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1、甲醇水溶液连续精馏塔课程设计适用标准文案目录 任 一、概括1、精 操作 塔 的要乞降 型42、精 塔的 步 5二、精馏塔工艺设计计算1、 方案确实定62、精 塔物料衡算63、塔板数确实定73.1 理 板 数 NT 的求取73.2 板 数的求取84、精 塔的工 条件及相关物性数据的 算4.1 操作温度的 算114.2 均匀摩 量的 算114.3 均匀密度的 算124.4 液相均匀表面 力 算124.5 液体均匀粘度 算135、精 塔塔体工 尺寸 算5.1 塔径的 算145.2 精 塔有效高度的 算156、塔板主要工 尺寸 算6.1 溢流装置 算166.2 塔板的部署176.3 浮 算及摆列177
2、、浮 塔流体力学性能 算19出色文档适用标准文案8、塔附件 267、精 塔 构 307.1 条件307.2 壳体厚度 算7.3 荷与 弯矩 算7.4 地震弯矩的 算三、总结 27化工原理 程 任 一、 目 :甲醇 - 水溶液连续精馏塔设计二、 条件 :年产量 : 95% 的甲醇 17000 吨料液构成 ( 质量分数 ): (25% 甲醇， 75%水 )塔顶产品构成( 质量分数 ): (95% 甲醇， 5%水 )塔底釜残液甲醇含量为6%每年实质生产时间: 300天 / 年 , 每日 24 小时连续工作连续操作、中间加料、泡点回流。操作压力：常压塔顶压力4kPa( 表压 )塔板种类：浮阀塔进料状况
3、：泡点进料单板压降：厂址：安徽省合肥市塔釜间接蒸汽加热，加热蒸汽压力为三、 任 达成精馏塔的工艺设计 , 相关隶属设施的设计和选型 , 绘制精馏塔系统工艺流程图和精馏塔装置图 , 编写设计说明书 .设计内容包含：1、 精馏装置流程设计与论证2、 浮阀塔内精馏过程的工艺计算3、 浮阀塔主要工艺尺寸确实定4、 塔盘设计5、 流体力学条件校核、作负荷性能图6、 主要协助设施的选型四、 明 内容1 目录2 概括 ( 精馏基来源理 )3 工艺计算4 构造计算出色文档适用标准文案5 隶属装置评论6 参照文件7 对设计自我评论纲要：设计一座连续浮阀塔， 经过对原料， 产品的要乞降物性参数确实定及对主要尺寸的
4、计算， 工艺设计和隶属设施结果选型设计，达成对甲醇 - 水精馏工艺流程和主题设施设计。第一依据设计任务，确立操作条件。比方：操作压力确实定、进料状态等确实定。而后设计工艺流程草图。依据确立的方案，确定详细的参数， 即一个完好的设计就初步确实定了。最后计算塔的工艺尺寸、浮阀的流体力学演算、 塔板的负荷性能， 最后依据计算选择适合的协助设施。重点词：精馏塔，浮阀塔，精馏塔的隶属设施。一、精馏操作对塔设施的要乞降种类1、对塔设施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施， 第一一定要能负气 ( 汽) 、液两相获得充足的接触， 以达到较高的传质
5、效率。可是，为了知足工业生产和需要，塔设施还得具备以下各样基本要求： 气( 汽) 、液办理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等损坏操作的现象。 操作稳固，弹性大，即当塔设施的气 ( 汽) 、液负荷有较大范围的改动时，还能在较高的传质效率下进行稳固的操作并应保证长久连续操作所一定拥有的靠谱性。 流体流动的阻力小，即流体流经塔设施的压力降小，这将大大节俭动力耗费，进而降低操作花费。 关于减压精馏操作， 过大的压力降还将使整个系统没法保持必需的真空度，最后损坏物系的操作。 构造简单，资料耗用量小，制造和安装简单。 耐腐化和不易拥塞，方便操作、调理和检修。 塔内的滞留量要小。出
