甲醇-水筛板精馏分离

武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书设计题目甲醇—水混合液筛板精馏塔设计学号 0942030118学生姓名刘玉专业班级 09高分子材料与工程01班指导教师陶老师总评成绩2012年 06 月 18 日武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论............................................................. １1.1 化工原理课程设计的目的和要求...............................１1.2 化工原理课程设计的内容和步骤...............................１1.3 精馏操作对塔设备的要求.....................................２1.4 板式塔类型.................................................３1.5精馏塔的设计步骤............................................４第二章总体设计方案的确定................................................ ５2.1操作条件的确定..............................................５2.2确定设计方案的原则..........................................６第三章塔板的工艺计算.................................................... ８3.1 精馏塔的物料衡算...........................................８3.2塔板数的确定................................................９3.3精馏塔工艺条件及有关物性数据的计算........................１１3.4精馏塔的塔体工艺尺寸的计算................................１５3.5塔板主要工艺尺寸的计算....................................１７第四章塔板的流体力学的验算............................................ ２０4.1 塔板压降.................................................２０4.2 液面落差.................................................２１4.3 液沫夹带.................................................２１4.4 漏液.....................................................２２4.5 液泛.....................................................２２4.6塔板负荷性能图............................................２３第五章塔附件的设计.................................................... ３１5.1 换热器设计...............................................３１5.2馏塔接管尺寸的计算........................................３２5.3塔的总体高度设计..........................................３５总结.................................................................. ３７致谢.................................................................. ３８参考文献............................................................... ３９附录.................................................................. ４０摘要精馏是化工生产、石油化工炼油生产过程中进行液体混合分离的一个重要操作，在提高生产过程的经济效益和产品质量中起着举足轻重的作用。

本设计的任务四分离甲醇水溶液的混合物，提纯甲醇达到一定的纯度。

采用的分离设备是筛板式精馏塔。

设计根据给定任务书首先对精馏装置的流程、操作条件、主要设备选型进行讨论，然后通过计算确定精馏塔的塔高为12080mm，塔径800mm，最后计算塔板的主要工艺尺寸，进行流体学校核，看结果是否符合设计要求，绘制精馏装置流程图等。

关键词：精馏塔；筛板式；甲醇；水。

AbstractDistillation is chemical industry, petrochemical, refining process to separate liquid mixtures. Distillation is an important action. In improving the economic efficiency of production processes and product quality plays an important role.This design task is to separate a mixture of methanol in aqueous solution , purification of methanol up to a certain purity. Separation equipment is used sieve-type distillation column. Designed according to the given tasks are first on the process of distillation equipment, operating conditions, equipment selection for the main paper, and then determine the distillation tower by calculating the height of 4.8 meters, 1 meter diameter tower, the final calculation of the main tray Process size, check for fluid dynamics, to see whether the results meet the design requirements, process maps drawn distillation unit.Keyword s: distillation；column；sieve-type；methanol；aqueous solution.第一章绪论1.1 化工原理课程设计的目的和要求课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。

在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。

课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。

所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。

通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；3. 迅速准确的进行工程计算的能力；4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力。

1.2 化工原理课程设计的内容和步骤（一）课程设计的基本内容1. 设计方案简介对给定或选定的工艺流程，主要的设备型式进行简要的论述；2. 主要设备的工艺设计计算包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计；3. 典型辅助设备的选型和计算包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定；4. 带控制点的工艺流程简图以单线图的形式绘制，标出主体设备和辅助设备的物料流向、物流量、能流量和主要化工参数测量点；5. 主体设备工艺条件图图面上应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表；完整的课程设计由说明书和图纸两部分组成。

说明书是设计的书面总结，也是后续设计工作的主要依据，应包括以下主要内容：（1）封面（课程设计题目、班级、姓名、指导教师、时间）；（2）设计任务书；（3）目录；（4）设计方案简介；（5）设计条件及主要物性参数表；（6）工艺设计计算；（7）辅助设备的计算及选型；（8）设计结果汇总表；（9）设计评述及设计者对本设计有关问题的讨论；（10）工艺流程图及设备工艺条件图；（11）参考资料。

1.3 精馏操作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。

但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：(１) 气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。

(２) 操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。

(３) 流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。

对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。

(４) 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。

(５) 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。

(６) 塔内的滞留量要小。

实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相矛盾的。