课程设计---甲醇—水连续精馏筛板塔的设计

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1、 化工原理课程设计说明书化工原理课程设计说明书 设计题目设计题目 年产 3 万 5 千吨甲醇精馏塔的设计 甲醇生产过程精馏塔的设计甲醇生产过程精馏塔的设计 1 甲醇水连续精馏塔设计条件甲醇水连续精馏塔设计条件 （） 生产能力：35000 吨/年，年开工 7200 小时 （） 料液组成：甲醇含量 30%（质量分数） （） 采用间接蒸汽加热 （） 采用泡点进料 （） 塔顶馏出液甲醇含量 98%（质量分数） （） 塔顶易挥发组分 99%（质量分数） （） 塔顶压强 1.05atm（绝对压强） （） 单板压降70Kpa 液柱 （） 加热蒸气压力：0.5Mpa（表压） 主要使用数据主要使用数据 表 1

2、甲醇水溶液汽液相平衡数据（摩尔） x y x y x y 0.00 0.000 0.15 0.517 0.70 0.870 0.02 0.134 0.20 0.579 0.80 0.915 0.04 0.234 0.30 0.665 0.90 0.958 0.06 0.304 0.40 0.729 0.95 0.979 0.08 0.365 0.50 0.779 1.00 1.000 0.10 0.418 0.60 0.825 设计方案的确定设计方案的确定 本设计任务为甲醇的精馏。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

3、顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部 分回流至塔内， 其余部分经产品冷凝器冷却后送至储罐。 该物系属易 挥发物系，最小回流比较小，塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷 却后送至储罐。 4 主要工艺计算主要工艺计算 4.1 原料及塔顶、塔底产品的摩尔分率原料及塔顶、塔底产品的摩尔分率 xF= 0.3 32.04 0.30.3 32.0418.02 = 0.194 xD= 02.18 02.0 04.32 98.0 04.32 98.0 0.965 xw= 0.01 f F X w 0.0024 图 1 精溜塔工艺流程图 4.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量原料液及塔顶、塔底产品的平

4、均摩尔质量 MF=0. 19432.04+(1-0.194) 18.02=20.74kg/kmol MD=0.96532.04+0.035 18.02=31.55 kg/kmol MW=0.002446+(1-0.0024) 18.02=18.10 kg/kmol 4.3 物料衡算物料衡算 原料处理量 F= 350001000 234.38 720020.74 kg/kmol 总物料衡算 F=D+W 又 xF=0.194 xD =0.965 由 0.965 99% 0.194 D F D xD FxF 得 D=46.65kmol/h 代入上式得：W=F-D =187.73kmol/h 甲醇物料衡算 FxF=xDD+Wxw xw =0.0024 4.4 塔板数的确定塔板数的确定 1 理论塔板层数理论塔板层数 Nt的求取的求取 可利用图解法求理论板层数 由手册查得水-甲醇物系的气液平衡数据，绘出 x-y 图，见图 2。 求最小回流比及操作回流比。 采用作图