甲醇回收塔工艺设计例子

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填料塔毕业设计--甲醇回收填料精馏塔设计(含外文翻译)

目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅳ)第1章前言 (1)第2章流程确定和说明 (2)2.1加料方式 (2)2.2进料状况 (2)2.3塔顶冷凝方式 (2)2.4回流方式 (2)2.5加热方式 (2)2.6加热器 (3)第3章精馏塔设计计算 (4)3.1操作条件与基础数据 (4)3.2精馏塔工艺计算 (6)3.3精馏塔主要工艺设计 (11)3.4填料的选择 (15)3.5塔径设计计算 (16)3.6填料层高度计算 (17)第4章塔附件的选型与设计 (19)4.1冷凝器 (19)4.2加热器 (19)4.3塔内管径的计算及选择 (19)4.4液体分布器 (20)4.5填料支承板的选择 (21)4.6塔釜设计 (21)4.7裙座设计 (22)4.8吊柱 (22)4.9人孔 (22)4.10法兰 (22)4.11除沫器 (23)第5章塔总体高度设计 (25)5.1塔顶部空间高度 (25)5.2进料部位空间高度 (25)5.3塔立体高度 (25)第6章塔设备的机械设计 (26)6.1设计条件 (26)6.2按压力计算筒体和封头厚度 (26)6.3塔的质量计算 (27)6.4塔的自振周期计算 (28)6.5地震载荷计算 (29)6.6风载荷计算 (30)6.7各种载荷引起的轴向应力 (32)6.8筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核 (34)6.9筒体和裙座水压试验应力校核 (35)6.10基础环设计 (37)6.11地脚螺栓计算 (38)6.12开孔补强 (40)参考文献 (42)致谢 (43)附录1 (44)附录2 (47)甲醇回收填料精馏塔设计摘要精馏是借助回流技术来实现高纯度和高回收率的分离操作，在抗生素药物生产中，需要用甲醇溶媒洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒，然后对甲醇溶媒进行精馏，从而将甲醇进行回收利用。

精馏操作一般在塔设备中进行，塔设备分为两种，板式塔和填料塔。

填料塔结构简单、装置灵活、压降小、持液量少、生产能力大、分离效率高、耐腐蚀，且易于处理易起泡、易热敏、易结垢物系。

甲醇—水分离过程填料精馏塔塔设计

课程设计题目：甲醇—水分离过程填料精馏塔塔设计1、设计简要1.1 设计任务及概述在抗生素类药物生产中，需要甲醇溶液洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶液，其组成为含甲醇50%、水50%（质量分数），另含有少量的药物固体微粒。

为使废甲醇溶液重复利用，拟建一套填料精馏塔，对废甲醇进行精馏，得到含水量≦0.3%（质量分数）的甲醇溶液。

设计要求废甲醇溶液处理量为日产3吨，塔底废水中甲醇含量≦0.5%（质量分数）。

操作条件：(1) 常压；(2) 拉西环，填料规格。

1.2 设计方案填料塔简介填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。

填料塔外壳一般是圆筒形，也可采用方形。

材质有木材、轻金属或强化塑料等。

填料塔的基本组成单元有：①：壳体（外壳可以是由金属（钢、合金或有色金属）、塑料、木材，或是以橡胶、塑料、砖为内层或衬里的复合材料制成。

虽然通入内层的管口、支承和砖的机械安装尺寸并不是决定设备尺寸的主要因素，但仍需要足够重视;②：填料（一节或多节，分布器和填料是填料塔性能的核心部分。

为了正确选择合适的填料，要了解填料的操作性能，同时还要研究各种形式填料的形状差异对操作性能的影响）；③：填料支承（填料支承可以由留有一定空隙的栅条组成，其作用是防止填料坠落；也可以通过专门的改进设计来引导气体和液体的流动。

