化工原理课程设计--甲醇-水连续精馏塔的设计

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1、 化 工 原 理 课 程 设 计化 工 原 理 课 程 设 计 题目：甲醇题目：甲醇-水水连续精馏塔的设计连续精馏塔的设计 姓 名 学 号 年 级 20112011 级级 专 业 化学工程与工艺化学工程与工艺 系 （院） 化学化工学院化学化工学院 指导教师 2013 年 12 月 目 录 一、概述 4 1精馏操作对塔设备的要求 .4 2板式塔类型4 3精馏塔的设计步骤 .5 二、精馏塔的物料衡算5 三、塔板数的确定 .6 四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据数据的计算 6 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 . 10 六、塔板主要工艺尺寸的计算 12 七、筛板的流体力学验算 15 八、塔板负荷性能图

2、. 18 九、筛板塔设计计算结果 . 23 十、辅助设备的计算及选型 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 原料贮罐 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2产品贮罐 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 原料预热器 . 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4塔顶全凝器. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 5塔底再沸器. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 6产品冷凝器. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 7精馏塔 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 8管径的设计 23 9泵的计算及选型 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 10.参考文献 . 29

3、 11.设计评述29 12.操作流程图30 13.符号说明31 精馏塔设计任务书精馏塔设计任务书 （一）（一） 设计题目设计题目 甲醇-水连续精馏塔的设计 （二）（二） 计任务及操作条件计任务及操作条件 1) 进精馏塔的料液含甲醇 30%（质量分数，下同） ，其余为水； 2) 产品的甲醇含量不得低于 95%； 3) 残液中甲醇含量不得高于 0.6%； 4) 每年实际生产时间：7200 小时/年，处理量：54000 吨/年； 5) 操作条件 a) 塔顶压力： 常压 b) 进料热状态： 饱和液体进料 (或自选) c) 回流比： R=2.0Rmin d) 加热方式：直接蒸汽 e) 单板压降： 0.7

4、kPa （三）（三） 板类型板类型 筛板塔 （四）厂址（四）厂址 临沂地区 （五）设计内容（五）设计内容 1、设计说明书的内容 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； 5) 塔板主要工艺尺寸的计算； 6) 塔板的流体力学验算； 7) 塔板负荷性能图； 8) 精馏塔接管尺寸计算；9）设计结果汇总 10) 对设计过程的评述和有关问题的讨论。 2、设计图纸要求 绘制生产工艺流程图（选作） ； 注:甲醇-水气液平衡组成与温度的关系见课程设计教材。 附： 汽液平衡数据 一、概述 1 精馏操作对塔设备的要求和类型精馏操作

5、对塔设备的要求和类型 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、调节和检修。 塔内的滞留量要小。 实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有 某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。 板式塔类型 气液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，板式塔 为逐级接触型气液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、 筛板塔、 穿流多孔板塔、 舌形塔、 浮动舌