甲醇冷凝器设计计算
甲醇冷凝冷却器的设计
甲醇冷凝冷却器的设计甲醇冷凝冷却器是一种用于回收甲醇的设备，其设计的主要考虑因素包括媒介物流动性、换热效率、材料选择和工艺安全等。
本文将从以上几个方面详细介绍甲醇冷凝冷却器的设计要点。
一、媒介物流动性媒介物的流动性是甲醇冷凝冷却器设计的关键因素之一。
合理的管道布局和设计不仅可以提升流动性，还能使换热效率达到最大值。
在设计当中，应选择外径和厚度合适的管道以保证流速稳定和流动阻力尽可能小。
此外，为了防止管道堵塞或管路断裂，还要考虑并合理选择过滤器、安装支架以及结合设备的清洗周期等因素。
二、换热效率甲醇冷凝冷却器的换热效率对于甲醇回收成本的影响非常大。
同时，换热效率的高低也会影响设备的使用寿命。
因此，在设计甲醇冷凝冷却器时，应从以下几个方面着手提升换热效率：1、管道的散热面积：在设计时应考虑增加管道散热面积，增强甲醇在冷凝过程中的散热。
2、冷却介质的选择：冷却介质的热传导性能要好于甲醇才能达到最佳的换热效果。
常用的冷却介质有水、乙二醇、丙二醇等。
3、管道布局：管道直径、管道长度、管道的弯曲程度对换热效率有重要影响，应根据实际情况进行科学合理的设计。
三、材料选择四、工艺安全甲醇冷凝冷却器的工艺安全至关重要。
应根据设备使用的实际条件、环境，设置安全阀、液位计、温度计等防护装置。
在使用中要定期维护、检测设备，避免机械结构损坏，管道泄漏等安全事故的发生。
五、装置的安装与维护甲醇冷凝冷却器的安装和维护对于提高换热效率和延长使用寿命都至关重要。
在安装中，应确保管道的装配正确，以及管道与设备的密封性。
同时，在日常使用和维护中，也应按照规定周期进行定期检测，并进行适当的清洁和维护，避免任何影响换热效率和安全性的因素的存在。
综上所述，甲醇冷凝冷却器设计的要点主要包括媒介物流动性、换热效率、材料选择和工艺安全等方面。
在实际设计中，应根据设备使用的实际条件，结合技术经验，综合考虑以上因素，做出最佳的设计方案，以确保甲醇回收效果的最大化。
甲醇精馏蒸发式水冷器技术条件
(3)操作弹性：60~120%
7．杂醇冷却器
1)进出杂醇冷却器杂醇：
操作温度：95℃~ 40℃
操作压力：0.03MPa(g)
流量：120~150kg/h
组成：
组分
H2O
CH4OH
杂醇
Σ
wt%
41.5
35.8
22.7
100.00
(2)换热器允许压降：≤0.015MPa
（3）给出供货范围、备品备件清单、成套设备价格提供公用工程消耗量及特殊规格要求。
（4）提供设备总装图、占地面积、安装要求，并指导安装
（5）给出供货范围、备品备件清单、成套设备价格
五.接管要求：
对外接管采用法兰连接，连接标准为HG20615-97,法兰类型WN，密封面型式RF。
操作温度：75℃~ 50℃
操作压力：0.05MPa(g)
流量：9810kg/h，6760.0Nm3/h
组成：
组分
H2
CO
CO2
CH4
N2
H2O
CH3OH
C2H6O
Σ
wt%
48ppm
226ppm
3.5
263ppm
200ppm
94.6
1.8
100.00
(2)换热器允许压降：≤0.015MPa
(3)操作弹性：60~120%
详细设计
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（5）日照、蒸发
全年日照小时数：
12月份日照小时数：
6月份日照小时数：
全年平均蒸发量：.mm
（6）地温、冻土
化工原理甲醇冷凝器的设计
化工原理甲醇冷凝器的设计
甲醇冷凝器的设计是为了将甲醇蒸气冷凝成液体形式，以便进一步进行分离、提纯或者回收利用。
以下是甲醇冷凝器设计的一般步骤和要点：
1. 确定甲醇蒸气的冷凝温度和压力：根据工艺要求和操作条件，确定甲醇蒸气的冷凝温度和压力，通常根据甲醇蒸气的饱和蒸气压和冷凝器的设计温度确定。
2. 选择冷凝器类型：根据工艺要求和操作条件，选择合适的冷凝器类型，常见的有管壳式冷凝器、板式冷凝器、螺旋板式冷凝器等。
根据具体情况选择合适的冷凝器结构，例如在腐蚀性环境中选择耐腐蚀材料的冷凝器。
3. 计算冷凝器传热面积：根据甲醇蒸气的质量流量和冷凝温度差，计算出冷凝器需要的传热面积。
传热面积可以根据传热系数和传热温差来计算，也可以从经验或类似设备中获取。
4. 确定冷凝介质：根据甲醇蒸气和冷凝器结构的材料特性，选择合适的冷凝介质。
常用的冷凝介质有水、空气、冷冻液等，根据经济性和操作要求选择合适的介质。
5. 确定冷凝器布置和结构：根据具体情况，确定冷凝器的布置方式和结构，并进行细节设计。
例如冷凝管的排列方式、管道的布置、冷凝器与其他设备的连接方式等。
6. 考虑安全性和可靠性：在设计过程中，要考虑冷凝器的安全性和可靠性。
例如选择合适的安全阀和压力表，考虑冷凝器的排水和清洗等问题。
7. 进行性能计算和优化：完成初步设计后，进行性能计算和优化。
根据计算结果调整设计参数，以达到最佳的冷凝效果和经济性。
以上是甲醇冷凝器设计的一般步骤和要点，具体的设计还需要根据具体的工艺要求、操作条件和设备参数等因素进行详细的计算和分析。
甲醇冷凝冷却器的设计
甲醇冷凝冷却器的设计1. 引言甲醇冷凝冷却器是一种常见的热交换设备，用于将高温甲醇气体冷却并转化为液体。
其设计的合理与否直接影响到甲醇生产过程的效率和能源利用率。
本文将对甲醇冷凝冷却器的设计进行探讨，并提出一些优化建议。
2. 设计原理甲醇冷凝冷却器的设计基于热传导和传热原理。
当高温甲醇气体进入冷凝冷却器时，通过与冷却介质（如水或空气）之间的热交换，使甲醇气体所含的热量转移到冷却介质中，从而使甲醇气体冷却并凝结成液体。
3. 设计要素甲醇冷凝冷却器的设计需要考虑以下要素：(1) 冷却介质的选择：冷却介质的选择应根据具体的工艺要求和环境条件来确定。
水是常用的冷却介质，具有良好的冷却效果和热传导性能。
但在水资源匮乏或恶劣环境下，可以考虑使用空气或其他低温液体作为冷却介质。
(2) 冷凝管道的设计：冷凝管道是甲醇冷却冷凝的关键组成部分。
其设计应考虑到甲醇气体的流量、压力和温度等参数，以及冷却介质的流量和温度。
通过合理的管道布局和尺寸选择，可以达到最佳的热传导效果。
(3) 散热面积的确定：散热面积是冷凝冷却器的重要参数，直接影响到冷却效果。
根据甲醇气体的热量和冷却介质的传热系数，可以计算出所需的散热面积。
在实际设计中，应根据经验和实际情况进行合理的取舍。
