甲醇水溶液精馏塔的工艺设计毕业论文

《甲醇水溶液精馏塔的工艺设计毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录1诚信声明…………………………………………………………12绪论……………………………………………………………………33馏塔的物料衡算…………………………………………44塔板数的确定………………………………………………45精馏塔的工艺条件数据的计算…………56精馏塔的塔体工艺尺寸的算………………107塔板主要工艺尺寸的算…………………………148筛板流体力学的验算………………………………199塔板负荷性能图…………………………………………2310板塔设计计算结果…………………………………3011辅助设备的计算和选型………………………3212参考文献

2、………………………………………………………3913评述和有关问题的讨论………………………4014要符号说明…………………………………………………4115致谢…………………………………………………………………43一.绪论甲醇作为重要的有机化工原料之一，随着世界经济的发展趋势的变化，石油资源的紧缺贫乏将有力的推动甲醇行业的发展。目前，我国甲醇市场总体趋势走高,甲醇的价格还会稳步提高。如何合理利用资源在甲醇精制过程中做到高效节能成为本文的选题。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。在甲醇的生产中，由于粗甲醇产品含有大量杂质而

3、影响产品甲醇的质量，因此精馏系统是甲醇生产中极为关键的部分。改进和优化甲醇的精制工艺，在熟悉甲醇精制的基础上，以通过化工过程系统模拟软件为工具，对改造设计措施进行模拟分析，并将设计结果与模拟结果对比，从而寻找一条能量消耗和水资源消耗的途径，提高产品甲醇质量，最终提高经济效益，成为推动甲醇生产进一步发展的重要技术环节。2.设计方案的确定为分离甲醇-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回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。该

4、物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。关键词：泡点进料精馏塔筛板物料衡算二、精馏塔的物料衡算⑴原料液及其塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量为32kg/kmol水的摩尔质量为：18kg/kmolxf=(0.42/32)/(0.42/32+0.58/18)=0.289xd=(0.92/32)/(0.92/32+0.08/18)=0.866xw=（0.01/32）/（0.01/32+0.99/18）=0.0006⑵原料液及其塔顶与塔底产品的平均摩尔质量Mf=32×0.289+1

5、8×(1-0.289)=22.05kg/molMd=32×0.866+18×(1-0.866)=30.12kg/mol则可知：原料的处理量：F=40000/(8000×22.05)=226.76kmol/h根据回收率：η=xd×D/(xf×F)=(1-1%)(0.866×D)/（0.289×226.76）=99%则有：D=74.92kmol/h由总物料衡算：F=D+W所以W=F-D=226.76-74.92=151.84kmol/h三、塔板数的确定⑴理论板层数NT的求取因为甲醇与水属于理想物系，可采用图解法求解（见相平衡图1-1）最小回流比及其操作回

6、流比的求解：(回流比的大小是影响精馏操作产品优质，高产，低消耗的重要因素之一，因此回流比的正确选择，控制与调节也是非常重要的。)查图得yq=0.66xq=0.29根据Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.866-0.66)/(0.66-0.289)=0.560取操作回流比为：R=2Rmin=2×0.560=1.120①．精馏塔的气、液相负荷L=R×D=1.12×74.92=83.91kmol/hV=(R+1)×D=2.12×74.92=158.83kmol/hL’=L+F=83.91+226.76=310.67kmol/hV’=V=158.

7、83kmol/h②2．精馏段、提馏段操作线方程精馏段操作线：y=(L×x)/V+(D×xd)=0.528x+0.409提馏段操作线：y’=(L’×x’)/V’-(W×xw)/V’=1.956x’-0.006③．图解法求理论塔板层数根据图一(1-1)所示，可求得结果为总理论塔板数NT为8块(包括再沸器)进料板位置NF为自塔顶数起第3块⑵理论板层数NT的求取根据ET=NT/NP×50％得：精馏段实际塔板数N精=3/50%=6块提馏段实际塔板数N提=5/50%=10块四．精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（1）.操作压力：常压101.3kpa（2）.操作

8、温度的计算：（由于甲醇水溶液属于双组分理想溶液，因此可通过双组分理想溶液的汽—液相平衡图t-x-y图查取如下