过程工艺与设备课程设计-处理量210kmolh乙稀乙烷精馏装置设计.doc

处理量210kmol/h乙稀乙烷精馏装置设计
过程工艺与设备课程设计
前言
本课程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。
说明书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。

目录
概述…………………………………………4 …………………………………4
…………………………………5
…………………………………5
方案流程简介………………………………6
精馏装置流程………………………6
工艺流程………………………………6
………………………………7
…………………7
精馏塔工艺设计…………………………9
………………………………9
…………………9
…………………………10
………………………14
………………………17
……18
……………………19
……………………………21
再沸器的设计………………………………24
…………………24
…………………………25
………………………26
…………………………29
辅助设备的设计……………………………32
管路设计……………………………………40
控制方案……………………………………41
总结…………………………………………42
附录一主要符号说明………………………………43
附录二参考文献……………………………………48
附件一 EXCEL
附件二负荷性能图
第一章概述
精馏是分离分离液体混合物最常用的一种单元操作,所用设备主体核心设备是精馏塔,辅助设备包括再沸器、冷凝器、储罐、预热器及冷却器。

精馏塔是精馏装置的主体核心设备,气、液两相在塔内多级逆向接触进行传质、传热,实现混合物的分离。精馏塔是一圆形筒体,塔内装有多层塔板或填料,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。
常规或简单精馏塔设有一个进料口,进料位置将塔分为精馏段和提馏段两段,而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内,气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加,塔顶最低,塔底最高。
本设计为筛板塔,筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液,易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求,目前应用较为广泛。

再沸器是精馏装置的重要附属设备,用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔内气液两相间的接触传质得以进行。
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。
立式热虹吸特点:
▲循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。
▲结构紧凑、占地面积小、传热系数高。
▲壳程不能机械清洗,不适宜高粘度、或脏的传热介质。
▲塔釜提供气液分离空间和缓冲区。
(设计从略)
用以将塔顶蒸气冷凝成液体,部分冷凝液作塔顶产品,其余作回流液返回塔顶,使塔内气液两相间的接触传质得以进行,最常用的冷凝器是管壳式换热器。

第二章方案流程简介

精馏就是通过多级蒸馏,使混合气液两相经多次混合接触和分离,并进行质量和热量的传递,使混合物中的组分达到高程度的分离,进而得到高纯度的产品。
流程如下:
原料(乙稀和乙烷的混合液体)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。将塔顶蒸气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气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。

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