甲醇水连续浮阀式馏塔的设计(doc毕设论文)

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1、化工原理课程设计任务书一设计题目:分离甲醇-水混合液的板式(浮阀)精馏塔二设计数据及条件生产能力:年处理甲醇-水混合液8万吨(年开工300天)原料:甲醇含量为35%(质量百分数,下同)的常温液体分离要求:塔顶甲醇含量不低于98%,塔底甲醇含量不高于0.3%。建厂地区:沈阳三设计要求1、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).精馏塔设计计算(5).主要附属设备及附件选型计算(6).设计结果列表(7).设计结果的自我总结与评价(8).注明参考和试用的设计资料2、制一份精馏塔设

2、备条件图,绘制一份带控制点工艺流程图。目录化工原理课程设计任务书摘要Ⅳ第一章前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用11.2精馏塔对塔设备的要求11.3常用板式塔类型及本设计的选型11.4本设计所选塔的特性1第二章流程的确定和说明32.1设计思路32.2设计流程3第三章精馏塔的工艺计算43.1物料衡算43.1.1原料液及塔顶,塔底产品的摩尔分率43.1.2物料衡算43.2回流比的确定53.2.1平均相对挥发度的计算53.2.2最小回流比的确定63.3板数的确定63.3.1精馏塔的气液相负荷63.3.2精馏段与提馏段操作线方程63.3.

3、3逐板法确定理论板数及进料位置63.3.4全塔效率83.4精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算93.4.1操作温度的计算93.4.2操作压强93.4.3塔内各段气液两相的平均分子量103.4.4精馏塔各组分的密度123.4.5液体表面张力的计算143.4.6液体平均粘度的计算153.5精馏塔的塔体工艺尺寸计算153.5.1塔径的计算153.5.2精馏塔有效高度的计算173.5.3溢流装置计算183.5.4塔板布置203.6筛板的流体力学验算223.6.1塔板压降223.6.2液沫夹带233.6.3漏液243.6.4液泛243.7塔板负

4、荷性能图253.7.1过量液沫夹带线关系式253.7.2液相下限线关系式263.7.3严重漏夜线关系式263.7.4液相上限线关系式263.7.5降液管液泛线关系式263.8主要接管尺寸的选取283.8.1进料管283.8.2釜液出口管293.8.3塔顶蒸汽管293.8.4回流管293.8.5塔底蒸汽管29冷凝器选取……………………………………………………………………………………293.再沸器的设计………………………………………………………………….303.1法兰………………………………………………………………………….323.1裙座

5、………………………………………………………………………….323.1筒体与封头………………………………………………………………..323.1除沫器…………………………………………………………………….323.15人孔和手孔……………………………………………………………….333.1塔总体高度的计算………………………………………………………….33第四章主要计算计算结果列表34结束语36参考文献37主要符号说明38摘要本设计是以甲醇――水物系为设计物系,以浮阀塔为精馏设备分离甲醇和水。浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备,此设计针对二元

6、物系甲醇--水的精馏问题进行分析,选取,计算,核算,绘图等,是较完整的精馏设计过程。通过逐板计算得出理论板数为16块,回流比为3.531,算出塔效率为0.518,实际板数为32块,进料位置为第11块,在板式塔主要工艺尺寸的设计计算中得出塔径为1米,有效塔高13.6米,浮阀数(提馏段每块76)。通过浮阀塔的流体力学验算,证明各指标数据均符合标准。本次设计过程正常,操作合适。关键词:甲醇、水、二元精馏、浮阀连续精馏精馏塔、提馏段第1章前言1.1精馏原理及其在化工生产上的应用实际生产中,在精馏柱及精馏塔中精馏时,上述部分气化和部分冷凝是同时

7、进行的。对理想液态混合物精馏时,最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质,而残液是沸点高的A物质,精馏是多次简单蒸馏的组合。精馏塔底部是加热区,温度最高;塔顶温度最低。精馏结果,塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分,纯高沸点组分则留在塔底。1.2精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系,总称为精馏装置,其核心为精馏塔。常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类,通称塔设备,和其他传质过程一样,精馏塔对塔设备的要求大致如下:一:生产能力大:即单位塔截面大的气液相流率,不会产生液泛等不正常流动。二:效率高:气液两相在塔内保持充分的密切接触,

8、具有较高的塔板效率或传质效率。三:流体阻力小:流体通过塔设备时阻力降小,可以节省动力费用,在减压操作是时,易于达到所要求的真空度。四:有一定的操作弹性:当气液相流率有一定波动时,两相均能维持正常的流动,而且不会使效率发生

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