甲醇_水精馏塔设计报告.doc

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1、......《化工原理课程设计》报告.下载可编辑.......一、概述-3-1.1设计依据-4-1.2技术来源-4-1.3设计任务及要求-4-二、计算过程-5-2.1设计方案-5-2.2塔型选择-5-2.3工艺流程简介-5-2.4操作条件的确定-6-2.41操作压力-6-2.4.2进料状态-6-2.4.3热能利用-6-2.5有关的工艺计算-7-2.5.1精馏塔的物料衡算-7-2.5.2物料衡算-8-2.6塔板数的确定-9-2.6.1理论板层数NT的求取-9-2.6.2实际板层数的求取-10-2.7精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算-10-2.7.1操作压力的计算-10-2.7

2、.2操作温度的计算(详见附录一（1）)-10-2.7.3平均摩尔质量的计算-10-2.7.4平均密度的计算-11-2.7.5液相平均表面力的计算-12-2.7.6液体平均粘度的计算-13-2.8精馏塔的塔底工艺尺寸计算-14-2.8.1塔径的计算-14-2.8.2精馏塔有效高度的计算-15-2.9塔板主要工艺尺寸的计算-15-2.9.1溢流装置的计算-15-2.9.2塔板布置-17-2.10筛板的流体力学验算-18-2.10.1塔板压降-18-2.10.2液面落差-20-2.10.3液沫夹带-20-2.10.4漏液-20-2.10.5液泛-20-2.11塔板负荷性能图-21-2

3、.11.1液漏线-21-2.11.2液沫夹带线-22-2.11.3液相负荷下限线-22-2.11.4液相负荷上限线-23-2.11.5液泛线-23-.下载可编辑.......2.12.热量衡算-26-2.12.1塔底的热量计算-26-2.12.2热泵的选型-28-2.12.3塔底料液和热蒸气预热进料液-29-2.12.4水蒸汽加热进料液-29-三、辅助设备的计算及选型-31-3.1、管径的选择-31-3.1.1、加料管的管径-31-3.1.2、塔顶蒸汽管的管径-31-3.1.3回流管管径-31-3.1.4料液排出管径-32-3.2泵的选型-32-3.2.1原料液进入精馏塔时的泵

4、的选型-32-3.2.2塔顶液体回流所用泵的型号-32-3.3储罐选择-32-3.3.1原料储槽-32-3.3.2塔底产品储槽-33-3.3.3塔顶产品储槽-33-四、费用的计算344.1设备费用的计算344.1.1换热器费用的计算344.1.2、精馏塔的费用计算354.1.3泵的费用364.1.4储槽费用364.1.5输送管道费用364.1.6设备总费用374.2操作费用的计算374.2.1、热蒸汽的费用374.2.2、冷却水的费用374.2.3泵所用的电费384.2.4总费用384.3总费用38设计心得39主要符号说明40参考文献43.下载可编辑.......一、概述塔设备

5、是最常采用的精馏装置，无论是填料塔还是板式塔都在化工生产过程中得到了广泛的应用，在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。1.1设计依据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出论计算1.2技术来源目前，精馏塔的设计方法以严格计算为主，也有一些简化的模型，但是严格计算法对于连续精馏塔是最常采用的，我们此次所做的计算也采用严格计算法。1.3设计任务及要求原料：甲醇—水溶液，10t/h甲醇含量：41%+0.003X(质量分数)，设计要求：塔顶甲醇的含量98%(质量分数)塔底甲醇的含量2%(质量分数)（注释：X为学号的后两位）设计条

6、件如下：操作压力4KPa(塔顶表压)进料热状况自选回流比自选单板压降≤0.7KPa全塔效率ET=52%.下载可编辑.......二、计算过程2.1设计方案本课程设计的任务是分离甲醇—水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔，其余部分经产品冷却后送至储罐。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。2.2塔型选择根据生产任务，若按年工作日360天，每天开动设备24小时计算，产品流量为10t/h，由于产品粘度较小，流量较大，为减少造价，降低生产过程中

7、压降和塔板液面落差的影响，提高生产效率，选用筛板塔。筛板塔结构简单，金属消耗量小，制造及安装方便，塔板具有良好的流体力学与传质性能。2.3工艺流程简介连续精馏装置主要包括精馏塔，蒸馏釜（或再沸器），冷凝器，冷却器，原料预热器及贮槽等．原料液经原料预热器加热至规定温度后，由塔中部加入塔．蒸馏釜（或再沸器）的溶液受热后部分汽化，产生的蒸汽自塔底经过各层塔上升，与板上回流液接触进行传质，从而使上升蒸汽中易挥发组分的含量逐渐提高，至塔顶引出后进入冷凝器中冷凝成液体，冷凝的液体一部分作为塔顶产品，另一