课程设计--甲醇—水精馏装置设计

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1、 化学工程与工艺专业化学工程与工艺专业 化工单元设备设计 说明书 题 目： 甲醇甲醇水精馏装置设计水精馏装置设计 设计小组 第十五组 成员（学号）： 年 级： 指导教师： 完成日期： 2013 年 06 月 20 日 化工单元设备设计任务书化工单元设备设计任务书 15 甲醇甲醇-水精馏装置水精馏装置设计设计 一、设计题目一、设计题目 试设计一座甲醇水连续精馏装置,要求年产纯度为 95%的甲醇 17000 吨,塔底馏出 液中含甲醇不得高于 2%,原料液含甲醇 45%(以上均为质量百分数)。 二、设计条件二、设计条件 （一）（一）精馏塔精馏塔 （1）塔顶压力 4KPa（表） （2）进料热状态 自选

2、 (3)回流比 自选 (4)塔底加热蒸汽压力 0.3MPa（表） (5)单板压降 0.7KPa （6）全塔效率 ET=52% （7）塔板类型筛板或浮阀塔板（F1 型） （二）换热器（二）换热器 配置于精馏装置中的预热器 冷凝器 冷却器 再沸器等选一设计 （1）加热介质饱和水蒸汽 0.3MPa（绝） ； （2）冷却介质冷却循环水，进口温度 30，出温度 40； （3）换热器允许压降 5 10Pa； （4）换热器类型标准型列管式或板式换热器。 三、工作日 每年工作 300 天，每天 24 小时连续运行。 四、生产厂址 海南洋浦工业开发区 五、设计内容五、设计内容 （一）选择合适的精馏塔（一）选择合

3、适的精馏塔 （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的计算； （5）塔板的主要工艺尺寸的计算； （6）塔板的流体力学验算与塔板负荷性能图； （7）精馏塔接管尺寸计算； （8）绘制精馏装置工艺流程图； （9）绘制精馏塔设计条件图； （10）对设计过程的评述和有关问题讨论。 （二）选择合适的换热的（二）选择合适的换热的 （1）确定设计方案 选择换热器类型；流动空间及流速的确定。 （2）确定物性数据 （3）估算传热面积 （4）工艺结构尺寸 （5）换热器核算 （6）绘制换热器设计示意图； （7）对换热器设计过程的评述和有关

4、问题讨论。 六、编写设计说明书六、编写设计说明书 （一）封面 （二）目录 （三）总论 （四）装置流程：装置流程图与流程叙述 （五）换热器设计 （六）精馏塔设计 （七）设计评述与小结 （八）设计绘图 精馏装置工艺流程图；精馏塔设计条件图；换热器设计示意图。 （九）参考文献 甲醇-水连续板式筛板精馏塔设计说明书 目 录 第一章 绪论 .1 1.1 甲醇的介绍 .1 1.2 化工原理课程设计的目的和要求 .1 1.3 精馏操作对塔设备的要求 .1 1.4 板式塔类型 .2 1.5 精馏塔的工作原理和工艺流程说明 .2 1.6 精馏塔的设计步骤 .3 第二章 总体设计方案的确定 .4 2.1 操作条件

5、的确定 4 2.2 确定设计方案的原则 5 第三章 塔板的工艺计算 .6 3.1 精馏塔的物料衡算 .6 3.2 塔板数的确定 7 3.3 精馏塔工艺条件及有关物性数据的计算 9 3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸的计算 13 3.5 塔板主要工艺尺寸的计算 16 第四章 塔板的流体力学的验算 .19 4.1 塔板压降 .19 4.2 液面落差 .21 4.3 液沫夹带 .21 4.4 漏液 .21 4.5 液泛 .22 4.6 塔板负荷性能图 22 第五章 塔附件设计 .29 5.1 换热器设计 29 5.2 产品贮罐的设计及选型 .35 5.3 馏塔接管尺寸的计算 35 5.4 塔的总体高度设计

6、 .37 5.3 泵的设计及选型 .37 第六章 总 结 .40 附 录 .41 参考文献 .41 甲醇-水连续板式筛板精馏塔设计说明书 1 第一章 绪论 1.1 甲醇的介绍 甲醇，又称“木醇”或“木精” ，是最简单的饱和一元醇。甲醇用途广泛，是基础 的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、 氯甲烷、硫二甲酯等多种有机产物，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后 可作为新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造一甲胺。因此，甲醇的 生产具有很大的市场及经济价值。 我国经济的快速发展，国内甲醇产量虽然在稳步增加，但是需求量也大大增加，使 得我国甲醇市场供需严重失调。而由于收到国外低价甲醇进军中国的冲击，更加加重了 我国市场的供需矛盾。近年来，我国采取了多种政策，使得我国甲醇产量有所上升。在 2010 年，我国也成为全