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1概述再沸器是蒸馏塔底或侧线的热交换器，用来汽化一部分液相产物返回塔内作气相回流，使塔内汽液两相间的接触传质得以进行，同时提供蒸馏过程所需的热量，又称重沸器。
1.1再沸器设备的研究现状再热器是广泛应用于石油、化工生产过程中的工艺设备。
目前国内外的工程上对再沸器的基本要求是操作稳定、调节方便、结构简单、加工制造容易、安装检修方便、使用周期长、运转安全可靠，同时也应考虑其占地面积和安装空间高度要合适。
目前我国再沸器技术基础研究仍然薄弱。
相对于国外先进水平，我国换热器产业在产品的基础研究和原理研究上存在较大的技术差距。
在换热器制造上，我国目前还以仿制为主。
由于在再沸器的相关计算等方面缺少大型专业化软件支持，使得我国对设计出来的再沸器产品无法准确预计其使用效果。
随着我国工业化和城镇化进程的加快，国内市场和出口市场对换热器的需求量将会保持增长，客观上为我国再沸器产业的快速发展提供了广阔的市场空间。
在石油、化工、电力、轻工、食品等行业仍然保持稳定增长，将对再沸器产业产生巨大的需求拉动。
1.2常见的再沸器类型再沸器可分为交叉流和轴向流两种类型。
在交叉流类型中，沸腾过程全部发生在壳程，常用的形式有釜式再沸器、内置式再沸器和水平热虹吸式再沸器。
在轴向流类型中，沸腾的再热蒸汽、气体或液体顺着轴向流动，热量载体与塔底产物的热量交换主要在管程进行，最常用的形式为立式热虹吸式再沸器。
当热虹吸式再沸器的循环量不够时，则使用泵来增加循环量，这时，称之为强制循环式再沸器。
强制循环式再沸器既可以为立式结构，也可以为水平结构。
在目前的化工工程中，最常用的再沸器为立式热虹吸式再沸器，其性能最稳定，节能效果较好，使用周期长，操作、维修费用较低，综合效率较高。
1.3再沸器的连接方式再沸器与换热管间有3种连接方式:焊接、胀接以及焊胀并用。
心连心化肥的再沸器采用的是焊接方式。
再沸器的运行效率受到温差应力、管壳程压力、介质腐蚀、流体腐蚀以及自身设计等因素的影响。
PRO/Ⅱ中热虹吸再沸器的设计一、 前言再沸器是在化工设计中经常碰到的一种换热器，它用于分馏塔底，使塔底物料汽化后返回塔内，以提供分馏所需要的热源。
再沸器的热负荷根据分馏塔的要求而定。
化工装置中最常见的是立式热虹吸再沸器，由于塔釜物料在再沸器中加热汽化，汽液混合物的比重显著减小，使再沸器的入口和出口产生静压差，因而不必用泵就可以不断地循环，塔底流体不断地被虹吸入再沸器，加热汽化后再返回塔内。
图一为一典型立式热虹吸再沸器。
在化工设计中，再沸器的设计与普通换热器的设计有些不同，除了象普通换热器一样要计算换热面积、传热系数、平均温差等设计数据外，还要考虑到在设计再沸器时，为保证再沸器操作时的正常循环，还要进行压力平衡计算，最主要的参数就是塔釜液位和再沸器之间的标高差，它是热虹吸再沸器循环的推动力。
塔釜液位和再沸器之间的标高差的大小影响到再沸器循环量（汽化率）的大小，它是热虹吸再沸器设计的重要参数。
二、PRO/II 中热虹吸再沸器的设计PRO/Ⅱ是SIMSCI 公司开发的化工过程模拟软件，已经被世界一些著名的化学公司所采用，其计算模型已成为国际标准，有2000多个纯组分数据库、用于3000条VLE 二元作用的在线二元参数及专业数据包，近40个单元模块，使用严格的最新计算方法，模拟范围广泛，功能齐全，尤其适合大型工业装置，可用于评价已有装置的优化操作或新建、改建装置的优化设计〔1〕。
本文所采用的是PRO/Ⅱ最新的6.0版本。
PRO/Ⅱ软件提供了严格换热器的单元计果利用严格换热器计算模块进行计算，由于程的循环量（即塔釜至再沸器的循环量），无法进行。
而如果在进行严格换热器计算的力平衡计算，那么再沸器的计算也就迎刃而解我们知道，热虹吸再沸器设计中压力平衡它决定了再沸器的安装尺寸，设计时应使压流量的要求。
主要的可变因素是入口的管径位置。
塔釜至再沸器的循环液经部降计算非常繁琐，主要变量为再沸器进出口压力降主要包括以下几个部分：（1）、ΔP1（2）、再沸器出口管线的摩擦损失（3）损失。
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
化工原理课程设计指导书—精馏塔的预热器、冷凝器、再沸器工艺设计适应专业：化学工程与工艺编写作者：胡建明编写日期：2007.7邵阳学院生物与化学工程系预热器、冷凝器、再沸器的工艺设计概述蒸馏是化工生产中分离均相液体混合物的典型单元操，其历史悠久，应用广泛。
蒸馏的基本原理是将液体混合物部分汽化、部分冷凝，利用其中个组分挥发度不同而将其分离。
其本质是液、汽相间的质量传递和热量传递。
为使分离彻底，以获得较纯的产品，工业生产中常采用多次部分汽化、多次部分冷凝的方法——精馏。
精馏过程通常是在塔设备内完成的。
预热器、冷凝器、再沸器是精馏过程必不可少的设备。
它们承担着将物料预热、气化、冷凝等重要任务。
