化工原理课程设计--甲醇和水的分离精馏塔的设计

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1、1 化工原理课程设计说明书化工原理课程设计说明书 课题：甲醇和水的分离课题：甲醇和水的分离 学院：材料与化学工程学院学院：材料与化学工程学院 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号： 指导老师：指导老师： 1 目录目录 第一章 流程确定和说明 . 2 1.1.加料方式 . 2 1.2.进料状况 . 2 1.3.塔型的选择 2 1.4.塔顶的冷凝方式 . 2 1.5.回流方式 . 3 1.6.加热方式 . 3 第二章 板式精馏塔的工艺计算. 3 2.1 物料衡算 . 3 2.3 塔板数的确定及实际塔板数的求取 5 2.3.1 理论板数的计算 . 5 2.3.2 求塔的气液相负荷 5 2.3.3

2、温度组成图与液体平均粘度的计算 . 6 2.3.4 实际板数 . 7 2.3.5 试差法求塔顶、塔底、进料板温度 . 7 第三章 精馏塔的工艺条件及物性参数的计算 9 3.1 平均分子量的确定 9 3.2 平均密度的确定 . 10 3.3. 液体平均比表面积张力的计算 . 11 第四章 精馏塔的工艺尺寸计算 12 4.1 气液相体积流率 . 12 4.1.1 精馏段气液相体积流率： 12 4.1.2 提馏段的气液相体积流率： 13 第五章 塔板主要工艺尺寸的计算 . 14 5.1 溢流装置的计算 14 5.1.1 堰长 14 5.1.2 溢流堰高度：. 15 5.1.3 弓形降液管宽度 . 1

3、5 5.1.4 降液管底隙高度 16 5.1.5 塔板位置及浮阀数目与排列 . 16 第六章 板式塔得结构与附属设备 . 24 6.1 附件的计算 24 6.1.1 接管. 24 6.1.2 冷凝器 27 6.1.3 再沸器 . 28 第七章 参考书录 28 第八章 设计心得体会. 29 2 第一章第一章 流程确定和说明流程确定和说明 1.1.加料方式加料方式 加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。采用高位槽加料，通过控 制液位高度，可以得到稳定的流速和流量，通过重力加料，可以节省一笔动 力费用，但由于多了高位槽，建设费用相应增加；采用泵加料，受泵的影响， 流量不太稳定，流速不太稳定，流速不

4、太稳定，从而影响了传质效率，但结 构简单，安装方便。本设计采用泵加料。 1.2.进料状况进料状况 实际生产中，进料状况一般有接近泡点的冷液进料和泡点进料。对于冷 夜进料，当组成一定时，流量一定，对分离有利，省加热费用，但其受环境 影响较大；而泡点进料时进料温度不受季节、气温变化和前段工序波动的影 响，塔的操作比较容易控制。此外，泡点进料时，基于恒摩尔流假定，精馏 段和提留段的塔径基本相等，无论是设计计算还是设计加工制造这样的精馏 塔都比较容易，故在本设计中选用泡点进料。 1.3.塔型的选择塔型的选择 塔有浮阀塔和筛板塔。浮阀塔生产能力大，操作弹性大，在较宽的气速 范围内，板效率变化较小，其操作弹性范围较筛板塔大。由于气液接触状态 良好，以及气体水平吹出，雾沫夹带量少，因此板效率高。塔板结构简单， 容易安装。筛板塔生产能力大，塔板压降低。本设计根据阀孔气速的值依据 手册选择浮阀塔。 1.4.塔顶的冷凝方式塔顶的冷凝方式 塔顶冷凝采用分凝器，以水为冷却介质进行冷凝。 3 1.5.回流方式回流方式 回流方式可分为重力回流和强制回流。对于小塔型，回流冷凝器一般安 装在塔顶