(shè)計(jì)心得及總 附錄一主要符號(hào)說(shuō) 附錄二參考文 第一1．精餾第一1．精餾2．再沸立式熱虹▲循環(huán)推動(dòng)立式熱虹▲循環(huán)推動(dòng)力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度▲結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)▲殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介▲塔釜提供氣液分離空間和緩沖3．冷凝112．工藝流3）3．設(shè)備選3）3．設(shè)備選4．處理能力及產(chǎn)品處理量：進(jìn)料塔頂產(chǎn)品第三章精餾過(guò)程系統(tǒng)設(shè)第一計(jì)第三章精餾過(guò)程系統(tǒng)設(shè)第一計(jì)條1.工藝條件飽和液體進(jìn)料進(jìn)料丙烯含xf＝65％（摩爾分?jǐn)?shù)2．操作條件1）塔頂操作壓力：P=1.62MPa（表壓4）回流比系數(shù)：R/Rmin=1.23．塔板形式：浮4．處理量5．安裝地點(diǎn)：大6．塔板設(shè)計(jì)位置第二節(jié)物料衡算及熱量一物料衡D第二節(jié)物料衡算及熱量一物料衡DxD解得結(jié)過(guò)果：D=45.9375kmolW=24.0625kmol/qmDsD·MD/3600=0.5364kg/sqmws=W·Mw/3600=0.2939kg/s二塔內(nèi)氣、液相流量：1）精餾段：LV2）V'=V-(1-1）再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量：GR=2）冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量：GC=QC/(cl·(t2-第三節(jié)塔板數(shù)的計(jì)再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量：GR=2）冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量：GC=QC/(cl·(t2-第三節(jié)塔板數(shù)的計(jì)yKip0ABKA泡點(diǎn)初值2①將Y計(jì)算并輸出α、Nf、N、R、qmLs、計(jì)算②③2①將Y計(jì)算并輸出α、Nf、N、R、qmLs、計(jì)算②③①∣α-N計(jì)算Nf、計(jì)算xD注：下標(biāo)t、b假設(shè)塔頂溫度經(jīng)泡點(diǎn)迭代計(jì)算得塔頂溫度lnp0A Ti丙烯：A=15.7027C=-丙烷：A=15.7260C=-注：下標(biāo)t、b假設(shè)塔頂溫度經(jīng)泡點(diǎn)迭代計(jì)算得塔頂溫度lnp0A Ti丙烯：A=15.7027C=-丙烷：A=15.7260C=-oPAoPB;P又得：K=1.003705K PABiKAKB假設(shè)泡點(diǎn)進(jìn)料 y1(代入數(shù)據(jù)，解得xDyeyeRminxn ｛(1)R x代入數(shù)據(jù)，解得xDyeyeRminxn ｛(1)R xnRRxi<xn ｛(1)qnL xxnW q q xn<計(jì)算結(jié)束。理論板數(shù)：Nt=n（含釜迭代結(jié)果V=451.5578kmol/L=405.62kmol/kmol/第四節(jié)V=451.5578kmol/L=405.62kmol/kmol/第四節(jié)精餾塔工藝設(shè)1.物性數(shù)液相密度=液（316.1K表面張力丙丙氣（316.1K表面張力（316.1K，1.72MPa丙丙kg/ρV=31*0.98+0.02*32.1=31.022kg/液相表面張力：σ=2.初估塔摩爾質(zhì)量lkg/ρV=31*0.98+0.02*32.1=31.022kg/液相表面張力：σ=2.初估塔摩爾質(zhì)量lCC2020L fV操作氣速：uuf=0.119693氣體體積流量 =Wv/ρV=0.16998A=1.420uAdAAT=1AdATAT=A/0.9=1.5778塔徑：DAdAAT=1AdATAT=A/0.9=1.5778塔徑：D聯(lián)=1.539 24降液管截面積：Ad=AT×0.1=0.1539氣體流道截面積：A=AT-Ad=0.385實(shí)際操作氣速：u =0.1227AAT=1.539m2,A=1.385m2,u/uf3.