6、色文档适用标准文案实质上，任何塔设施都难以知足上述全部要求， 何况上述要求中有些也是相互矛盾的。不一样的塔型各有某些独到的长处， 设计时应依据物系性质和详细要求，抓住主要矛盾，进行选型。2、板式塔种类气液传质设施主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采纳板式塔，也可采纳填料塔，板式塔为逐级接触型气液传质设施，其种类众多，依据塔板上气液接触元件的不一样， 可分为泡罩塔、 浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动发射塔等多种。 板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔 (1813 年) 、筛板塔 (1832 年) ，后来，特别是在本世纪五十年月此后，跟着石油、化学工业生产的快速发展，接踵
7、出现了大量新式塔板，如S 型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式涟漪塔板、浮动发射塔板及角钢塔板等。当前从国内外实质使用状况看， 主要的塔板种类为浮阀塔、 筛板塔及泡罩塔， 而前二者使用尤其宽泛。筛板塔也是传质过程常用的塔设施，它的主要长处有： 构造比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60，为浮阀塔的80左右。 办理能力大，比同塔径的泡罩塔可增添1015。 塔板效率高，比泡罩塔高15左右。 压降较低，每板压力比泡罩塔约低30左右。筛板塔的弊端是： 塔板安装的水平度要求较高，不然气液接触不匀。 操作弹性较小 ( 约 23) 。 小孔筛板简单拥塞。3、精馏塔的设计步骤本设计按以下几个
8、阶段进行： 设计方案确立和说明。依据给定任务，对精馏装置的流程、操作条件、主要设施型式及其材质的选用等进行阐述。 蒸馏塔的工艺计算，确立塔高和塔径。 塔板设计：计算塔板各主要工艺尺寸，进行流体力学校核计算。接收尺寸、泵等，并画出塔的操作性能图。 管路及隶属设施的计算与选型，如再沸器、冷凝器。 抄录说明书。 绘制精馏装置工艺流程图和精馏塔的设施图。出色文档适用标准文案二、精馏塔工艺设计计算1、设计方案确实定及概括本设计任务为分别甲醇水混淆物。 关于二元混淆物的分别， 应采纳连续精馏流程。精馏是指由不一样挥发度的组分所构成的混淆液， 在精馏塔中同时多次地进行部分气化和部分冷凝， 使其分别成几乎纯态
9、组分的过程。 塔顶蒸汽冷凝回流和塔釜溶液再汽化是精馏高结婚度分别的充足必需条件。设计中采纳泡点进料， 将原料液经过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。 塔顶上涨的蒸汽采纳全冷凝器冷凝， 冷凝液在泡点下一部分回流至塔内， 其他部分经产品冷却器冷却后送至储罐。 该物系属易分别物系， 最小回流比较小， 故采纳最小回流比的2 倍。塔釜采纳直接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。2、精馏塔物料衡算1.2.1 原料液及塔顶、塔底产品含甲醇的摩尔分率甲醇的摩尔质量M A=32.04 kg/kmol水的摩尔质量MB=18.02 kg/kmol用公式 X=aA/ M A求出：aA / M AaB / M BXfXd
10、wX1.2.2 原料液及塔顶的均匀分子量32.04 +(1-0.1579)f32.04 +(1-0.9144)d32.04 +(1-0.03466)w1.2.3 物料衡算总物料衡算 W+ 17000 = F （1）甲醇的物料衡算 0.95 17000 + 0.06 W = 0.25F （2）联立以上二式，解得：W W = 62631580/(720018.51)=469.95 kmol/hF F = 79631580/(720020.23)=546.71 kmol/hD = 17000t/aD = 17000000/(720030.84)=76.56 kmol/h出色文档适用标准文案2、塔板数确实定甲醇水气液均衡关系(101.3kPa) *XYT( )0010011* 注：摘自化学工程手册第二版第13 分篇 13-6出色文档适用标准文案甲醇 - 水相图 (101.3kPa)1y001
