1、化工原理课程设计 设计题目：常压、连续精馏塔分离甲醇水设计 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 完成日期：完成日期： 20132013 年年 7 7 月月 7 7 日日 化化 工工 系系 设计前言设计前言 甲醇,又名木醇,分子式为 CH3OH,分子量:32.04，为有特殊气味的易挥发、易 燃烧的液体。有毒,人饮后能致盲。比重 0.791（20）,沸点 64.50,能与水和 多数有机溶剂混溶。&
2、nbsp;本文来自毕设资料网（）甲醇的重要用途以及生产甲醇的原料的广泛性,使甲醇合成和应用的研究开 发越来越受到重视。但是,化工生产合成所得的甲醇为粗甲醇,一般只含有 80%左 右的甲醇,其余成分必须从粗甲醇中除去,才能得到成品精甲醇。 分离混合物的方法很多,在化工生产操作中,化工原料及产品的分离与精制, 多是采用精馏来达到目的，而精馏操作则主要通过塔设备来实现。在阅读部分参 考书后，经组员讨论，拟出一套较理想的甲醇-水分离精馏塔设计方案，决定取 用的塔板类型为筛板塔，因为筛板塔生产能力大，塔板效率高，比较符合甲醇- 水分离精馏塔设计的要求。本次设计中，由老师规定的任务条件基本可确定加料 热状
3、况采用泡点进料，冷凝方式塔顶冷凝采用全凝器,回流方式采用强制回流， 加热方式采用间壁蒸汽加热。 在设计过程中，由于查找物性数据的资料书版本各不相同，数据上有一定出 入，且个人能力有限，所以有些数据作过估算。其中，计算过程要考虑的因素很 多，温度、密度、粘度和表面张力的计算基本都采用内插法计算，可能存在一定 误差，故接下去的计算中略有偏差，但问题不会太大。其次，由于时间有限，在 作图时，没有仔细按标准规范做，仅仅画了草图作参考。在此笔者也对自己治学 态度的不严谨而作自我反省。本设计在袁军老师的指导下，与课程设计小组各位 同学的不断交流中改正完善， 在此对老师及各位组员给予笔者的帮助与支持一并 表
4、示真挚的感谢！由于水平有限，时间也很紧，存在问题在所难免，恳请老师批 评指正！ 化工原理课程设计 1 目录目录 目录. 1 1. 设计题目 . 3 2. 设计任务及条件. 3 3. 设计内容 . 3 3.1. 物性、相平衡数据的收集与计算 . 3 3.1.1. 物料衡算 . 3 3.1.2. 物性、相平衡数据收集 4 3.1.3. 回流比、操作线及理论塔板数的求取 . 5 3.2. 精馏塔的化工计算 6 3.2.1. 实际塔板数的计算 . 6 3.2.2. 操作压力计算 6 3.2.3. 操作温度计算 7 3.2.4. 平均摩尔质量计算 . 7 3.2.5. 平均密度的计算 . 8 3.2.6
5、. 液体平均表面张力计算 9 3.2.7. 液体平均粘度的计算 .10 3.2.8. 精馏段塔径计算 11 3.2.8.1. 精馏段塔径的计算 11 3.2.8.2. 提馏段塔径的计算 12 3.2.8.3. 平均塔径 13 3.2.9. 有效高度的计算 13 3.3. 精馏塔塔板结构设计及核算 .14 3.3.1. 溢流装置的计算 14 3.3.1.1. 堰长 .14 3.3.1.2. 溢流堰高 14 3.3.1.3. 弓形降液管宽和截面积 .14 3.3.1.4. 降液管底隙高度 .15 3.3.2. 塔板的布置 .16 3.3.2.1. 塔板的分块 16 3.3.2.2. 边缘区宽度确定
6、 .16 3.3.2.3. 开孔区面积计算 .16 3.3.2.4. 筛孔的计算及其排列 16 3.3.3. 塔板结构力学核算 17 3.3.3.1. 塔板压降 17 3.3.3.2. 液面落差 19 3.3.3.3. 液沫夹带 19 3.3.3.4. 漏液 .20 3.3.3.5. 液泛 .21 3.3.4. 塔板负荷性能图 22 3.3.4.1. 漏夜线 .22 3.3.4.2. 液沫夹带线 23 3.3.4.3. 液相负荷下限线 .25 3.3.4.4. 液相负荷上限线 .25 2 3.3.4.5. 液泛线 .25 3.3.4.6. 操作弹性的计算 .28 3.4. 精馏塔的简单结构及工
7、艺流程图 29 3.5. 塔板平面布置简图 .29 3.6. 辅助设备(塔顶冷凝器、塔釜再沸器等)的计算 31 3.6.1. 接管尺寸 31 3.6.1.1. 再沸器蒸汽进口管 31 3.6.1.2. 塔顶蒸汽进冷凝器出口管 .31 3.6.1.3. 冷凝水管 31 3.6.2. 塔顶冷凝器（换热器）的计算和选取 32 3.6.3. 塔釜再沸器的计算和选取 33 3.7. 计算结果及符号说明汇总 34 4. 设计总结 36 5. 参考文献 37 6. 附图 .38 化工原理课程设计
