甲醇-水体系年产量5.5万吨的筛板式精馏塔设计报告
甲醇水溶液板式精馏塔课程设计
原料温度: 20℃ 处理量: 5 万吨/年
原料组成: 甲醇的质量分数 WF=0.55 产品要求: 塔顶甲醇的质量分数 WD=0.97,塔底甲醇的质量分数 WW=0.02 生产时间: 300 天/年 冷却水进口温度:25℃
-9-
加热剂: 单板压降:
0.3MPa 饱和水蒸汽 ≤0.7kPa
生产方式:连续操作,泡点回流 五、 设计说明书内容(指设计说明书正文中包括的主要设计内容,根据目录列出大标 题即可) 6. 设计方案的确定 7. 带控制点的工艺流程图的确定 8. 操作条件的选择(包括操作压强、进料状态、加热剂、冷却剂、回流比) 9. 塔的工艺计算 (1) 全塔物料衡算 (2) 最佳回流比的确定 (3) 理论板及实际板的确定 (4) 塔径的计算 (5) 降液管及溢流堰尺寸的确定 (6) 浮阀数及排列方式(筛板孔径及排列方式)的确定 (7) 塔板流动性能的校核(液沫夹带校核,塔板阻力校核,降液管液泛校核,液体 在降液管内停留时间校核,严重漏液校核) (8) 塔板负荷性能图的绘制 (9) 塔板设计结果汇总表 10. 辅助设备工艺计算
化工与制药学院
课程设计说明书
课题名称 甲醇-水溶液板式精馏塔课程设计 专业班级 精细化工 01 学生学号 1206210306 1206210301 1206210322 学生姓名 学生成绩 指导教师 课题工作时间 杜 治 平 2014.12.22—2015.1. 郝张升 陈林周 王曙光
课程设计任务书
专业 化学工程与工艺 年 班级 月 12 精化 01 学生姓名
发题时间:
日化工原理课程设计任务书
一.设计题目:5 万吨/年甲醇-水溶液精馏塔设计 二.设计条件: 原料: 甲醇、 水
原料温度: 20℃ 处理量: 5 万吨/年
年产5万吨甲醇双塔精馏项目设计方案
年产5万吨甲醇双塔精馏项目设计方案第1章综述1.1 甲醇的性质和用途1.1.1 甲醇的性质甲醇是一种透明、无色、易燃、有毒的液体,略带酒精味。
甲醇最早从木材干馏得到故又称木醇或木精甲醇又名;其物理化学性质为:熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,相对蒸气密度1.11(空气=1),蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃);能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶;遇热、明火或氧化剂易着火;化学分子式为CH3OH,分子为极性分子。
甲醇易燃,其蒸气与空气能形成爆炸混合物,甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,同时放出热量[1]。
纯甲醇为无色透明略带乙醇气味的易挥发液体,沸点65℃,熔点-97.8℃,和水相对密度为0.7915(20/4)℃,甲醇能和水以任意比相溶,但不形成共沸物,能和多数常用的有机溶剂(乙醇、乙醚、丙酮、苯等)混溶,并形成恒沸点混合物。
甲醇能和一些盐如CaCl2、MgCl2等形成结晶化合物,称为结晶醇如CaCl2·CH3OH、MgCl2·6CH3OH,和盐的结晶水合物类似,甲醇蒸气能和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 6.0~36.5%(体积)。
甲醇燃烧时无烟,火焰呈蓝色。
甲醇具有脂肪族伯醇的一般性质,连有羟基的碳原子上的三个氢原子均可被一一氧化,或脱氢生成甲醛,再氧化成甲酸,甲酸氧化的最终产物是二氧化碳和水。
试剂甲醇常密封保存在棕色瓶中置于较冷处。
甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。
急性中毒症状有:头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。
慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍。
甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。
甲醇-水分离板式精馏塔的设计资料
河西学院Hexi University化工原理课程设计题目: 甲醇-水板式分离精馏塔设计学院: 化学化工学院专业: 化学工程与工艺学号: 2014210036姓名: 张小宝指导教师: 冯敏2016 年11 月29日化工原理课程设计任务书一、设计题目甲醇-水分离板式精馏塔设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力(进料量)5万吨/年操作周期每年300天,每天24小时运行进料组成含甲醇46% (质量分率,下同)塔顶产品组成甲醇含量不低于99.7%塔底产品组成甲醇含量不高于0.5%2.操作条件操作压力常压进料热状态自选塔底加热蒸汽压力0.3MPa(表压)单板压降≤0.7kPa3.设备型式筛板或浮阀塔板4.厂址张掖三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.塔的工艺计算3.主要设备工艺尺寸设计(1)塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定(2)塔板的流体力学校核(3)塔板的负荷性能图(4)总塔高、总压降及接管尺寸的确定4.辅助设备选型与计算5.设计结果汇总6.工艺流程图及精馏工艺条件图7.设计评述目录1 概述 (1)1.1 精馏原理及其在化工生产上的应用..................................... (1)1.2 精馏塔对塔设备的要求 (1)1.3 常用板式塔类型及本设计的选型 (2)1.4 流程的确定和说明 (2)2 精馏塔的物料衡算 (2)2.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 (2)2.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (3)2.3 物料衡算 (3)3 塔板数的确定 (3)3.1 理论板层数N的求取 (3)T3.1.1 相对挥发度的求取 (3)3.1.2 求最小回流比及操作回流比 (4)3.1.3 求精馏塔的气、液相负荷 (5)3.1.4 求操作线方程 (5)3.1.5 采用图解法求理论板层数 (6)3.2 实际板层数的求取 (6)3.2.1 液相的平均粘度 (6)3.2.2 精馏段和提馏段的相对挥发度 (7)3.2.3 全塔效率E T和实际塔板数 (7)4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (7)4.1 操作压力的计算 (7)4.2 操作温度计算 (8)4.3 平均摩尔质量计算 (8)4.4 平均密度计算 (9)4.4.1 气相平均密度计算 (9)4.4.2 液相平均密度计算 (9)4.5 液体平均表面张力的计算 ........................................................................ 10 4.6液体平均粘度 (11)5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (11)5.1 塔径的计算 ................................................................................................ 11 5.2精馏塔有效高度的计算 (13)6 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)6.1溢流装置计算 ............................................................................................ 13 6.1.1 堰长W l ............................................................................................ 13 6.1.2 溢流堰高度W h ............................................................................... 