甲醇--水二元筛板精馏塔设计

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1、吉林化工学院化工原理课程设计吉林化工学院化工原理课程设计题目甲醇--水二元筛板精馏塔设计教学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2011年12月22日III吉林化工学院化工原理课程设计题目甲醇—水二元筛板精馏塔的设计设计条件：常压P=1atm（绝压）处理量：70kmol/h进料组成0.55馏出液组成0.965釜液组成0.035（以上均为摩尔分率）加料热状况q=0.97塔顶全凝器泡点回流回流比R=(1.1—2.0)Rmin单板压降≤0.7kPa设计任务：1．完成该精馏塔的工艺设计（包括物料衡算、热量衡算、筛板塔的设计计算）。2．画出带控制点的工艺流程图（2号

2、图纸）、精馏塔工艺条件图（2号图纸）。3．写出该精馏塔的设计说明书，包括设计结果汇总和设计评价。III吉林化工学院化工原理课程设计目录目录III摘要V第一章绪论11.1筛板塔的特点11.2设计思路1第二章精馏塔的工艺设计22.1产品浓度的计算22.2平均相对挥发度的计算22.3最小回流比的计算和适宜回流比的确定32.4物料衡算42.5精馏段和提馏段操作线方程52.6逐板法确定理论板数及进料位置52.7实际塔板数及实际加料位置和全塔效率5第三章精馏塔主要工艺尺寸的设计计算73.1物性计算73.2精馏塔主要工艺尺寸的计算123.3精馏塔的流体力学验算173.

3、4塔板负荷性能图193.5塔的接管24第四章热量衡算26III吉林化工学院化工原理课程设计4.1比热容及汽化热的计算264.2热量衡算27结果汇总表29结束语32参考文献33主要符合说明34教师评分表37III吉林化工学院化工原理课程设计摘要在这次课程设计任务中，我们应用了化工原理精馏知识对甲醇-水二元筛板精馏塔进行了设计，使我们对课本知识进行了更深一步的认识，并且对实际操作有了一定的了解。本次设计的筛板塔是化工生产中主要的气液传质设备，此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较为完整的精馏设计过程。经计算，回流比R=1.01，

4、实际塔板为18，其中精馏段7块，提馏段11块，最终计算塔高为14.69m，筛孔数1580个，精馏段操作弹性1.81，提馏段操作弹性2.02，符合要求。关键词：甲醇；水；实际塔板数；回流比；操作弹性；精馏段；提馏段。0吉林化工学院化工原理课程设计第一章绪论1.1筛板塔的特点筛板塔板简称筛板，结构持点为塔板上开有许多均匀的小孔。根据孔径的大小，分为小孔径筛板(孔径为3—8mm)和大孔径筛板(孔径为10—25mm)两类。工业应用小以小孔径筛板为主，大孔径筛板多用于某些特殊场合(如分离粘度大、易结焦的物系)。筛板的优点足结构简单，造价低；板上液面落差小，气体压降

5、低，生产能力较大；气体分散均匀，传质效率较高。其缺点是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。应予指出，尽管筛板传质效率高，但若设计和操作不当，易产生漏液，使得操作弹性减小，传质效率下降．故过去工业上应用较为谨慎。近年来，由于设计和控制水平的不断提高，可使筛板的操作非常精确，弥补了上述不足，故应用日趋广泛。在确保精确设计和采用先进控制手段的前提下，设计中可大胆选用。1.2设计思路全塔物料衡算求理论塔板数气液相负荷计算筛板塔设计流体力学性能校正画出负荷性能图全塔热量衡算塔附属设备计算0吉林化工学院化工原理课程设计第二章精馏塔的工艺设计2.1产品浓度的计算

6、1.原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率：甲醇的摩尔质量：=32水的摩尔质量：=182.2平均相对挥发度的计算表2-1甲醇-水Antdne常数[1]ABＣ甲醇８．０８０９７１５８２．２７１２３９．７２６水８．０７１３１１７３０．６３０２３３．４２６当塔顶温度tD=65.31℃时联立，解得：782.78mmHg189.64mmHg进料温度tF=72.25℃时联立，解得：1020.94mmHg256.84mmHg36吉林化工学院化工原理课程设计塔底温度tw=95.32℃时联立，解得：2292.56mmHg641.17mmHg相对挥发度：2.3最小回流比的计算和适

7、宜回流比的确定已知q=0.99则：相平衡方程：联立方程，解得：ye=0.8126,xe=0.547所以，根据公式36吉林化工学院化工原理课程设计查吉利兰关联图[2]绘制表2-2倍数RN1.10.5840.03350.33739.1801.20.6380.3570.32258.9591.30.6910.3770.30938.7691.40.7440.3960.2928.6011.50.7970.4140.28678.4561.60.8500.4300.27678.3271.70.9690.2020.44428.2121.81.0260.22510.4241

8、8.1111.91.0830.24630.40588.0192.01.1400.