而固定管板式换热器更是因其具有工艺简单、造价低廉、工艺设计成熟、热效率较高等优点而得到广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
换热器的工艺设计主要内容和步骤 1 物料衡算1.1 设计依据1.1.1 《×××××设计任务书》1.1.2 产量 年产99.5%（均为质量分数，下同）环己烷（丙酮）20000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间为8000小时，即小时产量为：20000×103/8000=2500kg ／h ，本设计以小时产量为计算基准。
1.1.3 进料组成F x 、产品组成D x 1,1.4 分离要求 1.2 精馏塔物料衡算1.2.1 物料衡算示意图1.2.2 用质量分率计算进料量及塔釜采出量G D ,X D F D W G G G =+ F F D D W W G x G x G x =+ 解得： G F （kg/h ） G W （kg/h ）1.2.3 计算摩尔量、摩尔分率 G W由物质A 、B 组成的混合物，其分子量分别为M A ，M B 则其平均分子量：A A B B M M x M x =+，用摩尔量表示为：;;W D F G G GD W F M M M===； 同理可求得X D 、X W 、 X F 1.2.4 精馏塔物料衡算表表1.1 精馏塔的物料衡算表※必须达成Σ进=Σ出。
再沸器的设计一、设计条件以在五个大气压下（0.5Mpa ）的饱和水蒸汽作为热源。
设计条件如下：（1）管程压力、、管程压力(以塔底压力计算)：MPa KPa P w 12.0120217.03.105==⨯+=（2）将釜液视为纯氯苯，在釜底压力下，其沸点：根据安托因公式：tB CA p +-=log 查资料得：A=9.25 B=225.69 C=1516.04则有： 69.22504.1516)1012.0log(b 6+-⨯t⇒ b t =137.8℃（3）再沸器的蒸发量由于该塔满足恒摩尔流假设，则再沸器的蒸发量：h kg VM D b /61.1086461.11242.282=⨯==（4）氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103KJ/Kmol （即为313.5KJ/kg ）.纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=t t t t rr c c (t c=359.2℃)其中8.1372==b t t ℃,8.1311=t ℃,KJ/kg 5.3131=r ,则：KJ/kg 3.3105.3138.1312.3598.1372.35938.038.02=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=r二、工艺结构尺寸的估算 （1）、计算传热速率QW 103647.93600/10003.31061.108645⨯=⨯⨯==b b r D Q(2)、计算传热温差△t m△t m =T -t b =151.7-137.8=13.9℃(3)、假定传热系数K依据壳程及管程中介质的种类，按竖直管式查表，从中选取K =800W/（m 2.k ） (4)、计算传热面积A p25p m 84=9.138********.9tm ⨯⨯=∆⋅=K Q A （5）、传热管规格选为Φ25mm ×2mm,L =4000mm,按正三角形排列，则传热管的根数为（根）2684025.014.384=⨯⨯=L d A N o Tπ （6）、壳体直径按3.4.3.2节中介绍的方法求取壳体直径。
前言设计就是根据生产任务的要求，综合各方面知识而设计的满足生产要求的工程技术方案。
化工项目设计的基本过程是，可行性研究、工程设计、详细设计、项目施工、开车验收等。
我们这次课程设计主要是初步设计即方案设计和设备设计。
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七章。
说明中对精馏塔和再沸器的设计计算做了详细的阐述，对于辅助设备和管路的设计也做了简单的说明。
鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多的错误，希望各位老师给予指正。
