設(shè)計(jì)計(jì)算參考與輔助工具

前前目概述 第一第二流程簡(jiǎn)介 目概述 第一第二流程簡(jiǎn)介 第三精餾塔工藝設(shè)計(jì) 第四再沸器的設(shè)計(jì) 第五輔助設(shè)備的設(shè)計(jì) 第六管路設(shè)計(jì) 第七控制方案 設(shè)計(jì)心得及總 附件一C程序 附件二matlab程序 附錄一主要符號(hào)說(shuō)明 附錄二參考文獻(xiàn) 第一精餾再沸第一精餾再沸立式熱虹吸特點(diǎn)▲循環(huán)推動(dòng)力：釜液和換熱器傳熱管氣液混合物的密度差▲結(jié)構(gòu)緊湊、占地面▲結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱系數(shù)高▲殼程不能機(jī)械清洗，不適宜高粘度、或臟的傳熱介質(zhì)▲塔釜提供氣液分離空間和緩沖區(qū)冷凝精餾裝置流精餾裝置流工藝流3）節(jié)裝設(shè)備選處3）節(jié)裝設(shè)備選處理能力及產(chǎn)品質(zhì)塔底產(chǎn)品第三章精餾塔工藝設(shè)第一計(jì)條1．工藝條件飽第三章精餾塔工藝設(shè)第一計(jì)條1．工藝條件飽和液體進(jìn)料，進(jìn)料丙稀含量xf＝65％（摩爾百分?jǐn)?shù)塔頂丙稀含量xD＝98％，釜液丙稀含量xw≤2％，2．操作條件3．塔板形式：篩4．處理量5．安裝地點(diǎn)：大6．塔板設(shè)計(jì)位置：塔第二節(jié)物料衡算及熱量衡一物料衡1．換將摩爾百分?jǐn)?shù)換算成質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％將摩爾流量換算成質(zhì)量流量（MA為丙稀摩爾質(zhì)量％將摩爾流量換算成質(zhì)量流量（MA為丙稀摩爾質(zhì)量MB為丙烷摩爾質(zhì)量M=xf·MA+(1-2．求質(zhì)量流+qmws=｛·w+qmws·wW=q =0.5364kg/s1）精餾段：LV二熱量衡再沸器加熱蒸氣的質(zhì)量流量：GR冷凝器冷卻劑的質(zhì)量流量：GC=QC/(cl·(t2-第三板數(shù)的計(jì)1．泡點(diǎn)計(jì)算∣∑y-y1．泡點(diǎn)計(jì)算∣∑y-yKip0ABKA泡點(diǎn)初值2塔板數(shù)計(jì)算Pt(絕)、假設(shè)初Tto、Tbo、α2并輸、、①計(jì)算計(jì)算②Rmin、2塔板數(shù)計(jì)算Pt(絕)、假設(shè)初Tto、Tbo、α2并輸、、①計(jì)算計(jì)算②Rmin、③將Nf、①計(jì)算∣α-Y計(jì)算并輸出α、Nf、N、R、qmLs、注：下標(biāo)t、b①αN 代入公式lnp0A TioPAoPB;0P又得; PiKAKB代入公式lnp0A TioPAoPB;0P又得; PiKAKB設(shè)α2α=(α1+α2)/2｛ y1(代入數(shù)據(jù)，解得yeRminxn ｛(1)RR xn直至xixn ｛(1)R1.5238x0.5238qnL xx＝ qnqWRxn ｛(1)R1.5238x0.5238qnL xx＝ qnqWRnRq 直至xn<迭代結(jié)果Np=[(Nt- α2：=q 第四節(jié)精餾塔工藝設(shè)1．物性數(shù)常壓43℃氣相密度：ρV液相密度：ρL初估塔 3.L3qVLF qVL液相密度：ρL初估塔 3.L3qVLF qVLC u 液泛氣速：V操作氣速：u點(diǎn)率uf=0.1259A=1.9754mu選取單流型弓形降液管塔板Ad/則AAT=1-AdAT截面積AT=A/0.85=2.3244塔徑：DP1086.10.1及P110D2=2.5447m4降液管截面積：Ad=AT×0.15=0.3817實(shí)際操作氣速u(mài)qVVs0.1150A實(shí)際泛點(diǎn)率：u/uf塔高的估有效高度HT實(shí)際操作氣速u(mài)qVVs0.1150A實(shí)際泛點(diǎn)率：u/uf塔高的估有效高度HT5m,1.5m,設(shè)釜液停留時(shí)間為43060DL第五節(jié)溢流裝置的設(shè)降液管（弓形由Ad/AT=0.15,（下冊(cè)）P1136.10.242．溢流取E2/則堰上液頭高： 2.84103l 第六塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸的選進(jìn)出口安全寬度由Ad/AT=0.15,（下冊(cè)xDb) 2Dc22(xr2x2r2sin第六塔板布置和其余結(jié)構(gòu)尺寸的選進(jìn)出口安全寬度由Ad/AT=0.15,（下冊(cè)xDb) 2Dc22(xr2x2r2sin1x)=Aar20d開(kāi)孔率： o tAOauoAo篩孔個(gè)數(shù)nd04第七節(jié)塔板流動(dòng)性能校液沫夾帶量校5.7u evHTf質(zhì)量夾帶率ev氣ev<0.1kg/kg2．