13 6.1.3 弓形降液管宽度d W 和截面积f A ................................................. 14 6.1.4 降液管底隙高度0h (15)6.2塔板布置 .................................................................................................... 15 6.2.1 塔板的分块 ..................................................................................... 15 6.2.2 边缘区宽度确定 ............................................................................. 15 6.2.3 开孔区面积计算 ............................................................................. 15 6.2.4筛孔计算及排列 (16)7 塔板的流体力学验算 (16)7.1塔板压降 .................................................................................................... 16 7.1.1 干板阻力c h 计算............................................................................. 16 7.1.2 气体通过液层的阻力1h 计算 ......................................................... 16 7.1.3 液体表面张力的阻力σh 计算 .. (17)7.2 液面落差 .................................................................................................... 17 7.3 液沫夹带 .................................................................................................... 17 7.4 漏液 ............................................................................................................ 18 7.5液泛 (18)8 塔板负荷性能图 (19)8.1漏液线 (20)8.2 液沫夹带线 (21)8.3 液相负荷下限线 (21)8.4 液相负荷上限线 (21)8.5 液泛线 (21)9 筛板塔设计计算结果 (24)10 精馏塔接管尺寸计算 (25)d (25)10.1 塔顶蒸汽出口管的直径V10.2 回流管的直径d (26)R10.3 进料管的直径d (26)Fd (26)10.4 塔底出料管的直径w11 辅助设备的计算及类型 (26)11.1 原料储存罐 (26)11.2 再沸器的选择 (27)11.3 冷凝器的选择 (27)11.4 除沫器 (28)11.5 裙座 (28)12 对设计过程的评述和有关问题的讨论 (28)13 设计图纸 (28)14 参考文献 (29)甲醇-水精馏分离板式塔设计张小宝摘要:设计选用板式精馏塔作为分离设备采用连续精馏的方法分离甲醇-水混合液。
年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计
【年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计】一、引言甲醇是一种重要的化工原料,广泛应用于涂料、塑料、纺织品等行业。
而甲醇精馏工段则是甲醇生产中至关重要的环节。
本文将对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计进行全面评估,并撰写有价值的文章。
二、甲醇精馏工段工艺设计1. 工艺流程甲醇精馏工段主要包括蒸馏塔、再沸器、冷凝器、分馏塔等设备。
在年产45000吨的工艺设计中,应充分考虑原料质量、生产能力、能源消耗等因素,进行合理的工艺流程设计。
2. 设备选型在工艺设计中,设备选型直接影响着甲醇精馏工段的效率和成本。
应根据生产规模和工艺要求,选择性能稳定、耗能低的设备,确保生产稳定、能耗低。
3. 过程控制合理的过程控制是甲醇精馏工段工艺设计的关键。
应建立完善的监测系统,对关键参数进行实时监控,并采取相应的调整措施,确保工艺参数在合理范围内,避免产生不必要的损失。
三、对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的个人观点和理解在进行对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的评估时,我深刻理解了其在化工生产中的重要性。
合理的工艺设计可以提高生产效率,降低能耗,减少生产成本,增强企业竞争力。
在工艺设计中需要充分考虑各种因素,确保设计方案的全面性、深度和广度,以实现最佳的生产效果。
四、总结与回顾通过本文对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的全面评估,我对该主题有了更加深入的了解。
在工艺设计中,需要充分考虑工艺流程、设备选型、过程控制等方面,以确保生产稳定、能耗低。
在实际的生产过程中,我将更加注重细节,不断优化工艺流程,提高生产效率,为企业的可持续发展贡献力量。
以上是本文对年产45000吨甲醇精馏工段工艺设计的评估和撰写,希望对您有所帮助。
甲醇精馏工段的工艺设计是化工生产过程中极为重要的一环,它直接影响着甲醇生产的效率和品质。
在年产45000吨甲醇的工艺设计中,需要充分考虑原料质量、生产能力、能源消耗等因素,以确保工艺设计的合理性和可行性。
年产5万吨乙醇精馏塔设计
设计题目名称:甲醇---水溶液连续筛板精馏塔设计设计条件:1.处理量:50000t/年;2.料液组成(质量分数):40%;3.塔顶产品组成(质量分数):93.0%;4.塔顶易挥发组成回收率:99.5%;5.年工作生产时间:330天;6.全塔总效率:60%。
设计内容:1.设计方案的确定:(1)常压精馏;(2)进料状态:泡点进料;(3)加热方式:塔底间接加热,塔顶全凝;(4)热能的利用。
2.工艺计算:(1)物料衡算;(2)热量衡算;(3)回流比的确定;(4)理论塔板数的确定。
3.塔板及其塔的主要尺寸的设计:(1)塔板间距的确定;(2)塔径的确定;(3)塔板的布置及其板上流流程的确定。
4.流体力学的计算及其有关水力性质的校核。
5.板式精馏塔辅助设备的选型。
6.绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。
编写设计说明书厂址:长沙地区设计任务完成精馏塔的工艺设计,有关附属设备的设计和选型,绘制精馏塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图,编写设计说明书。
