分离甲醇—水混合液的筛板精馏塔--化工原理课程设计

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1、沈阳科技学院目录化工原理课程设计说明书设计题目：分离甲醇—水混合液的筛板精馏塔设计时间：专业名称：学生姓名：设计成绩：沈阳科技学院目录化工原理课程设计任务书一、设计题目分离甲醇——水混合液的筛板精馏塔二、设计数据及条件生产能力：年处理甲醇——水混合液8.3万吨（年开工300天）原料：轻组分含量为40%（质量百分率，下同）的常温液体分离要求：塔顶轻组分含量不低于93%塔底轻组分含量不高于24%建厂地区：沈阳市三、设计要求：1、编制一份精馏塔设计说明书，主要内容要求：<1>.前言<2>.流程确定和说明<3>.生产条件确定和说明<4>.精馏塔

2、的设计计算<5>.主要附属设备及附件的选型计算<6>.设计结果列表<7>.设计结果的自我总结评价与说明<8>.注明参考和使用的设计资料2、编制一份精馏塔工艺条件单，绘制一份带控制点的工艺流程图。沈阳科技学院目录前言精馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异对其进行加热，然后进行多次混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分加热汽化以达到分离目的的一种化工单元操作。精馏操作应在塔设备中完成，塔设备提供气液两相充分接触的场所，有效地实现气液两相间的传热、传质，以达到理想的分离效果，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏是分离液体混合物最常用的

3、一种单元操作，精馏过程中气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物个各组分的挥发度不同，使易挥发组分由液相向气相转移，实现原料液中各组分的分离。本设计的题目是甲醇-水二元物系板式精馏塔的设计。采用板式塔分离甲醇-水的液相混合物。板式塔与填料塔相比用于精馏装置有诸多优势。板式塔是逐级接触，混合物浓度呈阶跃式变化。板式塔主要功能：在每块踏板上气液两相若保持充分接触，可为传质过程提供足够大且不断更新的相际接触面，减小传质阻力;在塔内使气液两相呈逆流流动，以提供最大的传质阻力。板式塔可方便地住塔板安装冷却盘管。在确定的工艺要求下，确定设计方案，

4、设计内容包括精馏塔工艺设计计算、塔辅助设备设计计算、精馏工艺过程流程图、精馏塔设备结构图、设计说明书。筛板塔是1932年提出的，当时主要用于酿造，其优点是结构简单，制造维修方便，造价低，气压压降小，板上液面落差较小，相同条件下生产能力高于浮阀塔，塔板效率接近浮阀塔。其缺点是稳定操作范围窄，小孔径筛板易堵塞，不适宜处理粘性大的、脏的和带固体粒子的料液。但设计良好的筛板塔仍具有足够的操作弹性，对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板，故近年我国对筛板的应用日益增多，所以在本设计中设计该种塔型。沈阳科技学院目录目录前言3第一章流程及生产条件的确定和

5、说明31.1加料方式31.2进料状况31.3塔顶冷凝方式31.4加热方式31.5再沸器4第二章精馏塔设计计算52.1精馏塔的物料衡算52.1.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔百分率52.1.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量52.1.3物料衡算52.2塔板数的确定52.2.1理论塔板数的求取5⑴采用图解法求。5⑵求最小回流比及操作回流比6⑶求精馏塔的汽液相负荷62.2.2实际版层数求取7⑴温度的计算7⑵平均摩尔质量的计算8⑶表面张力的计算8⑸粘度的计算9⑹相对挥发度的计算102.3精馏塔塔体工艺尺寸计算112.3.1压力的计算112.

6、3.2密度的计算112.3.4塔径的计算122.3.5精馏塔有效高度的计算132.4塔板主要工艺尺寸计算132.4.1溢流装置计算132.4.2塔板布置142.5筛板的流体力学验算152.5.1塔板压降152.5.2液面落差162.5.3液沫夹带量162.5.4漏液162.5.5泛液172.6塔板负荷性能图172.6.1漏液线172.6.2液沫夹带线172沈阳科技学院目录2.6.3液相负荷下限线182.6.4液相负荷上限线182.6.5液泛线182.7筛板塔设计计算结果汇总表20第三章附属设备的选型计算223.1接管的设计223.1.1

7、进料管223.1.2回流管223.1.3塔底回流223.1.4塔顶蒸汽出料管223.1.5塔釜进气管233.1.6法兰233.2筒体与封头233.2.1筒体233.2.2封头233.3除沫器243.4裙座243.5冷凝器253.6再沸器253.7塔结构设计263.7.1塔顶空间263.7.2塔底空间263.7.3人孔263.8塔高27附图28总结29参考文献302沈阳科技学院第一章流程及生产条件的确定和说明第一章流程及生产条件的确定和说明1.1加料方式加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料时，要通过液位高度才可以得到稳定

8、的流量和流速，通过重力加料，由于多了高位槽，建设费用会相应增加。若采用泵直接加料，通过采用自动控制泵来控制泵的流量和流速，使流量和流速稳定，从而提高传质效率，且泵结构简单，安装方便。故本设计采用自动控制泵加