《甲醇-水溶液精馏工艺设计___毕业设计》

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1、目录1设计方案的确定12精馏塔的物料衡算22.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率22.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量22.3物料衡算23塔板数的确定33.1理论板层数的求取33.1.1相对挥发度的求取33.1.2求最小回流比及操作回流比43.1.3求精馏塔的气、液相负荷43.1.4求操作线方程53.1.5采用逐板法求理论板层数53.2实际板层数的求取73.2.1液相的平均粘度73.2.2精馏段和提馏段的相对挥发度73.2.3全塔效率ET和实际塔板数84精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算84.1操作压力的计算84.2操作温度计算843-4.3平均

2、摩尔质量计算94.4平均密度计算104.4.1气相平均密度计算104.4.2液相平均密度计算104.5液体平均表面张力的计算114.6液体平均粘度115精馏塔的塔体工艺尺寸计算125.1塔径的计算125.2精馏塔有效高度的计算136塔板主要工艺尺寸的计算136.1溢流装置计算136.1.1堰长136.1.2溢流堰高度146.1.3弓形降液管宽度和截面积146.1.4降液管底隙高度156.2塔板布置156.2.1塔板的分块156.2.2边缘区宽度确定156.2.3开孔区面积计算156.2.4筛孔计算及排列167塔板的流体力学验算167.1塔板压降164

3、3-7.1.1干板阻力计算167.1.2气体通过液层的阻力计算177.1.3液体表面张力的阻力计算177.2液面落差187.3液沫夹带187.4漏液187.5液泛198塔板负荷性能图198.1漏液线198.2液沫夹带线208.3液相负荷下限线228.4液相负荷上限线228.5液泛线229筛板塔设计计算结果2510、辅助设备的计算及选型2710.1原料贮罐2710.2产品贮罐2710.3原料预热器2810.4塔顶全凝器3010.5塔底再沸器3110.6产品冷凝器3210.7精馏塔3343-10.8管径的设计3310.9泵的计算及选型3511参考文献….

4、………………………………………3712对设计过程的评述和有关问题的讨论3813主要符号说明3843-摘要目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化，总体的趋势是走高。随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料——甲醇的价格还会稳步提高。国内又有一批甲醇项目在筹建。这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法就成为投资者关注的重点。1设计方案的确定本设计任务为分离甲醇－水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分加回

5、流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。43-1精馏塔的物料衡算1.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率甲醇的摩尔质量=32.04kg/kmol水的摩尔质量=18.02kg/kmol1.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量=0.28932.04+(1-0.289)18.02=22.07kg/kmol=0.88632.04+(1-0.886)18.02=30.16kg/kmol=0.0056532.04+(1-0.00565)18.02=18.10kg/kmol1.3物料衡算总物料衡算249.207=D

6、+W苯物料衡算联立解得D=82.07kmol/hW=167.13kmol/h43-1塔板数的确定1.1理论板层数的求取1.1.1相对挥发度的求取由，再根据表1[1]数据可得到不同温度下的挥发度，见表2表1温度/℃xy温度/℃xy1000.000.0075.30.400.72996.40.020.13473.10.500.77993.50.040.23471.20.600.82591.20.060.30469.30.700.87089.30.080.36567.60.800.91543-87.70.100.41866.00.900.95884.40.1

7、50.51765.00.950.97981.70.200.57964.51.001.0078.00.300.665表2温度/℃挥发度温度/℃挥发度96.47.582784.63293.57.33275.34.03591.26.84373.13.52589.36.61071.23.14387.76.46469.32.86843-84.46.06667.62.69181.75.501662.534所以1.1.1求最小回流比及操作回流比泡点进料故最小回流比为==取操作回流比为R=2=20.6253=1.2511.1.2求精馏塔的气、液相负荷1.1.3求操作

8、线方程精馏段操作线方程为=+=+43-=0.566+0.396（a）提馏段操作线方程（b）1.1.1采用逐板