设计时间安排2006.5.29----2006.6.16附:汽液平衡数据x y x y x y0.00 0.000 0.15 0.517 0.70 0.8700.02 0.134 0.20 0.579 0.80 0.9150.04 0.234 0.30 0.665 0.90 0.9580.06 0.304 0.40 0.729 0.95 0.9790.08 0.365 0.50 0.779 1.00 1.0000.10 0.418 0.60 0.825符号说明:英文字母Aa---- 塔板的开孔区面积,m 2 Af---- 降液管的截面积, m 2 Ao---- 筛孔区面积, m 2 A T ----塔的截面积 m 2 △P P ----气体通过每层筛板的压降 C----负荷因子 无因次t----筛孔的中心距C 20----表面张力为20mN/m 的负荷因子 do----筛孔直径 u ’o ----液体通过降液管底隙的速度 D----塔径 mWc----边缘无效区宽度 e v ----液沫夹带量 kg 液/kg 气 Wd----弓形降液管的宽度 E T ----总板效率 Ws----破沫区宽度 R----回流比Rmin----最小回流比M----平均摩尔质量 kg/kmol t m ----平均温度 ℃g----重力加速度 9.81m/s 2Z----板式塔的有效高度 Fo----筛孔气相动能因子 kg 1/2/(s.m 1/2) hl----进口堰与降液管间的水平距离 m θ----液体在降液管内停留时间 h c ----与干板压降相当的液柱高度 mυ----粘度 hd----与液体流过降液管的压降相当的液注高度 mρ----密度 hf----塔板上鼓层高度 m σ----表面张力 h L ----板上清液层高度 mΨ----液体密度校正系数 h 1----与板上液层阻力相当的液注高度 m 下标ho----降液管的义底隙高度 m max----最大的 h ow ----堰上液层高度 m min----最小的 h W ----出口堰高度 m L----液相的 h ’W ----进口堰高度 mV----气相的 h σ----与克服表面张力的压降相当的液注高度 mH----板式塔高度 m H B ----塔底空间高度 mHd----降液管内清液层高度 m H D ----塔顶空间高度 m H F ----进料板处塔板间距 m H P ----人孔处塔板间距 m H T ----塔板间距 m H 1----封头高度 m H 2----裙座高度 m K----稳定系数 l W ----堰长 mLh----液体体积流量 m 3/h Ls----液体体积流量 m 3/s n----筛孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa△Pp---气体通过每层筛的压降 KPa T----理论板层数 u----空塔气速 m/s u 0,min ----漏夜点气速 m/s u o ’ ----液体通过降液管底隙的速度 m/s V h ----气体体积流量 m 3/h V s ----气体体积流量 m 3/s W c ----边缘无效区宽度 m W d ----弓形降液管宽度 m W s ----破沫区宽度 mZ ---- 板式塔的有效高度 m希腊字母δ----筛板的厚度 mθ----液体在降液管内停留的时间 s υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m 3 σ----表面张力N/m φ----开孔率 无因次 α----质量分率 无因次 下标Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的目录一、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 (9)六、塔板主要工艺尺寸的计算 (11)七、筛板的流体力学验算 (14)八、塔板负荷性能图 (17)九、筛板塔设计计算结果 (20)十、辅助设备的计算及选型 (21)⒈原料贮罐 (21)2.产品贮罐 (22)3.原料预热器 (22)4.塔顶全凝器 (23)5.塔底再沸器 (23)6.产品冷凝器 (24)7.精馏塔 (24)8.管径的设计 (25)9.泵的计算及选型 (26)十一、参文献考 (26)一、概述1.精馏操作对塔设备的要求和类型㈠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。
甲醇-水溶液连续板式精馏塔设计
甲醇-水溶液连续板式精馏塔设计《化工原理课程设计》报告15000吨/年甲醇-水溶液连续板式精馏塔设计学号:0820020063专业生物工程班级08(2)设计者姓名设计单位生命科学学院指导老师完成日期2010-12-26一、前言甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。
在甲醇合成时,因合成条件如压力、温度、合成气组成及催化剂性能等因素的影响,在产生甲醇反应的同时,还伴随着一系列副反应。
所得产品除甲醇外,还有水、醚、醛、酮、酯、烷烃、有机酸、有机胺、高级醇、硫醇、甲基硫醇和羰基铁等几十种有机杂物。
甲醇作为有机化工的基础原料,用它加工的产品种类很多,因此对甲醇的纯度均有一定的要求。
粗甲醇通过精馏,可根据不同要求,制得不同纯度的精甲醇,使各类杂物降至规定指标以下,从而确保精甲醇的质量。
塔设备是是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。
它可使气液或液液两相间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。
可在塔设备中完成常见的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外,工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
在化工、石油化工、炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品质量和环境保护等各个方面都有重大影响。
塔设备的设计和研究受到化工炼油等行业的极大重视。
在此我们作板式塔的设计以熟悉单元操作设备的设计流程和应注意的事项是非常必要的。
目录一.概述 (4)1. 对塔设备的要求 ...............................................................................2. 板式塔类型................................................................................................................... 2.1 板式塔类型................................................................................................................. 2. 2板式塔类型................................................................................................................. 2. 3板式塔类型................................................................................................................. 二.流程的确定及说明....................................................................................................1. 塔型选择.......................................................................................................................2.操作条件的确定........................................................................................................... 3.操作流程...................................................................................................................... 三.塔的工艺计算............................................................................................................1.查阅文献,整理有关物性数据 .....................................................................................2.全塔的物料衡算.............................................................................................................3. 