化工原理课程设计---分离甲醇—水混合液的连续筛板精馏塔设计

1、甲醇-水的连续筛板精馏塔设计 1 1 化工原理课程设计说明书 设计题目： 分离甲醇水混合液的连续筛板精馏塔设计 学 院 ：化工与药学院 专 业 ：化学工程与工艺 年级班别 ：09 级化工工艺 2 班 学 号 ： 甲醇-水的连续筛板精馏塔设计 2 2 前前 言言 化工生产常需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的， 精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分 冷凝达到轻重组分分离的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产 中中占有重要的地位。 为此， 掌握气液相平衡关系， 熟悉各种塔型的操作特性， 对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 塔

2、设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的筛板塔是化工 生产中主要的气液传质设备。此设计苯-甲苯物系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，该设计方法被工程技术人员 广泛的采用。 塔设备的设计和研究，已经受到化工行业的极大重视。在化工生产中，塔 设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废 处理和环境保护等各个方面，都有非常重大的影响。 精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下， 各组分的饱和蒸汽压不同这一性质，使液相中的轻组分转移到汽相中，汽相中 的重组分转移到液相中，从而达到分离的目的。因此精馏塔

3、操作弹性的好坏直 接关系到石油化工企业的经济效益。 精馏设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算物料衡算、 热量衡算、工艺参数的选定、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设 备的选型， 工艺流程图， 主要设备的工艺条件图等内容。 通过对精馏塔的运算， 可以得出精馏塔的各种设计如塔的工艺流程、 生产操作条件及物性参数是合理 的，换热器和泵及各种接管尺寸是合理的，以保证精馏过程的顺利进行并使效 率尽可能的提高。 关键词：甲醇 水 精馏段 提馏段 甲醇-水的连续筛板精馏塔设计 3 3 目 录 一、甲醇水连续精馏塔设计条件 . 1 二、设计方案的确定 . 4 三、精馏塔的物料衡算 . 5 四

4、、塔板数的确定 5 理论塔板层数 Nt的求取 . 5 塔板效率和实际塔板数: . 7 五、物性数据的计算 . 7 平均摩尔质量计算. 7 操作温度计算 8 平均密度计算 9 六、平均黏度的计算 10 七、表面张力 12 八、塔和塔板工艺尺寸计算 13 九、塔板主要工艺尺寸的计算 16 溢流装置16 塔板布置18 十、筛板的流体力学验算 .20 塔板压降20 液面落差22 液沫夹带23 漏液.23 十一、塔板负荷性能图 .25 十三、辅助设备的计算及选型 .34 原料贮罐34 产品贮罐34 塔顶全凝器 36 塔底再沸器 37 精馏塔 .38 管径的设计 38 泵的计算及选型 .40 甲醇-水的连续筛板精馏塔设计 4 4 十三、设计评述 .41 十四、参考文献 .42 十五、设计附图 .42 一、一、甲醇水连续精馏塔设计条件甲醇水连续精馏塔设计条件 （1）生产能力：25000 吨/年，年开工 300 天 （2） 进料组成：甲醇含量 45%（质量分数） （3） 采用间接蒸汽加热并且加热蒸汽压力：5 k