塔高的估Np=（NT-1）/0.6+1=90/0.6+1=151（塊排出釜液流量 =Wv/ρV=0.16998密度為ρbq/(3*釜液高度第五節(jié)溢流裝置的排出釜液流量 =Wv/ρV=0.16998密度為ρbq/(3*釜液高度第五節(jié)溢流裝置的設(shè)降液管（弓形Ad=×0.1=AdP11溢流則堰上液頭高2/h2.84 wlw第六塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺1.取塔板厚度AdPlw第六塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺1.取塔板厚度AdP11所以降液管寬度： xD(bbds2D2cxrx2r2sinra=F1Z-41型浮閥，重閥浮閥孔的直徑=0.0390=1.795us00042.由于直徑較大，所以采用分塊式塔板，等腰三角形排列*0ms04F0=1.795us00042.由于直徑較大，所以采用分塊式塔板，等腰三角形排列*0ms04F0 n420AT4第七節(jié)塔板流動(dòng)性能液沫夾帶qFl1vTF5-19得系數(shù)CF=0.1205-11所提供的數(shù)據(jù)，K可取Z=D-2bdAbTqqFl1vTF5-19得系數(shù)CF=0.1205-11所提供的數(shù)據(jù)，K可取Z=D-2bdAbTqFl1vAbF塔板阻力hf的計(jì)算和核塔板阻hf（1）干板阻臨界氣速173 =1.598m/ v20=0.0563m/2g液相為碳?xì)浠衔?hl0=0.04120=0.0563m/2g液相為碳?xì)浠衔?hl0=0.041hgL0hf=降液管液HdhWhOWhf可取液體通過(guò)降液管的阻力主要集中于底隙處，近似取uhddlWhblWhbHdhWhOWhfhd=0.191m則取降液管中泡沫層相對(duì)密度HT+hw=0.45+0.05=0.5m>液體在降液管中的停Ad=6.936s>5s嚴(yán)重漏液=0.8977HT+hw=0.45+0.05=0.5m>液體在降液管中的停Ad=6.936s>5s嚴(yán)重漏液=0.89770uK u'第八荷性能以氣相流量為縱坐標(biāo)，液相流量過(guò)量液沫qlv=0.44687-此線記作線液相上限對(duì)于平直堰，其堰上液頭高度how2/2.84103 =0.44687-此線記作線液相上限對(duì)于平直堰，其堰上液頭高度how2/2.84103 取=0.006m此線記作線 與縱軸平嚴(yán)重漏液當(dāng)閥孔的動(dòng)能因子低于5時(shí)將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重漏夜，故取u0則=308.953m3/此線記作線（3）——液相上限Ad令qnvh3600AdHT/ 49.86m3/由上述關(guān)系可作得線漿液管液H’=H 令HdhWhOWhf將其中qnvh3600AdHT/ 49.86m3/由上述關(guān)系可作得線漿液管液H’=H 令HdhWhOWhf將其中HThw…………………（*=0.052.84103Enlhhlw202gu d1.18108dll將各式WW*=35-0.88*qLh-3.39*0.0001*3.01*10-2此線記作線計(jì)算降液管液泛線上的點(diǎn)：計(jì)算降液管液泛線上的點(diǎn)：如表1071.4071065.8451059.6281052.475負(fù)荷性能圖如后面圖—設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條1．選用立式熱虹吸式再—設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條1．選用立式熱虹吸式再沸爾分?jǐn)?shù)）丙稀=0.018，丙烷塔頂壓力Pw=1720+2．再沸器殼程與管程的設(shè)物性數(shù)殼程凝液在溫度（100℃）下的物性數(shù)據(jù)潛熱：rc=2257KJ熱導(dǎo)率：λc密度：ρc=958.1kg/m3管程流體在（52.23℃1.788MPa）潛熱：rb=280KJ液相熱導(dǎo)率：λb液相粘度：μb液相密度：ρb殼管溫度壓力（MPa絕壓液相定比壓熱容：Cpb=1.703KJKg氣相粘度：μv氣相密度：ρv蒸氣壓曲線斜率（Δt/ΔP）=0.00438m2算設(shè)備QRDb液相定比壓熱容：Cpb=1.703KJKg氣相粘度：μv氣相密度：ρv蒸氣壓曲線斜率（Δt/ΔP）=0.00438m2算設(shè)備QRDbbDc=tmT=100-假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650W/(m2=49.7276K擬用傳熱管規(guī)格為：Ф38×3mm,管dT0若將傳熱管按正三角形排列，按式NT得管心距D=0.800m管程進(jìn)口直徑則取取管程出口直徑三傳熱系數(shù)1．