塔理论板数的确定.......................................................................................................四、塔的工艺条件及有关物性数据计算 ........................................................................1. 操作压强.......................................................................................................................2. 操作温度.......................................................................................................................3. 平均分子量...................................................................................................................4. 平均密度.......................................................................................................................5. 液体表面张力...............................................................................................................3. 塔理论板数的确定.......................................................................................................五、精馏塔的气液相负荷 ................................................................................................六、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ....................................................................................1.塔径的计算.....................................................................................................................2. 溢流装置.......................................................................................................................3. 塔板布置.......................................................................................................................4. 筛孔数与开孔率...........................................................................................................5.塔的精馏段有效高度 .....................................................................................................七、筛板流体力学验算....................................................................................................1. 气体通过筛板压降相当的液柱高度 ...........................................................................2. 雾沫夹带量的验算.......................................................................................................3. 漏液的验算...................................................................................................................4. 液泛验算.......................................................................................................................八、塔板负荷性能图........................................................................................................九、板式塔的结构与附属设备设计 ................................................................................1.塔体结构.........................................................................................................................2.塔板结构.........................................................................................................................十、辅助设备设计或选型 ..............................................................................................1.冷凝器.............................................................................................................................2.再沸器.............................................................................................................................3.接管管径的计算和选择 ................................................................................................. 十一、设计结果一览表....................................................................................................一、概述1.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。
年产5万吨甲醇精馏设计
西安交通大学网络教育学院毕业论文开题报告论文题目:年产5万吨甲醇精馏设计班级学号姓名联系方式指导教师提交日期2016年7月10日一、选题的理论意义与实际意义OH。
甲甲醇是无色、透明、高度挥发、易燃的液体,略有酒精气味,分子式为CH3醇在世界基础有机化工原料中,消费量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位,因此甲醇作为重要的有机化工原料,对其质量提出了更高的要求,从而甲醇的精制过程就显得非常重要,而通过精馏操作可以将粗甲醇进行精制。
