常压连续精馏塔分离甲醇—水设计论文

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1、化工原理课程设计设计题目：常压、连续精馏塔分离甲醇—水设计班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：2013年7月7日化工系设计前言甲醇,又名木醇,分子式为CH3OH,分子量:32.04，为有特殊气味的易挥发、易燃烧的液体。有毒,人饮后能致盲。比重0.791（20℃）,沸点64.50℃,能与水和多数有机溶剂混溶。甲醇的重要用途以及生产甲醇的原料的广泛性,使甲醇合成和应用的研究开发越来越受到重视。但是,化工生产合成所得的甲醇为粗甲醇,一般只含有80%左右的甲醇,其余成分必须从粗甲醇中除去,才能得到成品—精甲醇。分离混合物的方

2、法很多,在化工生产操作中,化工原料及产品的分离与精制,多是采用精馏来达到目的，而精馏操作则主要通过塔设备来实现。在阅读部分参考书后，经组员讨论，拟出一套较理想的甲醇-水分离精馏塔设计方案，决定取用的塔板类型为筛板塔，因为筛板塔生产能力大，塔板效率高，比较符合符合甲醇-水分离精馏塔设计的要求。本次设计中，由老师规定的任务条件基本可确定加料热状况采用泡点进料，冷凝方式塔顶冷凝采用全凝器,回流方式采用强制回流，加热方式采用间壁蒸汽加热。在设计过程中，由于查找物性数据的资料书版本各不相同，数据上有一定出入，且个人能力有限，所以

3、有些数据作过估算。其中，计算过程要考虑的因素很多，温度、密度、粘度和表面张力的计算基本都采用内插法计算，可能存在一定误差，故接下去的计算中略有偏差，但问题不会太大。其次，由于时间有限，在作图时，没有仔细按标准规范做，仅仅画了草图作参考。在此笔者也对自己治学态度的不严谨而作自我反省。本设计在袁军老师的指导下，与课程设计小组各位同学的不断交流中改正完善，在此对老师及各位组员给予笔者的帮助与支持一并表示真挚的感谢！由于水平有限，时间也很紧，存在问题在所难免，恳请老师批评指正！2013年6月化工原理课程设计目录目录11.设计题

4、目32.设计任务及条件33.设计内容33.1.物性、相平衡数据的收集与计算33.1.1.物料衡算33.1.2.物性、相平衡数据收集43.1.3.回流比、操作线及理论塔板数的求取53.2.精馏塔的化工计算63.2.1.实际塔板数的计算63.2.2.操作压力计算63.2.3.操作温度计算73.2.4.平均摩尔质量计算73.2.5.平均密度的计算83.2.6.液体平均表面张力计算93.2.7.液体平均粘度的计算103.2.8.精馏段塔径计算113.2.8.1.精馏段塔径的计算113.2.8.2.提馏段塔径的计算123.2.8

5、.3.平均塔径133.2.9.有效高度的计算133.3.精馏塔塔板结构设计及核算143.3.1.溢流装置的计算143.3.1.1.堰长143.3.1.2.溢流堰高143.3.1.3.弓形降液管宽和截面积143.3.1.4.降液管底隙高度153.3.2.塔板的布置163.3.2.1.塔板的分块163.3.2.2.边缘区宽度确定163.3.2.3.开孔区面积计算163.3.2.4.筛孔的计算及其排列163.3.3.塔板结构力学核算173.3.3.1.塔板压降173.3.3.2.液面落差193.3.3.3.液沫夹带193.3

6、.3.4.漏液203.3.3.5.液泛213.3.4.塔板负荷性能图223.3.4.1.漏夜线223.3.4.2.液沫夹带线233.3.4.3.液相负荷下限线253.3.4.4.液相负荷上限线2539化工原理课程设计3.3.4.5.液泛线253.3.4.6.操作弹性的计算283.4.精馏塔的简单结构及工艺流程图293.5.塔板平面布置简图293.6.辅助设备(塔顶冷凝器、塔釜再沸器等)的计算303.6.1.接管尺寸303.6.1.1.再沸器蒸汽进口管303.6.1.2.塔顶蒸汽进冷凝器出口管313.6.1.3.冷凝水管

7、313.6.2.塔顶冷凝器（换热器）的计算和选取313.6.3.塔釜再沸器的计算和选取333.7.计算结果及符号说明汇总334.设计总结365.参考文献376.附图3739化工原理课程设计1.设计题目常压、连续精馏塔分离甲醇—水设计2.设计任务及条件泡点进料，塔顶进入全凝器，塔釜间接蒸汽加热；塔板压降：，全塔压降在30kPa以内。选塔：筛板塔3.设计内容3.1.物性、相平衡数据的收集与计算3.1.1.物料衡算进料的平均摩尔质量原料处理量的质量流量：则，39化工原理课程设计全塔效率：物料衡算：1.1.1.物性、相平衡数据

8、收集1.甲醇--水相平衡数据t10096.493.591.289.387.784.481.778.0xA0.000.020.040.060.080.100.150.200.30yA0.0000.1340.2340.3040.3650.4180.5170.5790.665t75.373.171.269.367.666.065.064