(4) 设计材料的选择：甲醇冷凝冷却器需要选择耐腐蚀、导热性能好的材料。
常用的材料有不锈钢、铜、铝等。
根据实际情况和经济性考虑，选择合适的材料可以提高设备的使用寿命和效率。
4. 设计优化为了提高甲醇冷凝冷却器的效率和能源利用率，可以考虑以下优化措施：(1) 采用多级冷凝：多级冷凝是指将冷却介质分成多个级别，依次与甲醇气体进行热交换。
这样可以充分利用冷却介质的温度梯度，提高冷却效果。
(2) 优化冷却介质流动方式：合理的冷却介质流动方式可以增加冷却介质与甲醇气体之间的接触面积，提高传热效率。
例如，可以采用交叉流或逆流方式，增加流体之间的对流传热。
(3) 加强冷凝管道的换热效果：通过增加冷凝管道的长度和表面积，可以增加甲醇气体与冷却介质之间的接触时间和接触面积，提高换热效果。
高效甲醇精馏冷凝器生产试验小结
冷却 风机
开 １台
１ ． ６ ５Ａ
冷 却风机 电流
闪蒸槽
１５ｍ３ ． ，１台。
（）产品质量分析 ３
外观
色度
该高效冷凝器安装于我公司精醇工段循环水 泵房原高位凉水塔位置 （ 原凉水塔拆 除） ，其与 回流槽 的位差 与原列 管式 冷凝器基 本相 同 ，流程 上 除增加 回流 管线外 ，对原 有的 放空管 线也进行
冷 凝器 设计 时选用 的是 卧式 列管 式冷凝 器 ，存在 传 热效 果较 差 ，耗 水量 大 的问题 ；而冷 却水 水质
凝气体走壳程 ，有一定的放空空间；而蒸发式冷 凝器 冷凝气 体 走管 内 ，放 空空 间 较小 ，有 可能使
轻馏分 来不 及分 离脱 除 ，因此 ，有 必要 在 预塔 冷 凝器 出 口设 置一 闪蒸 段 ，让轻 组分 在此 闪蒸 ，从 而有 利于轻 馏分 的脱 除 。 为此 ，公 司组织 技术 人员 对 甲醇精 馏蒸 发冷 凝 进行 了周 密 的工艺 计算 ，确 定 了改造 流 程 ，并
差、硬度高使冷凝器易结垢堵塞更加剧 了这一问 题 ，夏 季或水 处理 状况 不好 时 问题 尤 为严重 。为
了解 决 甲醇精 馏冷 凝器 用水 量大 ，易结 垢堵塞 的 问题 ，公 司决 定对 其 中 １ 甲醇 精馏冷 凝 系统 进 套
行改 造 。
与石家庄天人化工设备有限公司合作 ，设计制造 了不锈钢波纹管 甲醇高效冷凝器，用以取代原列 管式冷 凝器 ，同时对 原 甲醇精馏 流 程做 了适 当的 改进。改进后不锈钢波纹管高效冷凝器主、预塔 合一 ，高效 甲醇冷 凝器 按 单 套装 置年 产 ３ ｔ ０ｋ 精
甲醇设 计 。该 冷凝 器采 用无 填料 冷却 方式 ，即管
甲醇冷凝冷却器的设计
化工单元操作课程设计目录一、设计任务书 (2)二、设计方案 (3)1、确定设计方案 (3)2、确定物性数据 (3)3、计算总传热系数 (4)4、计算传热面积 (5)5、工艺结构尺寸 (5)6、换热器核算 (7)设计任务书1、设计题目甲醇冷凝冷却器的设计2、设计任务及操作条件（1）处理能力11000 kg/h甲醇。
（2）设备形式列管式换热器（3）操作条件①甲醇：入口温度64℃，出口温度50℃，压力为常压。
②冷却介质：循环水，入口温度30℃，出口温度40℃，压力为0.3MPa。
③允许压降：不大于105 Pa。
④每年按330天计，每天24小时连续运作。
3、设计要求选择适宜的列管式换热器并进行核算。
设 计 方 案1．确定设计方案 （1）选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度64℃，出口温度50℃冷流体。
冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。
从两流体温度来看，换热器的管壁温度和壳体壁温之差不会很大，因此初步确定选用列管式换热器。
（2）流动空间及流速的确定由于循环冷却水易结垢，为便于清洗，应使冷却水走管程，甲醇走壳程。
另外，这样的选择可以使甲醇通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。
同时，在此选择逆流。
选用φ25mm ×2.5mm 的碳钢管，管内流速取u i = 0.6 m/s 。
2、确定物性数据定性温度：可取流体进出口温度的平均值。
壳程甲醇的定性温度为：6450572+T ==℃ 管程循环水的定性温度为：℃＝＋＝3524030t 根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
甲醇在57℃下的有关物性数据如下：密度 ρo =755.77 kg/m 3定压比热容 c p o =2.629kJ/(kg ·℃) 导热系数λo =0.1919W/(m ·℃)粘度 μo =0.00039 Pa ·s 循环水在35℃下的物性数据：密度 ρi =994kg/m 3 定压比热容 c p i =4.08 kJ/(kg ·℃) 导热系数λi =0.626 W/(m ·℃)粘度 μi =0.000725 Pa ·s 3．计算总传热系数 （1）热流量Q 0=w o c po △t 0=110003600×2.629×103×（64-50）= 112463 w（2）平均传热温差△t m ′=△t 1−△t 2ln △t 1△t 2=(64−40)−(50−30)ln64−4050−30= 21.9 ℃（3）冷却水用量W i=Q 0C pi △t =112463×36004.08×1000×（40−30）=9923 kg/h（4）总传热系数K ①管程传热系数R e=d i u iρi µi =0.02×0 .6×9940.000725=16452.44.0ii pi 8.0i i i i i i i c p u d d 023.0）（）（λμμλα==0.023×0.6260.02×16452.40.8×（4.08×1000×0.0007250.626）0.4= 3162.5 W/(m 2·℃)②壳程传热系数假设壳程的传热系数αo = 800 W/(m 2·℃)； 污垢热阻为R si = 0.000344 m 2·℃/W R so = 0.000172 m 2·℃/W 管壁的导热系数λ=45 W/(m ·℃) ③总传热系数Koso m o i o i i i o 1d bd d d d d 1αλα＋＋＋＋R R K ==10.0253162.5∗0.020+0.000344∗0.0250.020+0.0025∗0.02545∗0.0225+0.000172+1800=433.1W/(m 2·℃) 4、计算传热面积s ′=Q 0k △t m = 112463433.1×21.9=11.86 m2考虑15％的面积裕度，S=1.15×S'=1.15×11.86=13.64 m 2 5、工艺结构尺寸（1）管径和管内流速及管长选用ϕ25mm ×2.5mm 传热管(碳钢)，取管内流速u i =0.6 m/s （2）管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数N s = V(π4)d i 2u i 2= 9923(3.144)∗3600∗994∗0.02∗0.02∗0.6 = 15 根按单程管计算，所需传热管长度为L =sπd 0n s=13.643.14∗0.025∗11.6 = 11.6 m按单程管设计，传热管过长，宜采用多管程结构。