感谢老师的指导和参阅！目录第一章概述 (4)第二章 1.1精馏塔 (5)1.2再沸器 (5)1.3冷凝器 (5)第三章方案流程简介 (6)2.1 精馏装置流程 (6)2.2 工艺流程 (6)2.3设备选用 (7)2.4处理能力及产品质量 (7)第四章精馏塔工艺设计 (9)3.1设计条件 (9)3.2物料衡算及热量衡算 (9)3.3塔板数的计算 (10)3.4精馏塔工艺设计 (13)3.5溢流装置的设计 (15)3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取 (16)3.7塔板流动性能校核 (17)3.8负荷性能图 (19)第五章再沸器的设计 (22)4.1设计任务与设计条件 (22)4.2估算设备尺寸 (23)4.3传热系数的校核 (24)4.4循环流量校核 (27)第六章辅助设备的设计 (32)第七章管路设计 (38)第八章控制方案 (39)附录一主要符号说明 (40)附录二参考文献 (44)附件一 C程序附件二 matlab程序附表三塔板负荷性能图第一章概述精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）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的应用。
精馏过程在能量剂驱动下，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，实现原料中各组分的分离。
精馏塔精馏塔是该工艺过程的核心设备，精馏塔按传质元件区别可分为两大类，即板式精馏塔和填料精馏塔。
化工原理课程设计再沸器一、课程目标知识目标：1. 让学生理解再沸器的基本原理和化工应用，掌握再沸器的设计计算方法；2. 使学生掌握再沸器在化工过程中的作用，了解影响再沸器性能的各种因素；3. 帮助学生了解再沸器与其他类型换热器的区别及适用场合。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行再沸器设计计算的能力；2. 培养学生分析实际化工问题，提出合理解决方案的能力；3. 提高学生运用专业软件和文献资料进行再沸器选型和优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱化工专业，增强对化工行业的责任感和使命感；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，勇于创新；3. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力。
课程性质分析：本课程为化工原理课程设计，结合学生已学习的化工原理知识，通过再沸器设计实例，使学生在实际操作中巩固和拓展所学知识。
学生特点分析：学生已具备一定的化工原理基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但对实际工程问题的分析和解决能力有待提高。
教学要求：1. 结合实际化工案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 强调团队协作，培养学生的沟通协调能力；3. 注重过程评价，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣和潜能。
二、教学内容1. 再沸器的基本原理及分类：介绍再沸器的工作原理、结构特点以及其在化工过程中的应用，对比分析不同类型的再沸器。
相关教材章节：第二章第四节“再沸器及其应用”2. 再沸器的设计计算：讲解再沸器设计的基本步骤、计算方法和相关参数，引导学生运用所学知识进行实际设计计算。
相关教材章节：第三章第五节“换热器的设计计算”3. 影响再沸器性能的因素：分析影响再沸器性能的各种因素，如物料性质、操作条件等，并探讨优化措施。
相关教材章节：第四章第二节“影响换热器性能的因素”4. 再沸器与其他类型换热器的比较：对比分析再沸器与其他类型换热器的优缺点和适用场合，提高学生选型能力。
相关教材章节：第二章第五节“换热器的类型及特点”5. 实际工程案例分析：分析实际化工过程中再沸器的应用案例，让学生了解再沸器在实际工程中的应用。
化工原理再沸器设计在化工生产过程中，再沸器是一种重要的设备，用于将过热蒸汽与液体进行有效的传热和质量传递。
再沸器的设计对设备的运行效率和产量具有重要影响，因此需要综合考虑传热原理、流体动力学和操作工艺等因素进行设计。
再沸器设计的基本原则是传热面积要足够大，以便有效传热，同时保证流体在设备中的停留时间足够长，以利于质量传递。
以下是再沸器设计的一般步骤：1.确定热负荷：热负荷是再沸器设计的基础，通常用过热后蒸汽的热功率来表示。
根据生产工艺和需要的蒸汽量确定热负荷。
2.确定传热面积：传热面积的大小决定了再沸器的传热效果。
传热面积可以通过计算方法或经验公式来确定。
常见的方法包括表面积计算法和热阻计算法。
3.确定传热介质：传热介质通常是热水、冷却水或其他液体。
选择合适的传热介质是再沸器设计的关键。
要考虑传热介质的温度、压力、流量和化学性质等因素。
4.确定设计参数：设计参数包括液体进口温度、蒸汽进口温度、液体出口温度、蒸汽出口温度、液体进口流量和蒸汽进口流量等。
这些参数的选择对于再沸器的有效运行非常重要。
5.进行传热和质量传递计算：根据传热原理和质量传递原理进行传热和质量传递计算，以确定各个参数的具体数值。
这些计算可以使用理论模型、实验数据或模拟软件进行。
