化工原理课程设计-- 分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔

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1、 化工原理课程设计 化工原理课程设计化工原理课程设计 说明书说明书 设计题目设计题目： 甲醇-水筛板精馏塔 设计时间设计时间： 2014.3 专业名称专业名称： 环境工程 学生姓名学生姓名： 指导教师指导教师： 设计成绩设计成绩： 化工原理课程设计 化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书 一、设计题目 分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔 二、设计数据及条件 生产能力： 年处理甲醇-水混合液 4.3 万吨（年开工 300 天） 原料： 轻组分含量为 38%（质量百分率，下同)的常温液体 分离要求： 塔顶轻组分含量不低于 95% 塔底轻组分含量不高于 1.5% 建厂地区：沈阳市 三、设计要求：

2、1、编制一份精馏塔设计说明书，主要内容要求： .前言 .流程确定和说明 .生产条件确定和说明 .精馏塔的设计计算 .主要附属设备及附件的选型计算 .设计结果列表 .设计结果的自我总结评价与说明 .注明参考和使用的设计资料 2、编制一份精馏塔工艺条件单，绘制一份带控制点的工艺流程图。 化工原理课程设计 前言前言 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。 塔设备的设计和研究，已 经收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

3、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，从而打到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好坏直 接关系到石油化工企业的经济效益。 为了加强工业技术的竞争力，长期以来，各国都在加大塔的研究力度。如今 在我过常用的板式塔中主要为泡罩塔。浮阀塔，筛板塔和舌型塔等。填料种类出 拉西、环鲍尔环外，阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。 更加强了对筛板塔的研究，提出了斜空塔和浮动喷射塔等新塔型。同时我国还进 口一些新型塔设备，这些设备的引进也带动了我国自己的塔设备的科研、设计工 作，加速了我国塔技术的开发。 国外关于塔的研究如今已经

4、放慢了脚步， 是因为已经研究除了塔盘的效率并 不取决于塔盘的结构，而是主要取决于物系的性质，如：挥发度、黏度、混合物 的组分等。国外已经转向研究“在提高处理能力和简化结构的前提下，保持适当 的操作弹性和压力降，并尽量提高塔盘的效率。”在新型填料方面则在努力的研 究发展有利于气液分布均匀、高效和制造方便的填料。 蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一， 蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温 度下，其探发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。例如，设计所选取的甲 醇-水体系，加热甲醇（沸点 64.5）和水（沸点 100）的混合物时，由于甲

5、醇 的沸点较水为低，即甲醇挥发度较水高，故甲醇较水易从液相中汽化出来。若将 汽化的蒸汽全部冷凝，即可将甲醇和水分离。这多次进行部分汽化成部分冷凝以 后，最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分，而在液相中得到较纯的难挥发组 分，这就是精馏。 在工业中，广泛应用精馏方法分离液体混合物，从石油工业、酒精工业直至 化工原理课程设计 焦油分离，基本有机合成，空气分离等等，特别是大规模的生产中精馏的应用更 为广泛。 蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。按原 料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。 按操作压力则可分为常压蒸 馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏。此外，按操作是否连续

6、蒸馏和间歇蒸馏。 在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收，解吸，精馏，萃取等单元操 作中，气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过紧密接触达到相际 传质和传热目的的气液传质设备之一。 塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔，后 者的代表则为填料塔。筛板塔在十九世纪初已应用于工业装置上，但由于对筛板 的流动力学研究很少，被认为操作不易掌握，没有被广泛采用。五十年代来，由 于工业生产实践，对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践， 形成可较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点：生产能力大于 10.5%，板效率提高产量 15%左右；而压降可降低 30%左右；另外筛板塔结构简 单，消耗金属少，塔板的造价可减少 40%左右；安装容易，也便于清理检修。本 设计讨论的就是