甲醇合成的工艺流程和设备
甲醇合成的工艺流程和设备甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、医药、食品等领域。
甲醇的合成工艺流程主要包括天然气制甲醇和煤制甲醇两种。
以下将以天然气制甲醇为例，介绍甲醇的合成工艺流程和设备。
1. 甲醇合成工艺流程甲醇的合成主要通过气相合成法进行，该方法通过一系列复杂的催化反应将一氧化碳和氢气合成甲醇。
具体的工艺流程如下：- 天然气→天然气净化→变化转换反应→合成气→合成气净化→合成气改质→甲醇合成→甲醇回收2. 甲醇合成设备甲醇合成设备主要包括催化反应器、冷凝器、分离塔等：- 催化反应器：将一氧化碳和氢气催化反应生成甲醇，需要具有较高的反应活性和选择性。
- 冷凝器：用于冷却和凝结合成气中的甲醇，使其形成液体甲醇。
- 分离塔：用于将液体甲醇从残余的气相中分离出来，保证甲醇的纯度和回收率。
3. 甲醇生产过程甲醇生产过程主要包括天然气的催化转变、合成气的制备、甲醇的合成和甲醇的回收等环节。
整个过程需要耗费大量的热能和电能，因此需要具备较为完备的能源设施和配套设备。
总的来说，甲醇的合成工艺流程较为复杂，需要涉及多个催化反应和分离过程，所需要的设备也比较繁杂。
企业在进行甲醇合成生产时，需要充分考虑到工艺流程和设备配置，确保生产过程的高效稳定。
甲醇是一种重要的化学品，其合成工艺的复杂性和对能源的依赖性使得甲醇工业在全球范围内备受关注。
天然气制甲醇是目前全球最为主流的甲醇生产工艺。
下面将详细介绍甲醇的合成工艺流程和设备，以及在甲醇生产过程中可能出现的关键技术和挑战。
4. 甲醇合成过程甲醇的合成工艺主要涉及以下几个过程：4.1 天然气制备合成气首先，天然气需要在天然气净化设备中进行净化处理，去除其中的硫化氢、二氧化碳和水等杂质。
通过石灰石和干燥剂的吸附、脱硫等处理，可使天然气达到合成气制备的要求。
然后，经催化转化反应，天然气中的甲烷和水蒸气进行高温反应，生成一氧化碳和氢气，形成合成气。
4.2 合成气的制备合成气是由一氧化碳和氢气所组成的气体混合物，它是甲醇合成的重要中间产物。
甲醇冷凝冷却器的设计
甲醇冷凝冷却器的设计甲醇冷凝冷却器是工业过程中常用的设备之一，用于将热力循环系统中的甲醇蒸汽冷却并转化为液态甲醇。
它的设计对于提高生产效率和降低能源消耗具有重要意义。
本文将从设备选择、结构设计、运行参数以及维护保养等方面介绍甲醇冷凝冷却器的设计要点。
首先，在选择甲醇冷凝冷却器设备时，应考虑生产规模、甲醇冷凝量、工艺要求等因素。
常见的设备有板式冷凝器、管壳式冷凝器以及换热管冷凝器等。
其中，管壳式冷凝器由于其较大的换热面积和适应性强的优点，多被工业生产中采用。
其次，在结构设计方面，甲醇冷凝冷却器应具备良好的传热性能和流体动力特性。
合理设计冷凝管束的间距和管道尺寸，以确保冷却剂在冷凝器内充分接触甲醇蒸汽，并能快速传热。
此外，冷凝器应设置泄露口和底部排污装置，以保证设备的安全运行。
在运行参数的选择方面，需要根据生产工艺的要求和环境条件，确定甲醇冷凝温度、冷凝压力、冷却剂流量等参数。
合理选择冷凝温度可有效提高甲醇冷凝效果，减少能源浪费。
同时，冷却剂的流量和速度也需要进行适当的调整，以确保冷凝器的散热效果。
最后，在维护保养方面，甲醇冷凝冷却器的防腐保养工作尤为重要。
由于甲醇具有腐蚀性，冷凝器内部壁面往往会产生积垢和腐蚀。
因此，定期进行冷凝器的清洗和防腐处理是必要的。
此外，要加强设备的检查和维修工作，及时发现并解决冷凝器内部的故障问题，确保设备的正常运行。
综上所述，甲醇冷凝冷却器的设计要点包括设备选择、结构设计、运行参数选择以及维护保养等方面。
合理设计和选择冷凝器设备，优化结构设计，合理确定运行参数，并加强维护保养工作，可以有效提高甲醇冷凝冷却器的工作效率和寿命，为工业生产提供有力的技术支持。
甲醇冷凝器设计计算
1.1 确定物性数据热流体进口温度：337.85K,出口温度：337.85K 冷流体进口温度：300.15K,出口温度：317.15K 定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程甲醇蒸气的定性温度为T =337.85K ，2T =337.85K ，1T = 337.85K管程冷却水的定性温度为1t =300.15K ，2t =317.15 ， t=(300.15+317.15)/2=308.15K根据定性温度，分别查取相关文献[1]，【2】壳程和管程流体的有关物性数据甲醇蒸气在337.15K 下的物性数据: 密度 ρ1=1.193/Kg m 定压比热容 p1c =1.620/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ1 =0.013/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ1 =0.011mPa s ⋅ 汽化潜热 γ =1100/KJ Kg 冷却水在308.15K 下的有关物性数据: 密度 ρ0=994.063/Kg m 定压比热容 p0c =4.165/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ0 =0.623/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ0 =0.7245mPa