1、 化工原理课程设计 设 计 题 目： 甲醇常压精馏塔设计 学 院 名 称： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 化工 104 姓 名： 学 号 指 导 教 师： 日期：2012 年 01 月 06 日 精馏单元操作设计任务书精馏单元操作设计任务书 一、设计题目：甲醇精馏塔设计 二、设计任务及操作条件 1、设计任务： （1）选择适宜的塔板； （2）精馏工艺条件及有关物性数据计算； （3）精馏塔物料衡算； （4） 塔板数确定； （5） 精馏塔的塔体工艺尺寸计算； （6）塔板的流体力学验算； （7）精馏塔接 管尺寸计算； （8）绘制精馏塔结构简图； （9）总结。 成文：设计说明书一份、
2、图纸一张； 2、操作条件 采用常压精馏，塔底间接加热，泡点进料，泡点回流。 质量流量=5000 吨/年 +12*100 吨/年 原料甲醇含量：质量分率=15 产品含量：塔顶馏出液含甲醇92%；塔底馏出液含甲醇1.5% 操作周期：300 天年 厂址：宁波地区 三、设备型式：精馏塔 四、设计项目(说明书格式) 1、封面、任务书、目录。 2、设计方案简介：对所选塔板简要论述。 3、塔的工艺计算：物料衡算、确定塔板高度、塔径、气速等 4、计算压力降 5、绘制精馏塔装配简图。 6、对本设计进行评述。 7、参考文献 3 摘要. 4 1.精馏操作对塔设备的要求和类型 . 4 1.1 对塔设备的要求 4 1.
3、2 板式塔类型 5 1.3.精馏塔的设计步骤 . 5 一、设计任务书 . 5 1、设计任务 . 5 2、操作条件 . 5 符号说明： . 6 二、设计的方案介绍 8 2.1、进料的热状况 8 2.2、精熘塔的操作压力. 8 2.3、精馏塔加热与冷却介质的确定 . 9 2.4、回流比的确定 9 2.5、填料的选择 . 9 三、工艺流程图及其简单说明 9 3.1、工艺流程图(附图一) 9 3.2、工艺流程简介. 11 3.3、精馏塔塔顶的冷凝方式.12 3.4、塔顶的回流方式 .12 3.5、精熘塔塔釜的加热方式.12 四、精熘塔工艺条件及有关物性的计算 .12 4.1 原料液及其塔顶、塔底产品的
4、摩尔分率 .12 4.2 原料液及其塔顶与塔底产品的平均摩尔质量 12 4.3 理论塔板数的确定 13 4.3.1 理论板层数 NT 的求取 15 4.3.2 理论板层数 NT的求取 18 五精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算.18 5.1 操作压力计算 .18 5.2 操作压力计算 .18 5.3 平均摩尔质量计算 19 5.4 平均密度计算 .20 5.5 液体表面张力计算 21 5.6 液体平均粘度的计算 .21 5.6.1 进料板平均粘度的计算22 5.6.2 塔底液相平均粘度的计算 22 六、精馏塔塔体工艺尺寸计算 .22 6.1 精馏段塔径的计算： 22 6.2 筛孔计算及其排列
5、 24 6.3 提馏段塔径的计算 24 6.4.精馏塔有效高度的计算 .25 七、塔板的流体力学验算 25 7.1 塔板压降 25 7.1.1 干板阻力 c h计算 25 4 7.1.2 气体通过液层的阻力 Hl计算.26 八、精馏塔接管尺寸计算 28 8.1 进料管的直径 dF .28 8.2 釜残液出料管 .28 8.3 回流管的直径 dR .29 8.4 塔顶蒸气出口管的直径 dV .29 8.5 再沸器蒸汽进口管 29 8.6 塔顶蒸汽进冷凝器出口管 29 8.7 冷凝水管 29 8.8 塔底出料管的直径 dW30 九、绘制精馏塔结构简图 30 十、参考文献30 十一、设计过程心得体会
6、 30 摘要摘要 1.精馏操作对塔设备的要求和类型精馏操作对塔设备的要求和类型 1.1 对塔设备的要求对塔设备的要求 精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质而作为气(汽)、液两相传质所 用的塔设备首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触以达到较高的传质效 率。但是为了满足工业生产和需要塔设备还得具备下列各种基本要求 气(汽)、液处理量大即生产能力大时仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液 泛等破坏操作的现象。 操作稳定弹性大即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时仍能在 较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。 流体流动的阻力小即流体流经塔设备的压力降小这将大大节省动力消耗从而降 低操作费用。 对于减压精馏操作过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真 空度最终破坏物系的操作。 结构简单材料耗用量小制造和安装容易。 耐腐蚀和不易堵塞方便操作、调节