精馏是利用混合液中组分挥发度的差异,实现组分高纯度分离的多级蒸馏操作,即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。
为了得到更纯的甲醇,应选择合理的工艺流程路线和建立一套合理的板式精馏塔,以对粗甲醇进行精馏,得到高纯度的精甲醇。
本次设计通过对粗甲醇精馏生产的基本情况,甲醇精馏的现实意义、目的和基本原理进行了分析,选定了以年产5万吨甲醇双塔精馏的产量作为设计的任务。
在现实生产中我们要求精馏塔的产品有高纯度的同时有高的生产率,所以我们对精馏塔及塔设备的选型进行一些工艺设计,让所有的工艺参数尽可能全部达到最优,以满足它高纯度高生产率的需要。
二、论文综述(综述国内外有关选题的研究动态)甲醇是一种重要的有机化工原料,也是清洁代用燃料,在化工、医药、轻工、纺织等行业具有广泛的用途。
世界基础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位,近年来,随着科学技术的发展和能源结构的改变,甲醇有未来主要燃料的候补之称。
甲醇的生产一直以较快的速度发展,随着合成氨联产甲醇技术的日臻成熟,许多氮肥企业采取了合成氨联产甲醇来降低成本,调整产品结构,由于联醇生产具有一些区别于单醇的特点,粗醇的精馏也与单醇生产有着较大的区别。
单醇生产中脱除的还原性物质,所采用高锰酸钾工艺在联醇生产中可取消(由于联醇中还原物质少),大大简化了精馏工艺。
联醇压力较低反应,温度也较低,合成过程中歧化反应明显减少,减少精馏塔的侧线采出,可以减少甚至可取消。
【精品完整版】甲醇-水分离板式精馏塔毕业设计
毕业设计(论文)说明书题目:甲醇水废液处理工艺及设备设计(50t/d)系名化工系专业过程装备与控制工程学号6011208009学生姓名刘博宇指导教师景园琳2015年5 月20 日摘要甲醇是一种重要的化工产品,用途广泛。
但在甲醇的生产或使用过程中,由精馏塔底部排除的蒸馏残液仍含有一定比例的甲醇。
甲醇废水会对环境造成严重污染,所以甲醇废水不能直接排放,需要处理后,方能排放。
本设计是以甲醇—水为分离物系,设计一套板式精馏塔装置。
主要进行了以下工作:1、对主要生产工艺流程进行了选择和确定。
2、对生产的主要设备—板式塔进行了设计计算,其中包括:(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)板式塔塔板的设计计算。
3、绘制了生产工艺流程图和精馏塔设计条件图。
根据某厂的排污情况(污水含甲醇60% 、水40%,排污量50t/d),设计一套精馏设备分离污水中的甲醇,设计结果最终能够达到甲醇≤0.1%的排污要求。
本设计简明、合理,能满足生产工艺的需要,有一定应用价值。
关键字:甲醇—水;分离过程;精馏塔ABSTRACTMethanol is a kind of important chemical products, widely used. But in the process of the production or use of methanol, from the bottom of the column of distillation residue shall still contain a certain proportion of methanol. Methanol wastewater can cause serious pollution to the environment, so the methanol wastewater can't direct emissions, to deal with, can discharge. This design is based on methanol - water separation system, design a set of plate column device. Mainly for the following work: 1, the main production process for the selection and determine. 2, to the production of plate column has carried on the design and calculation, which is the main equipment including: (1) the material balance of rectification tower; (2) to determine the plate number of; (3) the technological conditions of rectification tower and calculation of data related to physical properties; (4) the tower body process dimension calculation of rectification tower; (5) the calculation in the design of tray column plate. 3, map production process flow diagram and rectification tower design conditions. According to a certain factory blowdown circumstance (emissions of sewage containing methanol 60%, water 40%, 50 t/d), and design a set of distillation separation of methanol in sewage equipment, design result eventually be able to meet the requirements of methanol 0.1% or less pollution. This design simple, reasonable, which can meet the need of production process, have certain application value.Key words:methyl -alcohol;separating process;fractionating tower design目录第一章绪论................................... - 1 - 1.1 甲醇的简介.................................... - 1 - 1.2 甲醇精馏工艺国内外发展状况.................... - 1 - 1.3 设计开展的目的和意义.......................... - 2 - 1.4 设计的原则.................................... - 3 -第二章设计方案的确定......................... - 1 - 2.1 设计任务...................................... - 1 - 2.2 操作条件...................................... - 1 - 2.3 工艺流程...................................... - 2 -第三章精馏塔的工艺计算....................... - 4 - 3.1 ................................ - 4 - 3.2 理论塔板数的计算.............................. - 4 - 3.3 实际板数的确定................................ - 7 -第四章塔体基本尺寸的设计.................... - 10 - 4.1 设计参数..................................... - 10 - 4.2 塔径与板间距................................. - 13 - 4.3 精馏塔有效高度............................... - 15 -第五章塔板结构的设计........................ - 16 - 5.1 溢流装置的确定............................... - 16 - 5.2 安定区与边缘区的确定......................... - 18 - 5.3 塔板布置及阀孔排列........................... - 19 -第六章塔板性能校核.......................... - 22 - 6.1 塔板的流体力学验算........................... - 22 - 6.2 气液负荷性能计算............................. - 24 -第七章辅助设备的计算及选型.................. - 26 - 7.1 塔顶全凝器的工艺计算......................... - 26 - 7.2 再沸器的工艺计算............................. - 27 - 7.3 管径的设计计算............................... - 36 - 7.4 塔体零部件设计............................... - 38 -参考文献...................................... - 40 - 外文资料............................................。
甲醇——水分离过程板式精馏塔设计 精品
滨州学院课程设计任务书一、课题名称甲醇——水分离过程板式精馏塔设计二、课题条件(原始数据)原料:甲醇、水溶液处理量:3200Kg/h原料组成:33%(甲醇的质量分率)料液初温:20℃操作压力、回流比、单板压降:自选进料状态:冷液体进料塔顶产品浓度:98%(质量分率)塔底釜液含甲醇含量不高于1%(质量分率)塔顶:全凝器塔釜:饱和蒸汽间接加热塔板形式:筛板生产时间:300天/年,每天24h运行冷却水温度:20℃设备形式:筛板塔厂址:滨州市三、设计内容1、设计方案的选定2、精馏塔的物料衡算3、塔板数的确定4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算(加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数)5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算6、塔板主要工艺尺寸的计算滨州学院化工原理课程设计说明书7、塔板的流体力学验算8、塔板负荷性能图(精馏段)9、换热器设计10、馏塔接管尺寸计算11、制生产工艺流程图(带控制点、机绘,A2图纸)12、绘制板式精馏塔的总装置图(包括部分构件)(手绘,A1图纸)13、撰写课程设计说明书一份设计说明书的基本内容⑴课程设计任务书⑵课程设计成绩评定表⑶中英文摘要⑷目录⑸设计计算与说明⑹设计结果汇总⑺小结⑻参考文献14、有关物性数据可查相关手册15、注意事项⑴写出详细计算步骤,并注明选用数据的来源⑵每项设计结束后列出计算结果明细表⑶设计最终需装订成册上交四、进度计划(列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期)1、设计动员,下达设计任务书0.5天2、收集资料,阅读教材,拟定设计进度1-2天3、初步确定设计方案及设计计算内容5-6天4、绘制总装置图2-3天5、整理设计资料,撰写设计说明书2天6、设计小结及答辩1天目录摘要 (1)绪论 (2)第一章设计方案的选择和论证 (3)1.1设计思路 (3)1.2设计方案的确定 (3)1.3设计步骤 (4)第二章塔的工艺设计 (4)2.1基础物性数据 (4)2.2精馏塔的物料衡算 (6)2.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (6)2.2.2进料热状况q的确定 (6)2.2.3操作回流比R的确定 (7)2.2.4求精馏塔的气液相负荷 (7)2.2.5操作线方程 (7)2.2.6用图解法求理论塔板数 (8)2.2.7实际板数的求取 (8)2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (9)2.3.1进料温度的计算 (9)2.3.2 操作压强 (9)2.3.3平均摩尔质量的计算 (10)2.3.4平均密度计算 (10)2.3.5液体平均表面张力计算 (11)2.3.6液体平均粘度计算 (12)2.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (12)2.4.1塔径的计算 (12)2.4.2精馏塔有效高度的计算 (14)2.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (15)2.5.1溢流装置计算 (15)2.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 (16)2.7塔板流体力学验算 (17)2.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降 (17)2.7.2淹塔 (17)2.8精馏段塔板负荷性能图 (19)2.8.1雾沫夹带线 (19)2.8.2液泛线 (19)2.8.3液相负荷上限线 (20)2.8.4气体负荷下限线(漏液线) (20)2.8.5液相负荷下限线 (20)2.9小结 (21)第三章辅助设备的计算 (21)3.1精馏塔的附属设备 (21)3.1.1再沸器(蒸馏釜) (22)3.1.2塔顶回流全凝器 (23)3.1.3原料贮罐 (24)3.1.4泵的计算及选型 (24)第四章塔附件设计 (24)4.1接管 (24)4.1.1进料 (24)4.1.2回流管 (25)4.1.3塔底出料管 (25)4.1.4塔顶蒸气出料管 (25)4.1.5塔底进气管 (25)4.2除沫器 (25)4.3裙座 (26)4.4人孔 (26)4.5塔总体高度的设计 (26)4.5.1塔的顶部空间高度 (26)4.5.2塔的底部空间高度 (26)4.5.3塔立体高度 (26)设计结果汇总 (28)致谢 (29)主要符号说明 (31)附录 (33)摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同,并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
分离甲醇--水混合液的筛板精馏塔的设计计算
化工原理课程设计分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔设计潍坊学院小组成员:吴鑫李春阳袁旭目录第一章设计题目 (6)第二章工艺计算 (7)2.1精馏塔的物料衡算 (7)2.2塔板数的确定 (8)N的求取 (9)2.2.1理论板数T2.3工艺条件及有关物性数据计算 (10)2.3.1 图解法求理论塔板数 (10)2.3.2操作压力计算 (11)2.3.3 操作温度计算 (11)2.3.4相对挥发度的计算 (12)2.3.5平均摩尔质量计算 (12)2.3.6平均密度的计算 (13)2.3.7体平均表面张力计算 (15)2.3.8液体平均黏度计算 (16)2.3.9实际塔板数的计算 (17)2.4塔的主要工艺尺寸计算 (18)2.5塔板主要工艺尺寸的计算 (20)2.5.1溢流装置计算 (20)2.5.2塔板板面布置 (21)2.5.3筛孔计算及排列 (21)2.6筛板的流体力学验算 (22)2.6.1液面落差 (23)2.6.2液沫夹带 (23)2.6.3漏液 (23)2.7负荷性能图 (24)2.7.1漏液线(气相负荷下限线) (24)2.7.2 液体流量下限线 (24)2.7.3液体流量上限线 (25)2.7.4 过量液沫夹带线 (25)2.7.5 液泛线 (25)2.7.6塔板工作线 (28)第三章设计总结 (29)第四章附属设备的选型与设计 (31)4.1冷凝器的选择 (31)4.2再沸器的选择 (32)第五章塔附件的设计 (33)5.1接管的计算与选择 (33)5.1.1进料管 (33)5.1.2回流管 (33)5.1.3塔底出料管 (33)5.1.4塔顶蒸汽出料管 (34)5.1.5塔底进气管 (34)5.2 筒体 (34)5.3 封头 (34)5.4法兰的选取 (34)5.5裙座 (35)5.6人孔 (35)第六章塔总高度设计 (36)6.1塔顶部空间高度 (36)6.2塔总体高度计算 (36)第七章设计心得 (37)参考文献 (38)前言精馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异对其进行加热,然后进行多次混合蒸气的部分冷凝和混合液的部分加热汽化以达到分离目的的一种化工单元操作。