s ⋅ 1.2 估算传热面积 1.2.1热流量 甲醇质量流量：s1W =1.2×3600×1.19=5140.8/h Kg =1.428/s Kg甲醇热负荷：1Q '=5140.8×1100=5.655×610/KJ h =1570.8KW1.2.2平均传热温差t ∆m=t t ln t -2121∆∆∆∆t =5.1317-5.83375.1300-85.337ln 5.1317-5.8337-5.1300-85.337）（）（K 628.3 ≈ 其中t 1∆=t -11T ，t Δ2=t -22T ，T 1=T 2=337.85K 1.2.3冷却水用量s0W =）（t C Q p Δ000=5.655×610/[4.165×（317.15-300.15）]=79867.2/h Kg=22.2/s Kg 1.2.4传热面积初值估算查文献[1]取总传热系数K=8002/()W m K ⋅估算传热面积:A 估=）（t K Q Δm =1570.8×310/（800×28.36）=69.2352m 1.3 核算总传热系数K 1.3.1管径和管内流速选用Φ19mm ×2mm 的碳钢管，取管内u i =0.57m /s ,其内径m i 015.0d =，外径m d o 019.0=1.3.2计算管程数和传热管数根据传热管内径和流速确定单程传热管数u d V n i 2i e 4π==.57015.0085.706.099422.22⨯⨯=221.83≈221（根）按单管程计算，所需传热管长度为L =n d A e o π估=22119.004.1369.235××=5.25m 根据传统换热器管长可取6米单程换热器，则传热管总根数N T =221（根）1.3.3平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数R=5.1300-5.13175.8337-5.8337=0P=5.1300-5.83375.1300-5.1317=0.45查文献[4]，按单壳程温差校正系数应查有关图表。
甲醇生产工艺操作流程
甲醇回收蒸馏一、生产流程冷凝器→成品冷却器↑↓↓粗甲醇→预热器→甲醇塔去成品罐二、工艺操作1、开机前准备⑴检查各设备和管道、阀门，将阀门开关到正确位置。
⑵联系供电、供水、供汽部门，按计划时间供电、供水、供汽和空气。
2、开机：打开1、2冷凝器的循环水，3冷凝器的一次水，成品冷却器的一次水，排废泵的冷却水。
通知粗甲醇泵启动，给甲醇塔进料，使塔的液位达到玻璃管液位计的中部停止。
启动进蒸汽阀，使甲醇塔缓缓加热，使塔釜温度达到规定数值。
启动回流泵，使回流罐的液位保持在玻璃管液位计的中部。
待甲醇塔顶温达到64~66℃，塔中温在67~100℃范围内时开始取成品甲醇，同时开始给甲醇塔连续进料。
取甲醇的量和进料量从小到多，慢慢增加，直至达产。
3、停机⑴暂时停机停止甲醇塔进料，继续正常取甲醇，低浓度甲醇另存。
甲醇浓度过低时，停止进蒸汽，待甲醇塔顶温达到30~40℃时，关闭循环水和一次水。
⑵长时间停机停止甲醇塔进料，继续正常取甲醇，低浓度甲醇另存。
进料泵改为加水，塔釜底温104~106℃，塔顶温度101℃，运行1个小时，回流罐的低浓度甲醇另存。
检测无甲醇时停止进蒸汽，待甲醇塔顶温达到30~40℃时，关闭循环水和一次水。
排掉塔釜底的液体排掉冷凝器由型弯底部的液体。
4、操作参数：a、进料浓度40~70%时塔底104~106℃中温67~100℃顶温64~66℃冷凝器3 35℃b、进料浓度96%时塔底92~95℃（开始）中温67~68℃顶温64~66℃冷凝器3 35℃随着塔底废水的增加，其操作参数逐步调整到塔底104~106℃中温67~100℃顶温64~66℃冷凝器3 35℃三、应急预案突然停蒸汽：关掉进料阀门，其它不动。
如果长时间停蒸汽，其它操作按照以上停机顺序进行。
突然停冷却水关掉进料阀门、蒸汽阀门。
甲醇精馏设计总结
甲醇精馏设计总结介绍本文档总结了甲醇精馏设计的相关内容。
甲醇精馏是一种常用的分离技术，可用于提纯甲醇以满足特定的质量要求。
本文将对甲醇精馏的工艺流程、设备设计和操作参数进行详细讨论。
工艺流程甲醇精馏的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.进料预处理：原料甲醇通过事先的脱色、脱水等处理，以提高进料的纯度和质量。
2.加热：将进料甲醇加热至适当的温度，以使其蒸发。
3.精馏塔：在精馏塔中，甲醇将与其他组分（如水、杂质等）进行分离。
在塔中，通过利用不同组分的沸点差异，通过冷凝和回流等操作，实现组分的分离。
4.冷凝：将蒸汽冷凝成液体，以回收高纯度的甲醇。
5.分离和回收：将分离后的甲醇和其他组分进行进一步的处理，以回收可再利用的物质，同时满足环保要求。
设备设计甲醇精馏的设备设计需要考虑以下几个方面：1.精馏塔设计：精馏塔是甲醇精馏的核心设备。
在塔内，应设置适当的塔板或填料来增大表面积，以便更好地实现液相和气相的接触。
应根据进料的性质和要求，选择合适的塔板和填料材料。
2.加热设备：加热设备通常采用蒸汽加热方式。
应计算加热器的尺寸和传热面积，以确保能够提供足够的热量，并保持适宜的升温速率。
3.冷凝器设计：冷凝器用于将蒸汽冷凝成液体。
应根据进料流量和温度要求选择适当的冷凝器类型，并设计合适的冷凝面积。
4.控制系统：精馏过程需要精确的温度和压力控制。
应设计一个可靠的控制系统，以确保操作参数的稳定性和精度。
操作参数甲醇精馏的操作参数对分离效果至关重要。
以下是一些常见的操作参数：1.温度：温度是影响馏分的重要参数。
应控制好精馏塔内的温度梯度，以确保在不同的塔板上可以实现合适的汽液平衡。
2.压力：压力对甲醇和其他组分的相平衡有直接影响。
应根据进料的性质和要求，调整适当的操作压力。
3.进料流量和回流比：进料流量和回流比是实现有效甲醇分离的关键参数。
应根据进料的纯度和要求，控制好进料流量和回流比，以确保最佳的分离效果。
4.塔板间液位差：塔板间液位差的控制对精馏效果有很大影响。
甲醇原料预热换热器的设计--大学毕业设计论文
