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過程工藝與設(shè)備課程設(shè)計任務(wù)書
(一)
乙烯——乙烷精餾裝置設(shè)計
學(xué)生姓名 班級 學(xué)號
表1中圈上序號的設(shè)計方案包括了個人本次課程設(shè)計的參數(shù)。
一、設(shè)計條件
工藝條件：飽和液體進料，進料乙烯含量(摩爾百分數(shù))
塔頂乙烯含量，釜液乙烯含量，總板效率為0.6。
操作條件：建議塔頂操作壓力2.5MPa(表壓)。
安裝地點：大連。
其他條件見表1。
表1設(shè)計方案
序號
1
2
3
4
5
6
7
8
塔板設(shè)計位置
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔板形式
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
處理量(kmol/h)
100
100
100
140
140
140
180
180
回流比系數(shù)R/Rmin
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
續(xù)表1
序號
9
10
11
12
13
14
15
16
塔板設(shè)計位置
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔板形式
篩板
篩板
篩板
篩板
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
處理量(kmol/h)
180
210
210
210
100
100
100
140
回流比系數(shù)R/Rmin
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
續(xù)表1
序號
17
18
19
20
21
22
23
24
塔板設(shè)計位置
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔頂
塔板形式
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
處理量(kmol/h)
140
140
180
180
180
210
210
210
回流比系數(shù)R/Rmin
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
續(xù)表1
序號
25
26
27
28
29
30
31
32
塔板設(shè)計位置
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔板形式
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
篩板
處理量(kmol/h)
100
100
100
140
140
140
180
180
回流比系數(shù)R/Rmin
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
續(xù)表1
序號
33
34
35
36
37
38
39
40
塔板設(shè)計位置
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔板形式
篩板
篩板
篩板
篩板
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
處理量(kmol/h)
180
210
210
210
100
100
100
140
回流比系數(shù)R/Rmin
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
續(xù)表1
序號
41
42
43
44
45
46
47
48
塔板設(shè)計位置
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔底
塔板形式
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
浮閥
處理量(kmol/h)
140
140
180
180
180
210
210
210
回流比系數(shù)R/Rmin
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
1.3
1.5
1.7
二、工藝設(shè)計要求
1 完成精餾塔的工藝設(shè)計計算；
(1) 塔高、塔徑
(2) 溢流裝置的設(shè)計
(3) 塔盤布置
(4) 塔盤流動性能的校核
(5) 負荷性能圖
2 完成塔底再沸器的設(shè)計計算；
3 管路尺寸的確定、管路阻力計算及泵的選擇；
4 其余輔助設(shè)備的計算及選型；
5 控制儀表的選擇參數(shù)；
6 用3#圖紙繪制帶控制點的工藝流程圖及主要設(shè)備(精餾塔或再沸器)的工藝條件圖各一張；
(塔板設(shè)計位置為塔頂?shù)耐瑢W(xué)完成精餾塔的工藝條件圖；塔板設(shè)計位置為塔底的同學(xué)完成再沸器的工藝條件圖。)
7 編寫設(shè)計說明書。
三、其它要求
1． 本課程的設(shè)計說明書分兩本裝訂，第一本為工藝設(shè)計說明書，第二本為機械設(shè)計說明書。
2． 1-2周完成工藝設(shè)計后，將工藝設(shè)計說明書交上來，計算結(jié)果表經(jīng)指導(dǎo)教師審核簽字合格后，方可進行3-4周的機械設(shè)計（注：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)只進行工藝設(shè)計）。
3． 圖紙一律用計算機（電子圖板）出圖。
4． 本課程要求獨立完成，發(fā)現(xiàn)抄襲行為取消該門成績。最終成績由工藝設(shè)計、機械設(shè)計的完成情況和最后的考試（核）情況綜合給定。
四、參考資料
1. 《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》，匡國柱、史啟才主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。
2. 《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊》（有機卷），劉光啟、馬連湘、劉杰主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。
3. 《化工物性算圖手冊》，劉光啟、馬連湘、劉杰主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。
4. 《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》，盧煥章，劉光啟、馬連湘、劉杰主編,化學(xué)工業(yè)出版社，1982年。
5. 《石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊》（續(xù)篇），馬沛生，化學(xué)工業(yè)出版社，1993年。
6. 《石油化工設(shè)計手冊》，王松漢，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年。
指導(dǎo)教師
任務(wù)書下達日期 年 月 日
塔計算結(jié)果表
（1）操作條件及物性參數(shù)
操作壓力：塔頂 MPa（絕壓） 塔底 MPa（絕壓）
操作溫度：塔頂 ℃ 塔底 ℃
名稱
氣相密度（Kg/m3）
液相密度（Kg/m3）
氣相體積流率（m3/h）
液相體積流率（m3/h）
液相表面張力（dyn/cm）
(2) 塔板主要工藝尺寸及水力學(xué)核算結(jié)果
名稱
名稱
塔內(nèi)徑D（m）
空塔氣速u（m/s）
板間距HT（m）
泛點率u/uf
液流型式
動能因子F0
降液管截面積與塔截面積比Ad/AT
孔口流速U0（m/s）
出口堰堰長lw（m）
降液管流速Ub（m/s）
弓形降液管寬度bd（m）
穩(wěn)定系數(shù)k
出口堰堰高hw（mm）
溢流強度uL（m3/mh）
降液管底隙hb（mm）
堰上液層高度how（mm）
邊緣區(qū)寬度bc（mm）
每塊塔板阻力hf（mm）
安定區(qū)寬度bs（mm）
降液管清液層高度Hd（mm）
板厚度b（mm）
降液管泡沫層高度Hd/?(mm)
浮閥（篩孔）個數(shù)
降液管液體停留時間ι（s）
浮閥（篩孔）直徑（mm）
底隙流速ub（m/s）
開孔率（%）
氣相負荷上限（m3/h）
氣相負荷下限（m3/h）
操作彈性
再沸器主要結(jié)構(gòu)尺寸和計算結(jié)果表
管程
殼程
物料名稱
進口
出口
流量
Kg/h
進口
出口
操作溫度
oC
進口
出口
操作壓力MPa
定性溫度oC
液
體
密度kg/m3
導(dǎo)熱系數(shù)W/m●oC
熱容kJ/kg●oC
粘度Pa●S
表面張力N/m
氣化潛熱kJ/kg
氣
體
密度kg/m3
導(dǎo)熱系數(shù)W/m●oC
熱容kJ/kg●oC
粘度Pa●S
氣化潛熱kJ/kg
設(shè)
備
結(jié)
構(gòu)
參
數(shù)
形式
臺數(shù)
殼體內(nèi)徑mm
殼程數(shù)
管徑mm
管心距mm
管長mm
排列方式
管數(shù)目（根）
折流板數(shù)（個）
傳熱面積m2
折流板間距mm
管程數(shù)
材質(zhì)
接管尺寸mm
進口
出口
主要計算結(jié)果
管程
殼程
流速m/s
傳熱膜系數(shù)W/m2●oC
污垢熱阻m2●oC /w
阻力損失MPa
熱負荷kW
傳熱溫差oC
總傳熱系數(shù)W/m2●oC
裕度%
備注
Ⅰ-7