分離工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

《分離工程》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：15萬(wàn)噸乙烯裂解氣分離乙烯浮閥塔設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：化學(xué)工程與工藝院系：化學(xué)與化學(xué)工程指導(dǎo)教師：劉偉2012年6月設(shè)計(jì)說(shuō)明本次設(shè)計(jì)先對(duì)乙烯裂解氣分離方法制取乙烯的意義做了簡(jiǎn)要的介紹，然后對(duì)其分離原理，工藝流程，設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)工藝條件進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)如何來(lái)選擇分離流程，并對(duì)分離流程也做了具體的說(shuō)明。接著根據(jù)設(shè)計(jì)給定的設(shè)計(jì)條件，運(yùn)用物料平衡，熱量平衡，及其學(xué)過(guò)的有關(guān)的公式和方程式，計(jì)算出了乙烯精餾塔進(jìn)料的泡點(diǎn)溫度，露點(diǎn)溫度，及其塔頂，塔底溫度。然后對(duì)精餾塔的塔板結(jié)果尺寸進(jìn)行了計(jì)算，包括塔高，塔徑，溢流堰長(zhǎng)，堰寬等。并根據(jù)化工工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)精餾塔的裙座高度，人孔大小，塔板間距等進(jìn)行了選取。設(shè)計(jì)的計(jì)算部分的最后進(jìn)行了流體力學(xué)驗(yàn)算和負(fù)荷性能圖，包括霧沫夾帶線，液相負(fù)荷上限線，液相負(fù)荷下限線等五條線進(jìn)行了計(jì)算，并用繪出負(fù)荷性能圖。并且還對(duì)塔進(jìn)行了機(jī)械強(qiáng)度的計(jì)算及校核。最后根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，繪制出乙烯裂解氣分離的帶控制點(diǎn)的流程圖和主要設(shè)備圖。關(guān)鍵詞：乙烯，精餾主要符號(hào)說(shuō)明符號(hào)意義單位原料液流量塔頂產(chǎn)品流量塔底產(chǎn)品流量原料液中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)餾出液中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)釜?dú)堃褐薪M分i的摩爾分?jǐn)?shù)進(jìn)料混合物中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)進(jìn)料的汽化率滿足上式的根最小回流比下標(biāo)分別代表輕重關(guān)鍵組分最小理論板數(shù)塊塔板效率理論塔板數(shù)塊實(shí)際塔板數(shù)塊精餾段塔板數(shù)塊提餾段塔板數(shù)塊液體平均密度氣體平均密度平均相對(duì)分子質(zhì)量操作溫度塔板間距下降液體的體積流量上升蒸汽的體積流量弓形降液管堰寬度m降液管的截面積弓型降液管出口堰長(zhǎng)降液管內(nèi)的液面高度m液體流體降液管的阻力m塔板上清液層高度m堰上溢流堰高度m氣體通過(guò)塔板的總壓力降m出口堰高度m塔板總面積液體表面張力塔徑m/s圓筒的計(jì)算厚度mm圓筒的設(shè)計(jì)厚度mm許用應(yīng)力設(shè)計(jì)說(shuō)明1-主要符號(hào)一覽表11緒論5裂解氣制取乙烯的意義④因操作上限受霧沫夾帶線控制，若處理量提高較大時(shí)，適當(dāng)將霧沫夾帶線上移，即提高板間距或加大開(kāi)孔區(qū)面積（在塔徑不變時(shí)也可以減降液管截面積）。3.7主要設(shè)備尺寸3.7.1進(jìn)料管3所以管內(nèi)流速取則進(jìn)料管徑查手冊(cè)取無(wú)縫鋼管由已求回流液流速為，取回流液密度為，取回流液則回流液體積流速為回流的體積流率=/h取管內(nèi)流速取則洗油進(jìn)料管徑查手冊(cè)取無(wú)縫鋼管由已求釜液液流速為，取釜液液密度為，取釜液體積流率為取管內(nèi)流速則進(jìn)料管徑查手冊(cè)取無(wú)縫鋼管3.7.4塔頂蒸汽出料管取出口氣速，則查手冊(cè)取無(wú)縫鋼管3.8機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算與校核由于裂解氣對(duì)鋼材腐蝕不大，承受一定壓力，故選用塔殼材料為16MnR,查附錄[σ]t=170Mpa,σ圓筒的計(jì)算厚度為:+,得考慮到鋼板厚度負(fù)偏差，圓整后取因承受一定壓力則選用橢圓形封頭封頭的厚度為:對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭:K=1,帶入上式得到考慮到塔徑較大擇選用與筒體一樣的厚度則查得：封頭的直邊高度為,封頭的短邊高度為故封頭高度為3.8.1.3裙座高度設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)裙座高度為400mm3.8.1.4修正后塔高塔的總高度為全塔設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表塔結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)值塔結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)值塔徑D氣相密度塔板間距液相密度塔截面積氣體平均摩爾質(zhì)量塔高26m液體平均摩爾質(zhì)量有效傳質(zhì)區(qū)Aa液體流量Ls空塔氣速氣體流量Vs降液管截面積液體表面張力開(kāi)孔面積塔板阻力閥孔氣速3.862m/s降液管內(nèi)液體停留時(shí)間閥孔直徑40mm降液管內(nèi)液體高度閥孔數(shù)目N1294降液管內(nèi)液體層邊緣區(qū)寬0.06m穩(wěn)定系數(shù)K1安定區(qū)寬閥孔動(dòng)能因子8孔心距t100mm進(jìn)料管管徑mm堰上液頭高回流管管徑mm252塔板開(kāi)孔率釜液出口管管徑mm71參考文獻(xiàn)[1]陳國(guó)桓.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，205-208[2]王樹(shù)仁.合成氨生產(chǎn)工[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2005-02[3]符德學(xué).無(wú)機(jī)化工工藝學(xué)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社.2005-08[4]陳五平.無(wú)機(jī)化工工藝學(xué)第三版上下冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2001[5]魏兆燦,李寬宏.塔設(shè)備設(shè)計(jì)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1988,11[6]梅安華主編.小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1995.330-360[7]化工部第六設(shè)計(jì)院編.化學(xué)工程手冊(cè)[M].第1篇.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1980[8]化工部第六設(shè)計(jì)院編.化學(xué)工程手冊(cè)[M].第13篇.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1980[9]國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海:化學(xué)工業(yè)出版社.1996[10]賈邵義柴誠(chéng)敬.化工傳質(zhì)與分離過(guò)程[M].上海:化學(xué)工業(yè)出版社.2005.278-284[11]賈紹義.柴誠(chéng)敬，化工原理課程設(shè)計(jì)[M].天津：天津大學(xué)出版社.2002[12]譚天恩.麥本熙.丁惠華，化工原理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1998心得體會(huì)經(jīng)過(guò)近兩個(gè)星期的忙碌，我的分離工程課程設(shè)計(jì)終于完成了。本次課程設(shè)計(jì)比以往設(shè)計(jì)難度大，主要是計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算量大考慮的細(xì)節(jié)較多，對(duì)同一個(gè)設(shè)備分成兩部分進(jìn)行考慮，既相互獨(dú)立又須彼此照應(yīng)，始終要考慮計(jì)算是為一個(gè)設(shè)備進(jìn)行。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到作為化工專業(yè)的學(xué)生，不僅要學(xué)好《化工原理》《分離工程》等專業(yè)課，還要對(duì)設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容都要學(xué)好用好，只有這樣才能為以后工作奠定基礎(chǔ)，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，想