化工设计课程设计甲醇精馏车间设计——甲醇原料预热换热器的设计班级：高材121姓名：***学号：********指导教师：***《化工设计》课程设计任务书学号姓名班级12416001 刘旭高材12112416002 王志鹏高材12112416003 孙智成高材12112416004 周智杰高材12112416005 王振祥高材12112416006 周敏高材12112416007 张雨昕高材121一、设计内容1.布置设计任务，本次课程设计内容为化工生产车间的设计；2.按照设计任务书要求做好预习，搜集设计资料；3.撰写项目建议书，并进行可行性论证；4.设计方案确定；5.工艺流程图设计；6.主要设备的工艺设计计算(要有电算)；7.设备的设计计算及选型；8.生产装置的自动控制设计；9.车间布置设计；10.生产装置的经济评价；11.绘制工艺流程图、设备装配图、设备车间布置图；12.撰写设计说明书。
二．编写设计说明书作为整个设计工作的书面总结。
内容包括：封面、目录、设计任务书、前言(课程设计意义、作用，要进行的工作内容)、项目建议书、可行性分析、确定设计方案(多方案比较)、工艺流程设计及说明、工艺计算(要有电算内容)、设备设计及选型、自动控制设计、设计结果汇总表、车间布置设计、经济技术分析、结束语、附图：1.工艺流程图、2.主体设备装配图、3.车间设备布置图目录1.项目建议书、方案设计 (3)2.1甲醇原料预热换热器的设计条件及主要物性参数 (13)2.1.1设计条件 (13)2.1.2.主要物性参数 (14)2.2工艺设计计算 (14)2.2.1.估算传热面积 (14)2.2.2.换热器工艺结构 (15)2.2.3.壳体内径 (18)2.2.4折流板 (18)2.2.5.其它主要附件 (19)2.2.6接管 (19)2.3换热器核算 (20)2.3.1.热流量核算 (20)2.3.2 换热器内流体阻力计算 (22)2.4设备设计计算 (24)2.4.1筒体及封头壁厚计算 (24)2.4.2主要附件选型 (26)2.4.3接管选型及补强 (27)2.4.4管板的选型 (30)2.4.5管箱的选型 (31)2.4.6鞍座的选型 (32)2.5主要结构尺寸及计算结果汇总 (33)3.甲醇预精馏塔的设计 (35)4.甲醇加压精馏塔的设计 (37)5.甲醇常压精馏塔的设计 (38)6.常压塔塔顶冷凝器的设计 (40)7.个人总结 (42)8.参考文献 439.附录（装配图）1.项目建议书、方案设计1.1设计条件甲醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产甲醛、丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲胺、甲基苯胺、甲烷氯化物等，目前用甲醇合成乙二醇、乙醛、乙醇也日益受到重视。
化工原理课程设计说明书——(甲醇-水)
目录一．概述 (3)1.设计原始条件 (3)2.板式塔类型 (3)3.工艺流程选定 (4)二．精馏塔物料衡算 (4)三、经济费用估算 (5)1.最小回流比Rmin计算（图解法） (5)2.精馏塔气、液相负荷 (7)3.精馏、提镏段操作方程 (7)4.理论塔板数N (8)5.总板效率ET和实际板数NT (8)6.塔径估算 (9)7.年总费用估算 (11)四．精馏塔塔体工艺尺寸计算 (14)1.最适回流比Ropt的求取 (14)2.精馏塔气、液相实际负荷 (15)3.精馏、提镏段操作方程 (15)4.理论塔板数N (15)五、塔板主要工艺尺寸及流体力学性能计算 (16)1.塔径初选 (16)2．塔径初步核算 (17)3.堰及降液管设计（选用齿形堰） (18)4.孔布置 (19)5.干板压降h和塔板压降P h (19)c6.漏液计算并验其稳定性 (20)7.校核液泛情况 (20)8.雾沫夹带 (21)9.计算结果整理 (21)六．描绘负荷性能图（第一块塔板） (22)1.漏液线 (22)2.过量雾沫夹带线 (22)3.液泛线 (22)4.液相上限线 (23)5.液相下限线 (23)6.操作线 (23)七描绘负荷性能图 (24)第一块板(精馏段第一块板) (24)八附属设备的设计 (29)1.塔高计算 (29)2.泵的设计和选型 (29)4.冷却器选用 (32)5.塔底再沸器的选用 (33)6.全凝器选用 (33)(图一) 由图一查得，x F =0.3152时，泡点进料t b =77.1℃ 此时进料状况 参数q=1， 所以q 线方程为：f x x用图解法，在图二上做q 线，与相平衡线交与e 点（0.3152， 0.6758），所以，最小回流比为： 8889.03152.06758.06758.09964.0min =--=--=e e e D x y y x R取操作回流比为：33.18889.05.15.1min =⨯=⨯=R R2.精馏塔气、液相负荷精馏段：)/(26.4269.3133.1h kmol D R L =⨯=⨯= ())/(95.7369.3133.21h kmol D R D L V =⨯=+=+= 提镏段：)/(65.14239.10026.42h kmol qF L L =+=+=')/(95.7370.6865.142h kmol W L V =-=-'='3.精馏、提镏段操作方程换热器费用)/(1645002000年元==A C F 7.3冷却水费用30℃时，)/(174.4,K kg kJ C pc ⋅=水 5=∆t ℃ s kg t C Q Q m pc /296.375174.413.1724.76132=⨯+=∆⋅+=冷)/(44.3222371000/3.080003600296.37年元=⨯⨯⨯=Cw 7.4蒸气费用150.9℃时，水的潜热kg kj r /4.21159.150=s kg r Q Q m /4647.0)(9.15041=+=蒸年）（元/22.29442421000/220800036004647.0s =⨯⨯⨯=C7.5 年总费用年）（元/368065805.1)(33.0=+++⨯=w s F D C C C C C 四．精馏塔塔体工艺尺寸计算1.最适回流比Ropt 的求取通过对R/Rmin 与费用关系的优化计算，选取Ropt=1.1Rmin总费用与R/Rmin 的关系如图所示。
甲醇-乙醇分离塔设计
刘总，以下是Aspen在不同状态方程下设计的甲醇乙醇分离塔参数：回流比一定时，塔顶甲醇浓度和塔板数关联图（X轴表示甲醇浓度，Y轴表示塔板数）：塔顶甲醇浓度一定时，塔板数和回流比的关联图（X轴表示回流比，Y轴表示塔板数）：对比本-罗宾逊方程计算结果可知，两种计算结果接近，可作为塔设计的参考值。