顯熱段傳熱系數(shù)假設(shè)傳熱管出口汽化率Wtxe1)計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù)di=38-42sd0 G=368.8294kg/(m2?雷諾數(shù)：Re=假設(shè)傳熱管出口汽化率Wtxe1)計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù)di=38-42sd0 G=368.8294kg/(m2?雷諾數(shù)：Re=CPbPrb0.023Re0.8Pirdi=1017.432w/(m22)殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計(jì)算αo蒸氣冷凝的質(zhì)量流量：mQ0.684124kg/s M=0.061651kg/(m?d0Re=1/ /1/R32o=6441.52632w/(m23)沸騰側(cè)：Ri=0.000176m2冷凝側(cè)：Ro=0.00026m2管壁熱阻：Rw=b/λw=0.003/50=0.00006m2K/wdm=(di+do)/2=1=538.6364w/(m2? Ldd1/ /1/R32o=6441.52632w/(m23)沸騰側(cè)：Ri=0.000176m2冷凝側(cè)：Ro=0.00026m2管壁熱阻：Rw=b/λw=0.003/50=0.00006m2K/wdm=(di+do)/2=1=538.6364w/(m2? Lddd1Ri0Rw0RO0iddm2.蒸發(fā)段傳熱系KEG=368.8294kg/(m2?傳熱管內(nèi)釜液的質(zhì)量流量：Gh=3600G=1327786m2?1xx0.9XvbbvX=0.4Xe=0.08b1/bvv得2）bQdi Pdibnb0.225APrbb i=4074.51477w/(m2?3）0.4=951.7777w/(m2?x得2）bQdi Pdibnb0.225APrbb i=4074.51477w/(m2?3）0.4=951.7777w/(m2?xRPbediri沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)3.51=tpFtp=1838.9057w/(m2?=3876.163w/(m2?o RiRw1KRo=1004.273w/(m2? dE omi3tp t diNTKL=p LBC=0.274872L=LCD=L-LBC4．傳熱系數(shù)KCKLLBcKELCDL=K=C 環(huán)流量LBC=0.274872L=LCD=L-LBC4．傳熱系數(shù)KCKLLBcKELCDL=K=C 環(huán)流量1．循環(huán)系統(tǒng)推動(dòng)力1）X=Xe/3=0.0666671xx0.9XvbbvXttRL2=_ RR=LLvb2）'1xx0.9Xvbbv=XR'=Ltt21X2X_ vb=_l b =2．循環(huán)阻力①管程進(jìn)出口阻力G2=609.7979kg/(m2_ vb=_l b =2．循環(huán)阻力①管程進(jìn)出口阻力G2=609.7979kg/(m2i釜液進(jìn)口管內(nèi)流動(dòng)雷諾數(shù)：ReDiG0.01227i(Di/L0.3426(Di/0.254管程進(jìn)出口阻2GP D G2=368.829kg/(m0.785d2 ReeLP2BC= a.氣相流動(dòng)阻力△Pv3G=368.829kg/(m2·s)X=2/3Xe則GVVVVLPV3VCD b.GL=G-a.氣相流動(dòng)阻力△Pv3G=368.829kg/(m2·s)X=2/3Xe則GVVVVLPV3VCD b.GL=G-=LbLLPL3LCD= P 1/4 =3動(dòng)量變化引起的阻力系數(shù)x(1=M e(1RLVP4G2M/=a.Wt=G 2Do=GVo=L'0.02540.3426VVVLV =GVo=L'0.02540.3426VVVLV =312.2165GLG=Lb=LLPL5== P(P1/4P1/4)5所以循環(huán)阻力：△Pf=△P1++△P3△P4+又因Xe第五設(shè)備1．