化工课程设计

大连理工大学 课程设计

题目： 乙烯—乙烷精馏装置设计

学 部： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 乙烷乙烯精馏装置

1 目录

目录 .................................................................................................................................................. 1 过程工艺与设备课程设计任务书 ................................................................................................... 4 第一章 概述 ..................................................................................................................................... 9 1.1精馏塔工艺设计 .................................................................................................................... 9 1.2.再沸器 .................................................................................................................................... 9 1.3.冷凝器（设计从略） ............................................................................................................ 9 第二章 方案流程简介 ................................................................................................................... 10 2.1.精馏装置流程 ...................................................................................................................... 10 2.2.工艺流程 .............................................................................................................................. 10 1）物料的储存和运输 ................................................................................................... 10 2）必要的检测手段 ....................................................................................................... 10 3）调节装置 ................................................................................................................... 10 2.3.处理能力及产品质量 .......................................................................................................... 11 第三章精馏塔工艺设计 ................................................................................................................. 12 3.1设计条件 .............................................................................................................................. 12 工艺条件： ..................................................................................................................... 12 操作条件： ..................................................................................................................... 12 塔板形式： ..................................................................................................................... 12 处理量： ......................................................................................................................... 12 3.2物料衡算及热量衡算 .......................................................................................................... 12 3.2.1 物料衡算 ............................................................................................................... 12 3.2.2 热量衡算 ............................................................................................................... 13 3.3塔板数的计算 ...................................................................................................................... 13 1）相对挥发度的计算： ............................................................................................... 13 2）塔板数 ....................................................................................................................... 13 3.4精馏塔工艺设计 .................................................................................................................. 15 3.4.1精馏段物性数据（塔顶条取） ............................................................................ 15 3.4.2塔径计算 ................................................................................................................ 16 乙烷乙烯精馏装置 2 3.4.3塔高的估算 ............................................................................................................ 17 3.4.4降液管尺寸 ............................................................................................................ 18 3.4.5 塔板的校核 ........................................................................................................... 19 第四章 再沸器的设计 ................................................................................................................. 24 4.1再沸器的设计条件 .............................................................................................................. 24 4.1.1选用立式热虹吸式再沸器 .................................................................................... 24 4.1.2再沸器壳程与管程的设计 .................................................................................... 24 4.1.3物性数据 ................................................................................................................ 24 4.2换热器尺寸的估算 .............................................................................................................. 25 4.3传热系数的校核 .................................................................................................................. 26 4.3.1显热段传热系数KL ............................................................................................... 26 4.3.2蒸发段传热系数KE的计算 .................................................................................. 27 4.3.3 显热段及蒸发段长度 ........................................................................................... 29 4.3.4平均传热系数 ........................................................................................................ 29 4.3.5传热面积裕度： .................................................................................................... 30 4.4循环流量的校核 .................................................................................................................. 30 （1）计算循环推动力 ................................................................................................... 30 （2）循环阻力 ............................................................................................................... 31 第5章 辅助设备设计 .................................................................................................................. 34 5.1 辅助容器的设计 ............................................................................................................... 34 5.1.1进料罐 .................................................................................................................... 34 5.1.2回流罐 .................................................................................................................... 34 5.1.3塔顶产品罐 ............................................................................................................ 34 5.1.4 釜液罐 ................................................................................................................... 35 5.2传热设备 .............................................................................................................................. 35 5.2.1.冷却器和塔顶冷凝器的集成 ................................................................................ 35 5.2.2.釜液冷却器 ............................................................................................................ 36 第6章 管路设计 .......................................................................................................................... 37 6.1泵的设计 .............................................................................................................................. 37 6.1.1进料泵 .................................................................................................................... 37