进料参数：Substream: MIXEDMole Flow kmol/secMETHA-01 8.4958e-05ETHAN-01 2.5324e-05Total Flow kmol/sec 0.00011028Total Flow kg/sec 0.00388888Total Flow cum/sec 5.2417e-06Temperature K 340.336243Pressure N/sqm 101325.001Vapor Frac 0Liquid Frac 1Solid Frac 0Enthalpy J/kmol -242676651 Enthalpy J/kg -6881868.9 Enthalpy Watt -26762.823 Entropy J/kmol-K -246047.42 Entropy J/kg-K -6977.4577 Density kmol/cum 21.0391259 Density kg/cum 741.906693 Average MW 35.26319Liq V ol 60F cum/sec 4.8999e-06塔顶甲醇物料参数：Substream: MIXEDMole Flow kmol/secMETHA-01 8.4533e-05 ETHAN-01 1.2662e-07Total Flow kmol/sec 8.4659e-05 Total Flow kg/sec 0.00271444 Total Flow cum/sec 3.6313e-06 Temperature K 338.609498 Pressure N/sqm 105000Vapor Frac 0Liquid Frac 1Solid Frac 0Enthalpy J/kmol -234249220 Enthalpy J/kg -7305872.8 Enthalpy Watt -19831.386 Entropy J/kmol-K -227747.76 Entropy J/kg-K -7103.1022 Density kmol/cum 23.3139009 Density kg/cum 747.516857 Average MW 32.0631394Liq V ol 60F cum/sec 3.417e-06塔釜乙醇物料参数：Substream: MIXEDMole Flow kmol/secMETHA-01 4.2479e-07 ETHAN-01 2.5198e-05Total Flow kmol/sec 2.5622e-05 Total Flow kg/sec 0.00117444 Total Flow cum/sec 1.6653e-06 Temperature K 353.278311 Pressure N/sqm 110000Vapor Frac 0Liquid Frac 1Solid Frac 0Enthalpy J/kmol -269287491 Enthalpy J/kg -5874958.5 Enthalpy Watt -6899.8122Entropy J/kmol-K -321302.86 Entropy J/kg-K -7009.7611 Density kmol/cum 15.3862777 Density kg/cum 705.253003 Average MW 45.8364924Liq V ol 60F cum/sec 1.483e-06。
甲醇废气冷凝回收效率
甲醇废气冷凝回收效率一、冷凝器设计冷凝器是废气冷凝回收工艺的核心设备，其设计对于回收效率有着至关重要的影响。
一般来说，冷凝器的设计需要考虑到废气的流量、组成以及温度等参数。
常用的冷凝器有列管式、螺旋式、板翅式等，选择哪种类型主要取决于废气的物理性质和工艺要求。
二、操作条件操作条件对废气冷凝回收效率的影响也很大。
一般来说，操作压力、温度和流速等条件都会影响回收效率。
压力对冷凝过程的影响主要体现在对饱和蒸汽压的影响上，饱和蒸汽压是决定气体冷凝压力的关键因素。
温度对冷凝过程的影响则主要体现在对传热效率和冷凝效率的影响上。
流速的影响主要体现在对传热系数和冷凝系数的影响上。
三、废气成分废气成分对冷凝回收效率也有重要影响。
如果废气中含有大量不易冷凝的组分，如氮气、氧气等，将降低冷凝回收效率。
因此，在废气冷凝回收之前，需要进行预处理，以去除这些不易冷凝的组分。
四、污染物控制废气冷凝回收过程中，污染物控制也是一个重要的环节。
如果废气中存在有毒有害物质，如硫化物、氨化物等，需要在冷凝回收过程中进行控制和治理。
一般来说，可以通过选择合适的吸收剂或催化剂等方法，将有毒有害物质转化为无毒无害物质，或者将其浓度降低到安全范围内。
五、能耗控制能耗控制也是废气冷凝回收工艺中需要考虑的一个重要因素。
一般来说，废气冷凝回收工艺的能耗主要来自于加热和冷却过程，因此需要选择高效的加热和冷却设备，以降低能耗。
此外，还可以通过优化工艺流程和操作条件等方法，降低能耗。
六、设备维护设备维护也是废气冷凝回收工艺中需要注意的一个方面。
一般来说，设备维护包括定期检查设备的运行状态、更换易损件、清洗设备等。
通过定期的设备维护，可以保证设备的正常运行，提高设备的回收效率和使用寿命。
七、分离技术分离技术是废气冷凝回收工艺中另一个重要的方面。
常用的分离技术包括重力分离、离心分离、过滤分离等。
选择哪种分离技术主要取决于废气的物理性质和工艺要求。
重力分离适用于颗粒较大的物质，离心分离适用于颗粒较小的物质，过滤分离则适用于需要去除固体颗粒的情况。
甲醇换热器及计算
