机械5

前言 化工原理课程是化学化工专业学生的专业基础课程，作为化工专业出身的学生，学好化工原理相关知识对今后从事化工专业相关工作及进一步深造科研都有着非常重要的意义。经过一年化工原理基础知识的学习，我们已经基本了解了化工原理在化工生产中的重要应用，同时也基本掌握了最基础的化工过程计算方法和设计原理。 本设计说明书主要包括概述、方案流程简介、精馏塔设计、再沸器设计、辅助设备设计、管路设计和控制方案等部分，对丙烯-丙烷精馏装置进行了详细的分析设计计算和校核，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了详细的设计说明和校对。通过本次化工原理课程设计，完成了对丙烯-丙烷精馏装置的设计和计算，本次课程设计既是对化工原理课程学习的一个总结，充分利用所学的理论知识，也为今后从事化工相关行业工作打下良好的基础，在加深对所学知识的认识和理解的同时，也将所学的知识应用到实际化工生产设备的设计计算之中，锻炼了将理论应用于实际和理论联系实际的能力，相信课程设计在以后的学习、工作中都会起到良好的作用。 目录 前言- 1 - 目录- 2 - 过程工艺与设备课程设计任务书- 5 - 1概述- 7 - 1.1精馏过程简介- 7 - 1.2精馏塔简介- 7 - 1.3常用塔板类型的比较- 8 - 1.4再沸器- 9 - 1.5冷凝器（设计从略） - 9 - 2方案流程- 10 - 2.1精馏装置流程- 10 - 2.2工艺流程- 10 - 2.3设备选用- 11 - 2.4处理能力及产品质量要求- 11 - 2.5设计的目的和意义- 11 - 3精馏塔工艺设计- 11 - 3.1精馏过程工艺流程- 11 - 3.2设计条件- 12 - 3.3系统物料衡算和热量衡算- 12 - 3.3.1物料衡算- 12 - 3.3.2热量衡算- 13 - 3.4精馏塔塔板数的计算- 13 - 3.4.1相对挥发度的计算- 14 - 3.4.2最小回流比的计算- 15 - 3.4.3塔板数计算- 15 - 3.5精馏塔工艺设计- 16 - 3.5.1物性数据- 16 - 3.5.2塔径估算- 16 - 3.5.3塔高估算- 18 - 3.6溢流装置的设计- 18 - 3.6.1降液管（弓形） - 18 - 3.6.2溢流堰- 18 - 3.6.3受液盘和底隙- 18 - 3.7塔板布置和其余结构尺寸的选取- 19 - 3.8塔板流动性能校核- 19 - 3.8.1液沫夹带量的校核- 19 - 3.8.2塔板阻力计算和校核- 20 - 3.8.3降液管液泛校核- 20 - 3.8.4液体在降液管中的停留时间校核- 21 - 3.8.5严重漏液校核- 21 - 3.9塔板负荷性能图- 21 - 3.9.1过量液沫夹带线- 21 - 3.9.2液相下限线- 22 - 3.9.3严重漏液线- 22 - 3.9.4液相上限线- 22 - 3.9.5降液管液泛线- 22 - 3.9.6塔板负荷性能图- 23 - 4再沸器工艺设计- 26 - 4.1设计任务与设计条件- 26 - 4.4.1设计任务- 26 - 4.1.2再沸器壳程与管程的设计条件- 26 - 4.1.3物性参数- 26 - 4.2估算设备尺寸- 27 - 4.3传热系数的校核- 27 - 4.3.1显热段传热系数KL - 27 - 4.3.2蒸发段传热系数KE - 29 - 4.3.3显热段和蒸发段的长度- 30 - 4.4.4平均传热系数Kc - 30 - 4.3.5传热面积裕度- 31 - 4.4循环流量校核- 31 - 4.4.1循环系统推动力△PD - 31 - 4.4.2循环阻力△Pf - 32 - 5辅助设备的设计- 37 - 5.1辅助容器的设计- 37 - 5.1.1进料罐（常温贮料） - 37 - 5.1.2回流罐（43℃） - 37 - 5.1.3塔顶产品罐- 37 - 5.1.4釜液罐- 38 - 5.1.5残液罐- 38 - 5.2传热设备的设计- 38 - 5.2.1进料预热器- 38 - 5.2.2塔顶冷凝器- 39 - 5.2.3塔顶产品冷却器- 39 - 5.2.4釜液冷却器- 40 - 6管路设计及泵的选择- 41 - 6.1管路设计- 41 - 6.2泵的设计- 43 - 6.2.1进料泵（两台，一开一备） - 43 - 6.2.2回流泵（两台，一开一备） - 44 - 6.2.3釜液泵（两台，一开一备） - 45 - 6.2.4塔顶产品泵- 46 - 6.2.5塔底产品泵- 47 - 7控制方案- 47 - 总结- 48 - 参考文献- 49 - 附录一逐板计算法计算理论塔板数- 50 - 附录二计算数据表- 52 - 附录三主要说明符号- 54 -