分离甲醇水混合物的板式精馏塔设计

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1、课程设计设计题目分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计学生姓名学号专业班级化工工艺10-04指导教师姚运金杨则恒2013年7月26日合肥工业大学课程设计任务书设计题目分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计成绩课程设计主要内容设计任务：设计一座分离甲醇、水混合物的连续操作常压精馏塔1.生产能力：100000吨精甲醇/年；原料组成：甲醇70wt%，水30wt%；产品组成：甲醇≥wt99.9%；废水组成：水≥99.5wt%；2.。操作条件：（1）泡点进料，回流比需优化。（2）全塔压降：0.011MPa；（3）塔釜加热蒸汽压力：间接0.2MPa（表压），直接0.1MPa（绝压）。（4）塔顶全凝器冷却

2、水进口温度20℃。（5）常压操作。年工作日300~320天，每天工作24小时。（6）设备形式（筛板塔、浮阀塔、泡罩塔等）自选。（7）安装地点：安庆任务来源：中国石油化工股份有限公司安庆分公司设计主要内容：工艺流程的确定，工艺流程采用计算机Aspen软件模拟设计，塔和塔板的工艺尺寸计算，塔板的流体力学验算及负荷性能图，辅助设备的计算与选型，主体设备的机械设计。设计结果：1.设计说明书一份。2.主体设备总装图一张（1#图纸），带控制点工艺流程图（3#图纸）一张。指导教师评语建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。签名：2013年月

3、日目录中文摘要1英文摘要1第一章绪论31.1精馏原理及其在化工生产上的应用31.2精馏塔对塔设备的要求31.3塔板的类型与选择31.4塔设备的选择因素4第二章流程的确定和说明52.1设计思路52.2设计流程52.3工艺草图5第三章塔的工艺设计73.1工艺计算73.1.1料液及塔顶，塔底产品含甲醇摩尔分数73.1.2物系说明73.1.3回流比、塔板数及进料板93.1.4各物理性质的计算203.1.5全塔效率及实际塔板数233.2塔和塔板主要工艺尺寸计算233.2.1塔径233.3塔板布置和其余结构尺寸的选取263.3.1溢流装置的确定263.3.2弓形降液管的宽度与降液管的面积273.

4、3.3降液管底隙高度283.3.4安定区与边缘区的确定293.3.5鼓泡区间阀孔数的确定以及排列303.4塔板流体力学计算323.4.1气相通过浮阀塔板的压降323.4.2淹塔333.4.3雾沫夹带343.5塔板负荷性能图363.5.1雾沫夹带线363.5.2液泛线373.5.3漏液线393.5.4液相负荷下限393.5.5液相负荷上限393.6塔板布置与附属设备的计算403.6.1进料管403.6.2回流管413.6.3塔釜出料管413.6.4再沸器蒸汽进口管413.6.5塔釜蒸汽进气管423.6.6简体与封头423.6.7除沫器433.6.8裙座433.6.9吊柱433.6.10

5、法兰443.7塔总体高度的设计443.7.1塔总高（不包括群座）443.7.2有效高度453.8附属设备的设计453.8.1塔顶全凝器的计算及选型453.8.2塔底再沸器面积的计算及选型503.8.3预热器模拟503.8.4离心泵的选择533.9机械设备设计563.9.1质量载荷563.9.2风载荷和风弯矩573.9.3塔体的强度及轴向应力计算573.9.4裙座的强度及稳定性的验算583.9.5水压试验时塔的强度和稳定性验算583.9.6裙座基础环设计583.9.7地脚螺栓强度设计593.10Aspen全流程模拟603.10.1流程绘制603.10.2参数设置613.10.3模拟结果

6、查62第四章总结644.1心得体会644.2主要符号说明654.3参考文献67甲醇—水浮阀塔精馏工艺摘要：本设计是将甲醇-水混合物采用精馏的方法分离进行提纯或回收有用组分。本设计是以浮阀塔为精馏设备分离甲醇—水混合溶液。首先确定了总体的设计方案和工艺流程图，之后利用Aspen求出回流比1.29和理论塔板数26块，模拟预热器，泵，确定蒸汽的参量。然后对塔和塔板的工艺尺寸进行计算,确定了塔高为39.57m，塔径2.2m。对塔的流体力学进行验证后，符合筛板塔的操作性能。经过对塔设备的强度计算，壁厚5mm，满足设计要求。并进行了塔设备图及车间布置图的绘制。关键词:甲醇，精馏、浮阀塔、aspe

7、n模拟、核算66Abstract:Thisdesignaimstomethanol-watermixtureusedtocarryonthepurificationmethoddistillationseparationorrecycledusefulcomponents.Thisdesignusesatowerforthedistillationequipmenttoseparatemethanol-watermixture.Firstmakesuret