过程工艺与设备课程设计
丙烯——丙烷精馏塔设计
课程名称：化工原理课程设计
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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共7章。
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。
鉴于设计者经验有限，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！
目录
第一节：标题丙烯—丙烷板式精馏塔设计
第二节：丙烯—丙烷板式精馏塔设计任务书
第三节：精馏方案简介
第四节：精馏工艺流程草图及说明
第五节：精馏工艺计算及主体设备设计
第六节：辅助设备的计算及选型
第七节：设计结果一览表
第八节：对本设计的评述
第九节：工艺流程简图
第十节：参考文献
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%65x F = (摩尔百分数)。
塔顶丙烯含量%98x D ≥
釜液丙烯含量%2x W ≤
总板效率为0.6
2、 操作条件：
塔顶操作压力1.62MPa(表压)
加热剂及加热方法：加热剂——热水
加热方法——间壁换热
冷却剂：循环冷却水
回流比系数：R/Rmin=1.2
3、塔板形式：浮阀
4、处理量：F=50kml/h
5、安装地点：烟台
6、塔板设计位置：塔顶
安装地点：烟台。
处理量：64kmol/h
产品质量：进料 65%
塔顶产品 98%
塔底产品 <2%
1、工艺条件：丙烯—丙烷
饱和液体进料
进料丙烯含量 65% (摩尔百分数)
塔顶丙烯含量 98%
釜液丙烯含量 <2%
总板效率为0.6
2、操作条件：
塔顶操作压力1.62MPa(表压)
加热剂及加热方法：
加热剂——热水
加热方法——间壁换热
冷却剂：循环冷却水
回流比系数：1.2 1.4 1.6
3、塔板形式：浮阀
4、处理量：F=64kml/h
5、安装地点：烟台
6、塔板设计位置：塔顶
第二章精馏过程工艺及设备概述
精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业中得到广泛应用，精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离，该过程是同时传热，传质的过程。为实现精馏过程，必须为该过程提供物流的贮存，输送，传热，分离，控制等的设备，仪表。
1、精馏装置流程
原料（丙烯和丙烷的混合液体）经进料管由精馏塔中的某一位置（进料板处）流入塔内，开始精馏操作；当釜中的料液建立起适当液位时，再沸器进行加热，使之部分汽化返回塔内。气相沿塔上升直至塔顶，由塔顶冷凝器将其进行全部或部分冷凝。将塔顶蒸汽凝液部分作为塔顶产品取出，称为馏出物。另一部分凝液作为回流返回塔顶。回流液从塔顶沿塔流下，在下降过程中与来自塔底的上升蒸汽多次逆向接触和分离。当流至塔底时，被再沸器加热部分汽化，其气相返回塔内作为气相回流，而其液相则作为塔底产品采出。
2,、工艺流程
（1）物料的储存和运输
精馏过程必须在适当的位置设置一定数量不同容积的原料储罐，泵和各种换热器，以暂时储存，运输和预热（或冷却）所用原料，从而保证装置能连续稳定的运行。
（2）必要的检测手段
为了方便解决操作中的问题，需在流程中的适当位置设置必要的仪表，以及时获取压力，温度等各项参数。
另外，常在特定地方设置人孔和手孔，以便定期的检测维修。
（3）调节装置
由于实际生产中各状态参数都不是定值，应在适当的位置放置一定数量的阀门进行调节，以保证达到生产要求，可设双调节，即自动和手动两种调节方式并存，且随时进行切换。
3、设备简介及选用
精馏塔选用浮筏塔，配以立式热虹吸式再沸器。
（1）精馏塔
精馏塔是一种圆形筒体，塔内装有多层塔板或填料，塔中部适宜位置没有进料板。本设计为浮筏塔，它已广泛的应用于精馏，吸收，解吸等过程。其主要特点是在塔板的开孔上装有可浮动的浮筏，可以根据气体或液体的大小上下浮动，自动调节。
（2）再沸器
再沸器的作用是将塔底液体部分汽化后送回精馏塔，使塔内汽液两相间接触传质得以进行。本设计采用立式热虹吸式再沸器，它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化，由在壳程内的载热体供热。
第三章 精馏塔工艺设计
第一节 设计条件
1、 工艺条件：
饱和液体进料，进料丙烯含量%65x F = (摩尔百分数)。
塔顶丙烯含量%98x D ≥ ，釜液丙烯含量%2x W ≤ ，总板效率为0.6。 2、操作条件：
（1）塔顶操作压力1.62MPa(表压)
加热剂及加热方法：加热剂——热水
加热方法——间壁换热
冷却剂：循环冷却水
回流比系数：R/Rmin=1.2
3、塔板形式：浮阀
4、处理量：F=50kml/h
5、安装地点：烟台
6、塔板设计位置：塔顶
第二节 精馏过程工艺计算
1、全塔物料衡算
q nDh +q nWh =q nFh
q nDh x d +q nWh x w =q nFh x f
解得： q nDh =32.81kmol/h ; q nWh =17.19kmol/h
2、塔顶、塔底温度确定
①、塔顶压力Pt=1620+101.325=1721.325KPa ；
假设塔顶温度Tto=316K 经泡点迭代计算得塔顶温度Tt=316.145K
