过程工艺与设备课程设计丙烯—丙烷精馏塔设计.doc
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过程工艺与设备课程设计
丙烯—丙烷精馏塔设计
班 级 ：09级高分子1班
姓 名 ：赵健
学 好 ：20092412844
指导老师：刘诗丽
设计日期：2012-2-20至2012-2-29
目录
前言
：任务书
：数据求算过程
：溢流装置的设计
：塔盘布置
：塔盘流动性能的校核
：负荷性能图
前 言
本设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案等内容。
说明中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述，对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了正确的说明。
鉴于本人经验有限，本设计中还存在许多错误，希望各位老师给予指正。
感谢老师的指导和参阅！
第一章：任务书————设计条件
1、工艺条件： 饱和液体进料 ；
进料丙烯含量（摩尔百分数）xf＝65％ ；
塔顶丙烯含量xD＝98％；
釜液丙烯含量xw＝2％ ；
总板效率为0.6；
2、操作条件 ： 塔顶操作压力为1.62MPa(表压)；
3、其他条件 ： 塔设计位置在塔顶 ；
踏板形式为筛板 ；
处理量90Kmol/h ；
回流比系R/Rmin=1.6；
用3#图纸绘制带控制点的工艺流程图及精馏塔工艺条件图；
物性数据：定性温度T取塔顶温度TD=316.1K，塔底温度T2=325.23K的平均温度320.65K，
液相 密度 表面张力 丙烯 474.8 4.76 丙烷 460.92 4.75 气相 密度 表面张力 丙烯 31 丙烷 32.1
液相密度
气相密度
液相表面张力：
：数据求算过程：
1、的确定：
假设塔顶温度为316.1K，压力为1.62MPa（表压），则根据“烃类的p--T--K图”可知，，1721.33/101.33 的压力下，=1.08，，所以
假设塔底温度为325.23K，压力为1.76MPa（表压），则根据“烃类的p--T--K图”可知，
在，1861.33/101.33的压力下，，所以
所以
2、R的确定：R/Rmin=1.8
又
是q线与平衡线的交点坐标，因为是 饱和液体进料 ，q=1，
所以q线方程为, 平衡线方程为
联立可得 =0.65， =0.679；
所以；
所以 R=1.8Rmin =1.810.38=18.68
因此可以确定精馏段方程为：
提留段的方程：因为q=1,所以
其中 ，所以
=
3、塔板的计算：
利用编程计算：
已知平衡方程
精馏段方程
提馏段方程=1.03Xm-0.000528
根据程序运算所需理论塔板数：程序如下：
#includestdio.h
#includemath.h
int main ()
{float x,y,f,R,a;
int i=1;
scanf(%f%f%f,a,R,f);
x=0.98/(a-(a-1)*0.98);
while(x0.65)
{y=(R*x)/(R+1)+0.98/(R+1);
x=y/(a-(a-1)*y);
i++;}
printf (进料板为第%d块,i);
while(x0.02)
{y=(R+f)*x/(R+1)-(f-1)*0.02/(R+1);
x=y/(a-(a-1)*y);i++;}
printf(\n);
printf (理论塔板数为%d块,i);}
运行后可知结果：进料板为第39块；
总的理论塔板数为85块；
又已知总板效率为0.6；所以 实际塔板数为85/0.6=142；
利用吉利兰关联图估算理论塔板数：
已知R=18.68；Rmin=10.38
则
由吉利兰关联图可查得：
又已知=1.10 ； =1.17；
所以
又 代入数据可得：
=61
所以N=88； 则实际塔板数为88/0.6=147块；
两种方法计算的塔板数相差不到5块，所以数据基本准确。
4、塔径的计算：
已知qnF=90Kmol/h,xD=98%;； xF=65％ ；
对全塔进行物料衡 qnD+qnW=qnF
qnDxD+qnWxw=qnFxF
带入数据计算可得：qnD=59.06 Kmol/h ； qnW = 30.94 Kmol/h
气相流
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