甲醇精馏塔毕业设计.doc

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1、目录1精馏塔工艺计算31.1任务书31.2物料衡算31.2.2进料液、馏出液、塔釜残液的摩尔分数41.2.3平均相对分子质量41.2.4物料衡算方程41.2.5塔顶、塔釜摩尔质量41.2.6馏出液、塔釜残液的流量41.2.7物料衡算结果41.3理论塔板数的确定51.3.1甲醇水气液平衡关系及平衡数据51.3.2塔顶气相温度（）、液相温度（）、进料温度（）和塔釜温度（）51.3.3回流比确定61.3.4理论塔板数（作图法）71.4热量衡算71.4.1冷凝器的热负荷71.4.2冷却水的消耗量81.4.3加热器热负荷81.4.4全塔热量衡

2、算91.4.5热量衡算结果101.5物性参数101.5.1塔顶条件下的流量及物性参数101.5.2塔底条件下的流量及物性参数111.5.3进料条件下的流量及物性参数111.5.4精馏段的流量及物性参数121.5.5提馏段的流量及物性参数131.6填料141.6.1填料的选择141.6.2塔径确定141.6.3填料层高度计算151.6.4压降和持液量162精馏塔结构计算172.1附属设备及主要附件172.1.1液体分布器172.1.2填料支撑装置172.1.3液体再分布器182.1.4填料压板及床层限制器192.1.5除沫器202.2

3、冷凝器212.3再沸器212.4塔管径的计算以及法兰的选择222.4.1进料管232.4.2回流管242.4.3塔顶蒸汽接管252.4.4再沸器出料接管262.5筒体连接法兰262.5.1精馏段筒体与封头连接法兰272.5.2再沸器与封头连接法兰282.6手孔282.6.1精馏段筒体手孔282.6.2再沸器手孔312.7裙座312.8塔总体高度设计322.8.1塔顶部空间高度322.8.2进料部位空间高度322.8.3塔的总体高度323精馏塔的强度计算333.1厚度计算333.1.1材料选择333.1.2厚度计算333.2塔的各部分

4、质量343.2.1圆筒质量343.2.2封头质量343.2.3裙座质量343.2.4塔内件质量353.2.5人孔、法兰、接管质量353.2.6保温层材料质量353.2.7平台扶梯质量353.2.8操作时塔内物料质量353.2.9冲水质量353.2.10全塔操作质量363.2.12全塔最大质量363.4风载荷373.4.1每段水平风力373.4.2风弯矩383.5地震载荷393.5.1水平地震力393.5.2垂直地震力403.5.3地震弯矩403.5.4最大弯矩413.6应力校核413.6.1筒体轴向应力413.7圆筒的稳定性、拉应力

5、校核423.7.1圆筒轴向许用压应力按下式求取423.7.2圆筒最大组合压应力423.7.3圆筒拉应力校核433.8塔设备应力试验时的应力校核433.9裙座的设计443.10开孔补强453.10.1塔顶出气管补强453.10.2手孔补强463.10.3人孔开孔补强473.1.1基础环设计483.1.2螺栓座的设计493.1.3裙座与塔体连接焊缝49第一阶段计算（纯计算内容）1精馏塔工艺计算1.1任务书设计一套甲醇回收装置，进料温度86℃，回流液温度63℃，进料中含甲醇76.39%（质量），进料流量2000kg/h，塔顶出料中含甲醇9

6、9.5%，经精馏后残液含甲醇1%。精馏塔直径为Φ700，设计压力0.55MPa，设计温度160℃，介质为甲醇和水的混合物；再沸器直径为Φ1100，采用内置管盘加热，管内压力为0.9MPa，设计温度200℃，介质为水蒸汽。再沸器采用立式容器结构，整套装置支撑在裙座上。1.2物料衡算进料F精馏塔塔顶D塔釜W1.2.1已知：进料：摩尔质量：摩尔质量：1.2.2进料液、馏出液、塔釜残液的摩尔分数1.2.3平均相对分子质量1.2.4物料衡算方程1.2.5塔顶、塔釜摩尔质量1.2.6馏出液、塔釜残液的流量1.2.7物料衡算结果塔顶出料D塔釜出料

7、W进料F质量流量（kg/h）1530.778469.2222000质量分数（%）99.5176.39摩尔流量（kmol/h）48.021725.954873.9765摩尔分数（%）99.120.5664.541.3理论塔板数的确定1.3.1甲醇水气液平衡关系及平衡数据1.3.2塔顶气相温度（）、液相温度（）、进料温度（）和塔釜温度（）内插法：塔顶：塔釜：进料：精馏段平均温度：提馏段平均温度：1.3.3回流比确定选择泡点进料q=1，利用作图法。从图中可得截距为b=0.587。操作回流比可取最小回流比的1.1~2.0倍。取：1.3.4理

8、论塔板数（作图法）由图可知：精馏段：8块（不包含加料板）提馏段：5块1.4热量衡算加热介质：饱和水蒸汽冷凝剂：水和空气杭州地区：最热月份平均气温：33.9℃选用25℃冷却水，选升温10℃，冷却水出口温度35℃1.4.1冷凝器的热负荷—