塔板阻hf核hf=又б=3mm,do=7mm,（下冊(cè)）P1186.10.30得1V0h0則質(zhì)量夾帶率ev氣ev<0.1kg/kg2．塔板阻hf核hf=又б=3mm,do=7mm,（下冊(cè)）P1186.10.30得1V0h0則2gC0又 0.1396m/a 2TdFau （下冊(cè)）P1186.10.31hLhWhOW0.0486m4hgL0降液管液泛校HdhWhOWhfh0.153udlWhblWhbhWhOWhf則則Hd’=Hd=0.3869mHThW0.49Hd液體在降液管中的停留時(shí)Ad嚴(yán)重漏液校h00.00560.13hWhOWhk2.20461.5~u液體在降液管中的停留時(shí)Ad嚴(yán)重漏液校h00.00560.13hWhOWhk2.20461.5~u'ok第八荷性能過(guò)量液沫夾帶0.1（kg/q1210 33TWl =液相上限2/2.84103VLh 整理出：qVLh=3.07lw=4.034——與y軸平嚴(yán)重漏液 2gqVVh/近似取Co 0AVO2/ 2.84103l 1.594104 2gqVVh/近似取Co 0AVO2/ 2.84103l 1.5941042/13.69104lW)得：qVVh液相上限AdqVLh漿液管液泛令H’=H 將HdhWhOWhf與與與qVVh以及,前式整理得：a'qb'c'qd'q2/V/(AoCo)2(1)hwc’=1.18108/(lwhb)2d’=2.84103(1)/(lw2/3)9842.6 0.1779842.6 0.177267.5 0.003724q2/.3qVVh負(fù)荷性能圖放大后的負(fù)荷放大后的負(fù)荷性能圖操作彈性：qVVhmax—設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條1．選用立式熱虹吸式再沸—設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條1．選用立式熱虹吸式再沸2．再沸器殼程與管程的設(shè)物性數(shù)殼程凝液在溫度（100℃）下的物性數(shù)據(jù)熱導(dǎo)率：λc粘度：μc密度：ρc液相粘度：μb液相密度：ρb殼管溫度壓力（MPa絕壓液相定比壓熱容：Cpb=氣相粘度：μv氣相密度：ρv蒸氣壓曲線斜率（Δt/ΔP）=0.0000266m2備尺QRVbb液相定比壓熱容：Cpb=氣相粘度：μv氣相密度：ρv蒸氣壓曲線斜率（Δt/ΔP）=0.0000266m2備尺QRVbbVc=tmTtb=100-假設(shè)傳熱系數(shù)：K=850W/(m2K2m擬用傳熱管規(guī)格為：Ф38×2.5mm,管長(zhǎng)NdT0若將傳熱管按正三角形排列，按NTt(b1)(2~3)d0則取取三傳熱系數(shù)的校1．顯熱段傳熱系數(shù)假設(shè)傳熱管出口汽化率txe1)計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù)傳熱管內(nèi)質(zhì)量流速：G42sd0 GWt=310.687kg/(2?m=雷諾數(shù)：ReCPbrb nm2i=1)計(jì)算顯熱段管內(nèi)傳熱膜系數(shù)傳熱管內(nèi)質(zhì)量流速：G42sd0 GWt=310.687kg/(2?m=雷諾數(shù)：ReCPbrb nm2i=(irdi2)殼程冷凝傳熱膜系數(shù)計(jì)算m=md0Re4M=1/21/(m= R32og3)污垢熱阻及管壁熱沸騰側(cè)：Ri=0.000176m?冷凝側(cè)：Ro=0.00021m?管壁熱阻：Rw=b/λw=0.00005m?dm=(di+do)/2=1K2=611.4898w/(m?ddd10 R0iwO2.蒸發(fā)段傳熱系KE傳熱管內(nèi)釜液的質(zhì)量流量：Gh=3600qmwsm2?Lockhut-martinelxx Xvbbv在 x11/bbvv2.蒸發(fā)段傳熱系KE傳熱管內(nèi)釜液的質(zhì)量流量：Gh=3600qmwsm2?Lockhut-martinelxx Xvbbv在 x11/bbvvbQdiPdiAPrbb i=8104.605w/(m2?：1xPRb2r=1080.925w/(m?edii1對(duì)流沸騰因子FX兩相對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) tpFtpi=1888.94w/(m2?沸騰傳熱膜系數(shù)：VtPanb6751.7w/(m2do RiRw12Ro=1266.69w/(m?KE d oim3.顯熱段及蒸發(fā)段長(zhǎng)tp L=tdo RiRw12Ro=1266.69w/(m?KE d oim3.顯熱段及蒸發(fā)段長(zhǎng)tp L=t diNTKLp LBC=0.00272L=LCD=L-LBC=KCKLLBcKELCD=1264.64．