甲醇—水填料精馏塔设计示例-范本模板
甲醇—水分离装置的工艺设计摘要甲醇是一种重要的化工原料,其用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
甲醇易于吸收水蒸汽、二氧化碳和某些其它物质,因此只有用特殊的方法才能制得完全无水的甲醇.精馏是应用最广的传质分离操作,板式塔是目前最主要的精馏塔塔型,对它的研究一直长盛不衰.筛板塔和浮阀塔成功地取代泡罩塔是效益巨大的成果。
板式塔的设计已达到较高水平,设计结果比较可靠。
马伦戈尼效应造成的界面湍动现象和汽液两相间的不同接触工况的研究,使认识得到了深化,对传质效率的研究有所促进。
具有各种特点的新型塔板开发研究不断取得成果.对于塔板上汽液两相流动和混合状况、雾沫夹带及它们对效率的影响研究不断深入,但离得到一个通用而可靠的效率估算模型尚有较大距离,特别是多元系统的效率.进一步深入进行塔中汽液两相流动状况的研究,对于预测压降、传质效率和塔板的可操作区域,对于认识至今了解甚少的降液管中状况都十分有意义。
关键词:甲醇;精馏;板式塔目录摘要 (1)目录 (2)前言 (3)第一章文献综述 (5)1。
1甲醇 (5)1。
1.1甲醇的性质 (5)1。
1。
2甲醇的用途 (5)1.1.3甲醇工业 (5)1。
1。
4甲醇的下游产品 (6)1.2精馏原理 (7)1.3板式塔 (8)1。
3。
1 板式塔分类 (8)1.3.2 板式塔的结构 (8)1.3.3 板式塔的特点 (10)1。
3.4 板式塔的作用 (10)第二章设计部分 (12)2.1设计任务 (12)2.2 设计方案的确定 (12)2.3 设计计算 (12)2。
3.1 精馏塔的物料衡算 (12)2.3。
2 精馏塔塔板数的确定 (13)2。
3。
3 精馏塔的工艺条件及物性数据的计算 (14)2。
3.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (17)2。
3。
5 塔板主要工艺尺寸的计算 (18)2。
甲醇水筛板精馏塔课程设计报告
化学与化学工程学院《化工原理》专业课程设计设计题目常压甲醇-水筛板精馏塔设计姓名:潘永春班级:化工101学号:2010054052指导教师:朱宪荣课程设计时间2013、6、8——2013、6、20化工原理课程设计任务书专业:化学与化学工程学院:化工101 姓名:潘永春学号20100054052 指导教师朱宪荣设计日期:2013 年6月8日至2013年6月20日一、设计题目:甲醇-水精馏塔的设计二、设计任务及操作条件:1、设计任务生产能力(进料)413.34Kmol/hr操作周期8000小时/年进料组成甲醇0.4634 水0.5366(质量分率下同)进料密度233.9Kg/m3 平均分子量22.65塔顶产品组成>99%塔底产品组成<0.04%2、操作条件操作压力 1.45bar (表压)进料热状态汽液混合物液相分率98%冷却水20℃直接蒸汽加热低压水蒸气塔顶为全凝器,中间汽液混合物进料,连续精馏。
3、设备形式筛板式或浮阀塔4、厂址齐齐哈尔地区三、图纸要求1、计算说明书(含草稿)2、精馏塔装配图(1号图,含草稿)一.前言 51.精馏与塔设备简介 52.体系介绍 53.筛板塔的特点 64.设计要求: 6二、设计说明书7三.设计计算书8 1.设计参数的确定81.1进料热状态81.2加热方式81.3回流比(R)的选择81.4 塔顶冷凝水的选择82.流程简介及流程图82.1流程简介83.理论塔板数的计算与实际板数的确定93.1理论板数计算93.1.1物料衡算93.1.2 q线方程93.1.3平衡线方程103.1.4 Rmin和R的确定103.1.5精馏段操作线方程的确定103.1.6精馏段和提馏段气液流量的确定 103.1.7提馏段操作线方程的确定103.1.8逐板计算103.1.9图解法求解理论板数如下图: 123.2实际板层数的确定124精馏塔工艺条件计算124.1操作压强的选择 124.2操作温度的计算 134.3塔内物料平均分子量、张力、流量及密度的计算 134.3.1 密度及流量 134.3.2液相表面张力的确定:144.3.3 液体平均粘度计算154.4塔径的确定154.4.1精馏段154.4.2提馏段174.5塔有效高度174.6整体塔高175.塔板主要工艺参数确定185.1溢流装置185.1.1堰长lw 185.1.2出口堰高hw 185.1.3弓形降液管宽度Wd和面积Af 185.1.4降液管底隙高度h0195.2塔板布置及筛孔数目与排列195.2.1塔板的分块195.2.2边缘区宽度确定 195.2.3开孔区面积Aa计算195.2.4筛孔计算及其排列206.筛板的力学检验206.1塔板压降206.1.1干板阻力h c计算 206.1.2气体通过液层的阻力Hl计算 216.1.4气体通过每层塔板的液柱高h p21 6.2 筛板塔液面落差可忽略216.3液沫夹带216.4漏液226.5液泛227.塔板负荷性能图227.1漏液线227.2液沫夹带线237.3液相负荷下限线 247.4液相负荷上限线 247.5液泛线247.6操作弹性258. 辅助设备及零件设计268.1塔顶冷凝器(列管式换热器)268.1.1方案Ⅰ:垂直管 268.1.2方案Ⅱ:水平管 298.2各种管尺寸的确定308.2.1进料管308.2.2釜残液出料管308.2.3回流液管318.2.4再沸器蒸汽进口管318.2.5 塔顶蒸汽进冷凝器出口管318.2.6冷凝水管328.3冷凝水泵329.设计结果汇总3310. 参考文献及设计手册35四.设计感想35一.前言1.精馏与塔设备简介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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
河南科技学院化工原理(下)课程设计题目:处理量为55000吨/年的分离甲醇-水体系精馏分离板式塔设计学院:新科学院专业:生物工程班级:生工 102姓名:李浩亮学号:2010030216指导老师:乔梅英2012年5月13日甲醇的介绍以及精馏工艺设计摘要甲醇俗称木醇,是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。
无色、透明、高度挥发、易燃液体,略有酒精气味,分子式O。
CH4近年来,世界甲醇的生产能力发展速度较快。
甲醇工业的迅速发展,是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
由甲醇转化为汽油方法的研究成果,从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。
近年来碳一化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品,正在研究开发和工业化中。
甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。
我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化,总体的趋势是走高。
随着原油价格的进一步提升,作为有机化工基础原料—甲醇的价格还会稳步提高。
国内又有一批甲醇项目在筹建。
这样,选择最好的工艺利设备,同时选用最合适的操作方法是至关重要的。
本计为分离甲醇-水混合物。
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。
塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分加回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
塔釜采用间接蒸汽加热,塔底产品经冷却后送至储罐,设计对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算。
由于设计中对文献的收索、查阅、记录都不全,设备的计算及选型都有较大的问题存在,从而选取的操作点的不是在最好的范围内,影响了设计的优良性。
目录一、概要............................................................................................ 错误!未定义书签。