甲醇换热器的计算1 确定物系甲醇 平均T =215°C ρ=835.5 导热系数 0.207 黏度 0.00060 P C =1.48 水 平均T =25°C ρ=981 导热系数 0.54 黏度0.00094 P C =4.18 2总传热2.1热流量O Q = 4167 ⨯ 1.48⨯(400-30) = 2281849.2 kJ/h,t m ∆ = 370°C壳层传热系数的壳程序传热系数)()(023.08.0ii p i i i i i i i C u d d λμμρλα= 4.08.0)6.094.018.4()10440(02.06.0023.0⨯=i α=2399.7 C m W •2/ 假设壳程传热系数 0α= 290 C m W •2/污垢热阻Si R =0.000344 C m W •2/ So R = 0.000172 C m W •2/管壁的导热系数 λ=45 C m W •2/K= 219.2 C m W •2/3传热面积m t K Q S ∆=, = 37021913705000,⨯=S =16.91 2m 考虑15%的面积裕度，S=16.91⨯1.15=19.45 2m4工艺结构尺寸4.1管径和管内流速φ25⨯2.5传热管，取管内流速i u =0.5 m/s4.2 管程数和传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数42u d V n i s π= =5.002.04.133600981/78152⨯⨯⨯=s n = 45.5 =46 按单程管计算，所需传热管长度46025.044.18⨯⨯=πL 按单程设计，传热管过长，宜采用多管程结构，现取传热管长L=5m,则该换热器管程数为V L N P == 446=P N =12(管程) 传热管总根数 N=46⨯4 =184根4.3 平均传热温差校正及壳程数平均传热温差校正系数153030400--=R =24.7 按单壳程双管结构，温差校正系数应t ∆ϕ=0.82平均传热温差 ,m t t t m ∆⨯=∆∆ϕ =0.82⨯370 =303.44.4 传热管排列和分程方法采用组合排列法，即每程内均按正三角形排列，隔板两侧采用正方形排列，取管心距o d t 25.1= 则t=1.25⨯25=31.25 =32横过管速中心线的管线 18419.1=c n = 16根4.5 壳体内径采用多管程结构，取管板利用率=η0.7,则壳体内径为D=ηN t05.1 D=1.05⨯327.0184 =544.8 圆整可取 545mm 4.6接管壳程流体进出口接管，取接管内u=1.0u V d π4= = π9813600/78154⨯⨯=d =0.038 m取标准管 40mm管程流体进出口接口管，取管内循环水流速1.5m/s 14.39813600/78154⨯⨯=d = 0.053m/s 取标准管50mm5换热器核算5.1 热量核算壳体对流传热系数，对圆缺形折流板，可采用克恩公式：)(Pr Re 36.03155.0wo e oo d μμλα== 0.02 m 壳程流通截面积)1(t d BD S o o -= =)032.0025.01(35.011.0-⨯=o S =0.0084 2m 壳程流通流速及其雷诺数分别为0084.0.58333600/4167⨯=o u = 0.165300085.0.58331325.002.0R e ⨯⨯== 2598.56 普兰特准数 Pr =125.0085.01840⨯ =12. 5 管程对流传热系数 4.0r 8.0P Re 023.0i ii d λα==1316.5 C m W •2/管程流通过截面积i S =0.0094 2m 管程流体流速i u =0.236 m/s E R =49305.2传热系数及传热面积5.2.1传热系数oso i o i o SI i i o R d bd d d R d d K αλα11+++=+ = 322.6 C m W •2/ 5.2.2传热面积 S =326.322366700⨯ = 35.5 2m 该换热器的实际传热面积 )(c o P n N L d S -=π= 17.6 2m5.2.3换热器内流体的流动阻力 P s t i N N F P P P )(21∆+∆=∆∑ = 82.6 在规定范围内 欢迎您的下载，资料仅供参考！。
甲醇冷凝器设计计算
1。
1 确定物性数据热流体进口温度：337。
85K,出口温度:337。
85K 冷流体进口温度：300.15K ，出口温度：317。
15K 定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程甲醇蒸气的定性温度为T =337.85K ，2T =337.85K ，1T = 337。
85K 管程冷却水的定性温度为1t =300。
15K ，2t =317。
15 ， t=(300.15+317。
15)/2=308.15K根据定性温度，分别查取相关文献[1］，【2】壳程和管程流体的有关物性数据甲醇蒸气在337。
15K 下的物性数据: 密度 ρ1=1.193/Kg m 定压比热容 p1c =1。
620/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ1 =0.013/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ1 =0。
011mPa s ⋅ 汽化潜热 γ =1100/KJ Kg 冷却水在308.15K 下的有关物性数据: 密度 ρ0=994.063/Kg m 定压比热容 p0c =4.165/()KJ Kg K ⋅ 热导率 λ0 =0.623/()KJ Kg K ⋅ 粘度 μ0 =0.7245mPa s ⋅ 1.2 估算传热面积 1.2.1热流量 甲醇质量流量：s1W =1.2×3600×1.19=5140。
8/h Kg =1。
428/s Kg 甲醇热负荷：1Q '=5140.8×1100=5.655×610/KJ h =1570.8KW 1.2.2平均传热温差t ∆m=t t ln t -2121∆∆∆∆t =5.1317-5.83375.1300-85.337ln 5.1317-5.8337-5.1300-85.337）（）（K 628.3 ≈ 其中t 1∆=t -11T ,t Δ2=t -22T ,T 1=T 2=337。
85K 1.2。
3冷却水用量s0W =）（t C Q p Δ000=5.655×610/[4.165×(317.15—300.15）]=79867.2/h Kg =22.2/s Kg 1.2.4传热面积初值估算查文献[1]取总传热系数K=8002/()W m K ⋅估算传热面积：A 估=）（t K Q Δm =1570.8×310/（800×28。
ASPEN详细算例-甲醇、二甲醚、水-课程设计
《化工过程数学模型与计算机模拟》课程案例研究之一甲醇→二甲醚 + 水前言概念设计又称为“预设计”，在根据开发基础研究成果、文献的数据、现有类似的操作数据和工作经验，按照所开发的新技术工业化规模而作出的预设计，用以指导过程研究及提出对开发性的基础研究进一步的要求，所以它是实验研究和过程研究的指南，是开发研究过程中十分关键的一个步骤。