傳熱系2=32.25實(shí)際需要傳熱面積ACQKCtm5．傳熱面積裕度：HAPACAC流量校1．循環(huán)系統(tǒng)推動(dòng)力1）當(dāng)X=Xe/3=0.063333333xXvbbv X =0.3816R L2XX_兩相流平均密度：tpv1RLbRL2）當(dāng)v兩相流的液相分率bbv=X'=Xtt21Xtt2_ RR=LLvb根據(jù)課程設(shè)計(jì)表3－19得_l則循環(huán)系統(tǒng)的推動(dòng)力：g=PL tp tpD2．循環(huán)阻力=i釜_ RR=LLvb根據(jù)課程設(shè)計(jì)表3－19得_l則循環(huán)系統(tǒng)的推動(dòng)力：g=PL tp tpD2．循環(huán)阻力=i釜液進(jìn)口管內(nèi)流動(dòng)雷諾數(shù)Re=0.012270.7543=i(Di/L0.3426(Di/0.254GP1Di2②G0.785d2 Re0.012270.7543ePLBC= 2ib③a.氣相流動(dòng)阻力 VdiGVVV0.01227V2L CDV iVb.液相流動(dòng)阻力GL=G-Gv=271.33diGL=Lb0.01227=L = iP0.01227V2L CDV iVb.液相流動(dòng)阻力GL=G-Gv=271.33diGL=Lb0.01227=L = iP =4 3(122b1=MV(1RLP4G2M/b=a.氣相流動(dòng)阻力G= D2oxG=o'L=0.34260.0254=VV0.012270.7543=VLPV5= GLG=212.118=Lb0.012270.7543=LGLG=212.118=Lb0.012270.7543=LLPL5 L= P )=1/45所以循環(huán)阻力：△Pf=△P1△P2△P3△P4=PD助容器的設(shè)1．進(jìn)料罐（常溫貯料20℃丙稀ρL1丙烷ρL2由上助容器的設(shè)1．進(jìn)料罐（常溫貯料20℃丙稀ρL1丙烷ρL2由上面的計(jì)算可知=516.3則63.93100L進(jìn)料質(zhì)量流量：qmfh=3600取停留時(shí)間：x4qmfhL圓整后取V=7942．回流罐質(zhì)量流量qmLh=3600R·qmDs0.25h，填充系數(shù)qmLh17.39則回流罐的容 V取V=183．塔頂產(chǎn)品qmDh=3600qmDs=1931.0472h，填充系數(shù)qmDh則產(chǎn)品罐的容積釜液5天，即=1058.04qmWhqmDh則產(chǎn)品罐的容積釜液5天，即=1058.04qmWh404.86則釜液罐的容積1．進(jìn)料預(yù)熱用90℃水為熱源，出口約為70℃料液由20℃加熱至45℃，t1t2(9045)(7020)ln9070mln管程液體流率：qmfh=3600傳熱速率Q則傳熱面積：AK2．塔頂冷凝擬用10℃水為冷卻劑，出口溫度為30℃t1t2(4310)(4330)2．塔頂冷凝擬用10℃水為冷卻劑，出口溫度為30℃t1t2(4310)(4330)mln43傳熱速率假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積AK圓整后取3．塔頂產(chǎn)品冷卻擬用10℃水為冷卻劑，出口溫度為20℃43℃t1t2(4310)(2520)ln4310250.5364kg/smln管程流率：qmDs則傳熱速率：Q=假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650QKA圓整后取A=164．釜液冷卻擬用10℃水為冷卻劑，出口溫度為20℃52.5℃假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650QKA圓整后取A=164．釜液冷卻擬用10℃水為冷卻劑，出口溫度為20℃52.5℃t1t2(52.510)(2520)52.5m25丙烷液體焓變：ΔH傳熱速率：Q=qmVs?ΔH假設(shè)傳熱系數(shù)：K=650Q則傳熱面積AK圓整后取A=81．進(jìn)料泵(兩臺(tái)，一用一備液體密度L516.3.LqVfs=3d液體粘度0.068mPaRedu2.471hf( 液體粘度0.068mPaRedu2.471hf( d) 取Z則HeZpf2hf =4qd2u36002．回流泵（兩臺(tái)，一開(kāi)一用液體密度.LqVLs=3d液體粘度0.066mPaRedu6.621(12)Redu6.621(12) d取Zpfuhf則HeZ =4qd2u36003.釜液泵（兩臺(tái)，一開(kāi)一用液體密度L442qVWs=/Ld液體粘度0.0091mPaRedu8.93(12)(12) d取Zpfu hf則HeZ=4qd2u3600流量：0.1～90m3第六路設(shè)則d取管子規(guī)格Ф68×5。其它第六路設(shè)則d取管子規(guī)格Ф68×5。