1 设计题目 ................................................................................. 错误!未定义书签。
2 设计任务及操作条件................................................................ 错误!未定义书签。
3设计内容 ................................................................................. 错误!未定义书签。
4 参考资料 ................................................................................. 错误!未定义书签。
二、计算过程..................................................................................... 错误!未定义书签。
1 设计方案的确定....................................................................... 错误!未定义书签。
2 精馏塔的物料衡算 ................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率.............................................................. - 6 -2.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量...................... 错误!未定义书签。
2.3 物料衡算....................................................................... 错误!未定义书签。
3 塔板数的确定 .......................................................................... 错误!未定义书签。
3.1 理论板层数的求取 ......................................................... 错误!未定义书签。
3.1.1相对挥发度的求取 .............................................. 错误!未定义书签。
3.1.2 求最小回流比及操作回流比 ................................ 错误!未定义书签。
3.1.3 求精馏塔的气、液相符合.............................................................. - 8 -3.1.4 求操作线方程 ..................................................... 错误!未定义书签。
3.1.5 采用逐板法求理论板层数.................................... 错误!未定义书签。
3.2 实际板层数的求取 ......................................................... 错误!未定义书签。
3.2.1 液相的平均粘度.................................................. 错误!未定义书签。
3.2.2 精馏段和提馏段的相对挥发度............................. 错误!未定义书签。
3.2.3 全塔效率E和实际塔板数................................... 错误!未定义书签。
T4 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 ................................ 错误!未定义书签。
4.1 操作压力计算 ................................................................ 错误!未定义书签。
4.2 操作温度计算 ................................................................ 错误!未定义书签。
4.3 平均摩尔质量计算 ......................................................... 错误!未定义书签。
4.4 平均密度的计算............................................................. 错误!未定义书签。
4.4.1 气相平均密度计算 .............................................. 错误!未定义书签。
4.4.2 液相平均密度计算 .............................................. 错误!未定义书签。
4.5 液体平均表面张力的计算 .............................................. 错误!未定义书签。
5 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 ..................................................... 错误!未定义书签。
5.1塔径计算 ........................................................................ 错误!未定义书签。
5.2 精馏塔有效高度的计算 .................................................. 错误!未定义书签。
6 塔板主要工艺尺寸的计算......................................................... 错误!未定义书签。
6.1 溢流装置计算 ................................................................ 错误!未定义书签。
6.1.1 堰长 ................................................................... 错误!未定义书签。
6.1.2 溢流堰高度......................................................... 错误!未定义书签。
6.1.3 弓形降液管宽度和截面积.................................... 错误!未定义书签。
6.1.4 降液管底隙高度.................................................. 错误!未定义书签。
6.2 塔板布置 ....................................................................... 错误!未定义书签。
6.2.1 塔板的分块......................................................... 错误!未定义书签。
6.2.2 边缘区宽度确定.................................................. 错误!未定义书签。
6.2.3 开孔区面积计算.................................................. 错误!未定义书签。
6.2.4 筛孔计算及排列.................................................. 错误!未定义书签。
7 塔板的流体力学验算.............................................................. 错误!未定义书签。
7.1塔板压降....................................................................... 错误!未定义书签。