概念设计不同于工程设计，因而不能作为施工的依据，但是成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力，而且又可以加快新技术的开发速度，提高开发的水平和实用价值。
即使一个很普通的单一产品的生产过程，也可能有104～109个方案可供选择。
如何从技术、经济的角度把最有希望的方案设计出来，是作为强化研究开发工作的方向，这是一种系统化的分级决策过程，也正是概念设计的真谛。
概念设计是设计者综合开发初期收集的技术经济信息，通过分析研究之后。
对开发项目作出一种设想的方案，其主要内容包括：原料和成品的规格，生产规模的估计，工艺流程图机简要说明，物料衡算和热量衡算，主要设备的规模，型号和材质的要求，检测方法，主要技术和经济指标，投资和成本的估算，投资回收预测，三废治理的初步方案以及对中试研究的建议。
随着计算技术和计算机技术的发展,化工流程过程模拟软件也越来越成熟，计算机辅助设计也日趋广泛。
在进行概念设计时，采用流程系统模拟物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题以及采用流程模拟软件进行整体优化业越来越普遍。
本文采用国际上最成功和最流行的过程模拟软件之一的ASPLEN PLUS作为辅助设计的主要工具。
与过程有关的物料和能量的衡算基本上有该软件给出，并从设计流程计算的收敛与否来检验该流程是否可行。
本文通过概念设计，其目标是寻找最佳工艺流程（即：选择过程单元以及这些单元之间的相互连接）和估算最佳设计条件。
采用分层次决策的方法和简捷设计能消去大量无效益的方案。
本文按照以下基本步骤进行设计计算：1. 间歇对连续；2. 流程图的输入−输出结构；3. 流程图的循环结构；4. 分离系统的总体结构；a. 蒸气回收系统；b. 液体回收系统。
甲醇-水精馏化工原理课程设计
10000kg/h 甲醇~水精馏装置设计一、概述..................................................... 错误!未定义书签。
设计依据................................................ 错误!未定义书签。
技术来源................................................ 错误!未定义书签。
设计任务及要求.......................................... 错误!未定义书签。
二、计算过程................................................. 错误!未定义书签。
1 设计方案及设计工艺的确定............................... 错误!未定义书签。
设计方案............................................ 错误!未定义书签。
.设计工艺的确定.......................................... 错误!未定义书签。
、工艺流程简介........................................... 错误!未定义书签。
2. 塔型选择.............................................. 错误!未定义书签。
3. 操作条件的确定........................................ 错误!未定义书签。
操作压力............................................ 错误!未定义书签。
进料状态............................................ 错误!未定义书签。
加热方式的确定....................................... 错误!未定义书签。
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甲醇冷凝器设计计算
在甲醇生产过程中，甲醇冷凝器是一个非常重要的设备。
它的主要功能是冷却甲醇蒸汽，使其凝结成液体。
在设计和计算甲醇冷凝器时，需要考虑一些关键参数，如冷却介质的温度、流量以及甲醇蒸汽的压力等。
下面将详细介绍甲醇冷凝器的设计计算过程。
首先，需要确定甲醇冷凝器的工作条件。
这包括甲醇蒸汽的进口温度和压力，以及冷却介质的出口温度和流量。
在这里，我们假设甲醇蒸汽的进口温度为110℃，压力为0.5MPa，冷却介质的出口温度为30℃，流量为5t/h。
接下来，需要根据冷却介质的温度和流量，以及甲醇蒸汽的压力，计算出甲醇冷凝器的冷却面积。
这可以通过以下公式计算：
Q = U × A × ΔTlm
其中，Q为传热量，U为传热系数，A为冷却面积，ΔTlm为对数平均温差。
传热系数U可以通过经验公式进行估算，如Dittus-Boelter公式：Nu=0.023×Re^0.8×Pr^0.33
其中，Nu为努塞尔数，Re为雷诺数，Pr为普朗特数。
雷诺数和普朗特数可通过以下公式计算：
Re=ρ×v×Dh/μ
Pr=μ×Cp/k
其中，ρ为流体密度，v为流体速度，Dh为流动直径，μ为动力粘度，Cp为恒压比热容，k为热导率。
此外，对数平均温差ΔTlm可以通过以下公式计算：
ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)
其中，ΔT1为冷却介质的进口温度与甲醇蒸汽的出口温度之差，
ΔT2为冷却介质的出口温度与甲醇蒸汽的进口温度之差。
利用以上公式，可以计算出甲醇冷凝器的冷却面积A。
根据具体参数，可以得出甲醇冷凝器的冷却面积为100m²。
最后，需要根据甲醇冷凝器的冷却面积和其他设计要求，选择合适的
设备型号和尺寸。
这包括选择合适的换热管和冷却塔等设备，以及确定其
数量和尺寸。
需要注意的是，以上只是甲醇冷凝器设计计算的基本步骤和方法。
实
际的设计过程中，还需要考虑到具体工艺要求、安全性和经济性等因素。
因此，在进行甲醇冷凝器的设计时，建议寻求专业工程师的指导和帮助，
以确保设计的准确性和可行性。