進(jìn)料罐（常溫貯料20℃丙稀ρL1ρL2由上面的計(jì)算可知進(jìn)料65第五設(shè)備1．進(jìn)料罐（常溫貯料20℃丙稀ρL1ρL2由上面的計(jì)算可知進(jìn)料65654235則63.9100L4L 3H63/=35.9398 qnlhV3/60=8.55V=93．塔頂產(chǎn)品qmDh=3600qmDs=qmDh qnlhV3/60=8.55V=93．塔頂產(chǎn)品qmDh=3600qmDs=qmDhlm3/產(chǎn)品在產(chǎn)品罐中停留時(shí)間為=120h，填充系數(shù)qnvh3V=697.76V=698 釜液取停留時(shí)間為5天， l2443.162kg/24.0626kmol/qmW3V409.2LV=410設(shè)1．進(jìn)料預(yù)熱t(yī)1t2(8046.22)(5020)80m50t1t2(8046.22)(5020)80m50管程液體流率：qmfh=3600管程液體焓變傳熱速率：Q=殼程水焓變殼程水流率：q=3600假設(shè)傳熱系數(shù)Q則傳熱面積AKt1t2(43.10)(43.130)43.1m43.1管程流率傳熱速率：Q=殼程取焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AK3t1t2(43.120)(250)43.1mln253t1t2(43.120)(250)43.1mln25管程流率：qmDs=1931.2kg/h取潛熱則傳熱速率殼程焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650QAK4.液冷卻t1t2(52.2320)(250)m52.2325管程流率丙烷液體焓變：ΔH傳熱速率殼程取焓變則殼程流率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AK三.泵的設(shè)1．進(jìn)料泵液體流速：u=0.5m/s，選kg/假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積：AK三.泵的設(shè)1．進(jìn)料泵液體流速：u=0.5m/s，選kg/液體粘度0.082mPa取相對(duì)粗糙度Redu2.0查得取管路長(zhǎng)度：L阻力取0.00981106Pa(12)2.69 d取Z50mPf1.64106uhfHeZg=d2u3600q4揚(yáng)程 流量選取泵的型號(hào)2．回流泵（兩臺(tái)，一備一用實(shí)際液體流速：u=0.5m/s，選管路直徑=d2u3600q4揚(yáng)程 流量選取泵的型號(hào)2．回流泵（兩臺(tái)，一備一用實(shí)際液體流速：u=0.5m/s，選管路直徑L474.46688kg/液體粘度0.067mPa取ε=0.2，相對(duì)粗糙度：ε/d=0.002Redu3.54查得取管路長(zhǎng)度9047排出管中截止閥一個(gè)le=15d，進(jìn)入突然縮小0.5，文氏管流量計(jì)(12) d取Z100mPfuhfHeZg=d2u3600q4選取泵的型號(hào)：Y揚(yáng)程 3.釜液泵（兩臺(tái)，一備一用管路直徑Lkg/液體粘度0.0085mPa取相對(duì)粗糙度Re5.643.釜液泵（兩臺(tái)，一備一用管路直徑Lkg/液體粘度0.0085mPa取相對(duì)粗糙度Re5.64查得取管路長(zhǎng)度(12) d取ZHeZpf2hf=d2u3600q4第六管路取料液流速：u=0.5m/sV=0.001608m3則d第六管路取料液流速：u=0.5m/sV=0.001608m3則d取原料流速：u=12m/s體積流量：V=611.94m3則d=0.134取管子規(guī)格Ф152×8.50.135md3.則dd取原料流速：u=0.7m/s體積流量：V=35.95m3則d取管子規(guī)格Ф152×d取原料流速：u=0.7m/s體積流量：V=35.95m3則d取管子規(guī)格Ф152×8.50.135md=0.取原料流速：u=0.3m/s體積流量：V=2.387m3則d=0.053選管規(guī)格：Ф32×3取原料流速：u=10m/s體積流量：V=511.66m3則d=0.135.管線規(guī)格.管線規(guī)格/第七制