1、 化工原理课程设计任务书 设计题目设计题目： 甲醇-水分离过程填料精馏塔设计 系系 别：别： 食品科学系 专专 业：业： 食品科学与工程 学生姓名学生姓名: : XXX 学学 号号: XXXXXXXXXXXXXX 指导教师指导教师: XXXXXXX 2 化工原理课程设计任书化工原理课程设计任书 一、设计题目一、设计题目 在抗生素类药物生产过程中， 需要用甲醇洗涤晶体，洗涤过滤后 产生废甲醇溶媒，其组成为含甲醇 46%、水 54%（质量分数） ，另含有 少量的药物固体颗粒。 为使废甲醇溶媒重复利用， 拟建立一套填料精 馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏，得到含水量 1%的甲醇溶媒。设计 要求废甲醇的处
2、理量为 14215 吨/年，塔底废水中甲醇含量为 1%。 二、操作条件二、操作条件 (1)操作压力 常压。 (2)进料热状态 自选。 (3)回流比 自选。 (4)塔底加热蒸气压力 0.3MPa(表压)。 三、塔板类型三、塔板类型 筛板或浮阀塔板（F1 型） 。 四、工作日四、工作日 每年工作 300 天，每天 24 小时连续运行。 五、厂址五、厂址 天津地区。 六、设计内容六、设计内容 (1)精馏塔的物料衡算； (2)塔板数的确定； (3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； (4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 七、设计计算七、设计计算 1、设计方案的确定、设计方案的确定 本设计任务为分离甲醇
3、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。 本设计使用的是浮阀塔，浮阀塔有生产能力大、操作弹性大、塔 3 板效率高、气体压降及液面落差小和抗腐蚀性较高等优点。甲醇具有 腐蚀性，所以浮阀塔适合本设计的要求。 工艺流程草图： 图 1 甲醇-水分离工艺流程草图 1 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算 1.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 甲醇的
4、摩尔质量 A M=32.04kg/kmol 水的摩尔质量 B M=18.02kg/kmol 324.0 02.18/54.004.32/46.0 04.32/46.0 F x 982.0 02.18/01.004.32/99.0 04.32/99.0 D x 0056.0 02.18/99.004.32/01.0 04.32/01.0 W x 1.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 kg/kmol56.2202.18324.0104.32324.0 F M kg/kmol79.3102.18982.0104.32982.0 D M kg/kmol10.1802.180056.0104.320056.0 W M 4 1.3 物料衡算物料衡算 原料处理量 51.87 56.2224300 14215000 Fkmol/h 总物料衡算 87.51