6.设计传热表面：根据计算结果，确定再沸器的传热表面形式，可以是管壳式、板式、换热管等。
同时，还需考虑传热表面的布置形式，如平行流、逆流或交叉流等。
7.进行结构设计：再沸器的结构设计包括材料选择、壳体和管束的尺寸、支撑方式、布置形式等。
要保证设备的结构强度、密封性和可靠性。
8.总结和评估：在完成再沸器设计后，需要对设计结果进行总结和评估。
包括对设计参数和设计结果的合理性进行分析，并评估设备的传热效果、质量传递效果和经济性。
总之，再沸器的设计需要综合考虑传热原理、流体动力学和操作工艺等因素。
通过合理的设计和选择，可以使再沸器达到预期的传热效果和质量传递效果，进而提高设备的运行效率和产量。
化工原理课程设计再沸器的设计再沸器的设计一、设计条件以在五个大气压下（0.5Mpa ）的饱和水蒸汽作为热源。
设计条件如下：（1）管程压力、、管程压力(以塔底压力计算)：MPa KPa P w 12.0120217.03.105==⨯+=（2）将釜液视为纯氯苯，在釜底压力下，其沸点：根据安托因公式：tB CA p +-=log 查资料得：A=9.25 B=225.69 C=1516.04 则有： 69.22504.1516)1012.0log(b 6+-⨯t⇒ b t =137.8℃（3）再沸器的蒸发量由于该塔满足恒摩尔流假设，则再沸器的蒸发量：h kg VM D b /61.1086461.11242.282=⨯==（4）氯苯的汽化潜热常压沸点下的汽化潜热为35.3×103KJ/Kmol （即为313.5KJ/kg ）.纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示：38.01238.012⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=t t t t rr c c (t c=359.2℃)其中8.1372==b t t ℃,8.1311=t ℃,KJ/kg 5.3131=r ,则：KJ/kg 3.3105.3138.1312.3598.1372.35938.038.02=⎪⎭⎫⎝⎛--=r二、工艺结构尺寸的估算 （1）、计算传热速率QW 103647.93600/10003.31061.108645⨯=⨯⨯==b b r D Q(2)、计算传热温差△t m△t m =T -t b =151.7-137.8=13.9℃(3)、假定传热系数K依据壳程及管程中介质的种类，按竖直管式查表，从中选取K =800W/（m 2.k ） (4)、计算传热面积A p25p m 84=9.138********.9tm ⨯⨯=∆⋅=K Q A（5）、传热管规格选为Φ25mm ×2mm,L =4000mm,按正三角形排列，则传热管的根数为（根）2684025.014.384=⨯⨯=L d A N o Tπ （6）、壳体直径按3.4.3.2节中介绍的方法求取壳体直径。
精馏塔和再沸器的设计毕业设计论文化工原理课程设计说明书姓名：闫建伟班级：应化0410学号：200449042指导教师：董宏光韩志忠2007年7月4日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七章。
说明中对精馏塔和再沸器的设计计算做了详细的阐述，对于辅助设备和管路的设计也做了简单的说明。
鉴于设计者经验有限，本设计中还存在许多的错误，希望各位老师给予指正。
感谢老师的指导和参阅！目录第一章概述 (4)1.1精馏塔 (4)1.2再沸器 (5)1.3冷凝器 (5)第二章方案流程简介 (6)2.1 精馏装置流程 (6)2.2 工艺流程 (6)2.3设备选用 (7)2.4处理能力及产品质量 (7)第三章精馏塔工艺设计 (9)3.1设计条件 (9)3.2物料衡算及热量衡算 (9)3.3塔板数的计算 (10)3.4精馏塔工艺设计 (13)3.5溢流装置的设计 (15)3.6塔板布置和其余结构尺寸的选取 (16)3.7塔板流动性能校核 (17)3.8负荷性能图 (19)第四章再沸器的设计 (22)4.1设计任务与设计条件 (22)4.2估算设备尺寸 (23)4.3传热系数的校核 (24)4.4循环流量校核 (27)第五章辅助设备的设计 (32)第六章管路设计 (38)第七章控制方案 (39)附录一主要符号说明 (40)附录二参考文献 (44)附件一 EXCEL附件二负荷性能图第一章概述精馏是分离过程中的重要单元操作之一，所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。
1．精馏塔精馏塔是该工艺过程的核心设备，精馏塔按传质元件区别可分为两大类，即板式精馏塔和填料精馏塔。
本设计为板式精馏塔。
精馏塔是一圆形筒体，塔内装有多层塔板，塔中部适宜位置设有进料板。
两相在塔板上相互接触时，液相被加热，液相中易挥发组分向气相中转移；气相被部分冷凝，气相中难挥发组分向液相中转移，从而使混合物中的组分得到高程度的分离。