其它各處管線類(lèi)似求得如下/第七制方將本設(shè)計(jì)的控制方案列于下3介質(zhì)物性ρL(kg/m1FIC-2FIC-第七制方將本設(shè)計(jì)的控制方案列于下3介質(zhì)物性ρL(kg/m1FIC-2FIC-3PIC-4HIC-5HIC-6TIC-總我可以自信的說(shuō)，化原考試的話，我可以考到A，甚至A總我可以自信的說(shuō)，化原考試的話，我可以考到A，甚至AEXCEL，MATLAB，EXCEL，MATLAB，AUTO-0104附件C#include/*此頭函數(shù)請(qǐng)不要?jiǎng)h除附件C#include/*此頭函數(shù)請(qǐng)不要?jiǎng)h除#include#includeintstaticdoublestaticdoublestaticdoublestaticdoubleC[2]={-26.15,-{p[i]=exp(A[i]-}voidKi(inti,double{}voidsumy(double{s=K[0]*x0+K[1]*(1-}void}voidKi(inti,double{}voidsumy(double{s=K[0]*x0+K[1]*(1-}voidtest(doubleT,doublepa,doubleT=T-fn=s-B[0]/(T+C[0]))/(pa*(T+C[0])*(T+C[0]))+(1-}while(fabs(s-printf("pa=%fprintf("a=%f}}while(fabs(s-printf("pa=%fprintf("a=%f}xe=0.65;ye=a*xe/(1+(a-Rmin=(xd-ye)/(ye-{X[j]=Y[j]/(a+(1-if(X[j]<0.65)}{X[j]=Y[j]/(a+(1-Y[j+1]=(R+1.5238)*X[j]/(R+1)-xe=0.65;ye=a*xe/(1+(a-Rmin=(xd-ye)/(ye-{X[j]=Y[j]/(a+(1-if(X[j]<0.65)}{X[j]=Y[j]/(a+(1-Y[j+1]=(R+1.5238)*X[j]/(R+1)-if(X[j]<0.02)}pb=1721.3+0.461*(int)((j-}while(fabs(a-if((10*(j- N=(int)((j-elseN=10*(j-printf("a=%fprintf("R=%fwhile(fabs(a-if((10*(j- N=(int)((j-elseN=10*(j-printf("a=%fprintf("R=%fprintf("Nf=%d{printf("qml=%fprintf("qmv=%f}uf=c*sqrt((dl-At=A/(1-printf("c=%fA=(1-Ad=At-uf=c*sqrt((dl-At=A/(1-printf("c=%fA=(1-Ad=At-printf("At=%fprintf("A=%fprintf("Ad=%fprintf("u=%fprintf("m=%fr=D/2-x=D/2-Aa=2*(x*sqrt(r*r-printf("bs=%fprintf("m=%fr=D/2-x=D/2-Aa=2*(x*sqrt(r*r-printf("bs=%fprintf("bc=%fprintf("Aa=%fprintf("t=%fprintf("Ao=%fprintf("d=%fprintf("hw=%fprintf("lw=%fprintf("d=%fprintf("hw=%fprintf("lw=%fprintf("開(kāi)始校核ev=0.0057/f*pow(u/(Ht-ua=qmv[0]/(dv*(At-printf("co=%fprintf("Fa=%fprintf("be=%fprintf("hs=%fprintf("co=%fprintf("Fa=%fprintf("be=%fprintf("hs=%fprintf("FI=%fprintf("Hd=%fho1=0.0056+0.13*(hw+how)-printf("uo1=%fho1=0.0056+0.13*(hw+how)-printf("uo1=%f/*此語(yǔ)句請(qǐng)不要?jiǎng)h除}運(yùn)行結(jié)果T=316.127157pa=1721.300000p=1726.954833p=1444.431702a=1.195595T=325.506221pa=1772.010000p=1765.924294a=1.188844T=325.519029pa=1772.471000運(yùn)行結(jié)果T=316.127157pa=1721.300000p=1726.954833p=1444.431702a=1.195595T=325.506221pa=1772.010000p=1765.924294a=1.188844T=325.519029pa=1772.471000p=1766.393825a=1.188835a=1.192219R=11.982698Nf=52qml=6.427519qml=7.257819c=0.045265uf=0.179845 t=0