塔的操作性能的好坏无疑会受填料支承的影响）;④：液体分布器（液体分布的好坏是影响填料塔操作效率的重要因素。

液体分布不良会降低填料的有效湿润面积，并促使液体形成沟流）；⑤：中间支承和再分布器（液体通过填料或沿塔壁流下一定的高度需要重新进行分布）；⑥：气液进出口。

塔的结构和装配的各种机械形式会影响到它的设计并反映到塔的操作性能上，应该力求在最低压降的条件下，采用各种办法提高流体之间的接触效率，并设法减少雾沫夹带或壁效应带来的效率损失。

与此同时，塔的设计必须符合由生产过程和塔的结构形式所决定的经济性原则。

1.3 填料精馏塔流程图2、设计所需基本数据本设计依据于教科书的设计实例，对所提出的题目进行分析并做出理论计算。

甲醇回收塔设计优化

甲醇回收塔设计中，液体分配器、再分配器都采用的是滴盘式分配器。具体形式见图２。
图 2 甲醇回收塔滴盘式分配器
滴盘式分配器在直径较小的塔中经常采用。通过改变盘内孔径的尺寸和数目，可以适用于不同的液体流率。该分配器固定在塔壁的支耳上，升气管可以是圆形的，也可以是矩形的或方形的，气相向上流经立式的升气管。液相通过盘上的小孔实现均匀的分布。
冲功能有限，而且由于汽液混合返回口朝下，直接冲
再循环式热虹吸重沸器有水平式，也有立式。水击塔底液面，几方面不利因素综合作用造成液位的波
平式重沸器通常采用壳程沸腾，而立式的通常采用管动。所以对于小直径分馏塔底的重沸器设计时应优先
程沸腾。在化工生产中，受尺寸限制一般采用水平式选用一次通过式或其他形式。必须选用水平式再循环
滴盘式分配器从结构上来看，存在一个小的缺点。滴盘式分配器液体分配的小孔在分配器的最底端，而且孔径一般都较小，为２～５ｍｍ左右，甲醇回收塔设计时孔径为３ｍｍ。当处理介质清洁时，该分配器能实现很好的汽液分配；但当系统中存在污垢时，分配器底部的小孔非常容易发生堵塞，而引起液体分配的不均。在某次设计的ＭＴＢＥ装置刚开工的过程中，由于系统吹扫得不彻底，导致管路的部分污垢进入甲醇回收塔，造成进料及回流入口的分配器堵塞，影响了装置的开车。所以对于此类填料塔的设计，可以考虑在进料及回流的管路上，在靠近塔处设置过滤设施，防止不可预见的污垢进入塔内，影响分配器的正常工作。
如果采用常压操作条件，则塔顶每小时约有
５０ｋｇ的放空，放空的组分一般都进入了装置的火炬
系统白白烧掉，对于年产４万ｔ的ＭＴＢＥ装置，每年大
约达到４２０ｔ左右Ｃ４损失掉，按３０００元／ｔ估算，损失大约达到１２６万元。ＭＴＢＥ装置甲醇回收塔放空

甲醇回收塔工艺流程

甲醇回收塔工艺流程嘿，朋友们！今天咱就来讲讲甲醇回收塔工艺流程这档子事儿。

你想啊，这甲醇回收塔就好比是一个神奇的大魔法师，它能把那些混杂在一起的甲醇给变出来，还能让它变得纯净又好用。

咱先说说这原料是怎么进去的吧。

就好像是一群小伙伴排着队走进一个神秘的城堡，它们带着各种各样的东西，有甲醇，还有其他的一些杂质啥的。

然后呢，这些原料就顺着管道，一路欢快地流进了甲醇回收塔这个大城堡里面。

在塔里面啊，可就热闹了。

温度和压力就像是两个指挥家，它们指挥着甲醇和杂质们开始跳舞。

甲醇比较轻，就像是个灵活的小精灵，一下子就往上飘，而那些杂质呢，就比较笨重啦，只能慢慢往下沉。

这就像是一场精彩的舞蹈比赛，甲醇精灵脱颖而出。

接着呢，经过层层的分离和纯化，纯净的甲醇就从塔顶跑出来啦，就像是冠军戴上了闪亮的王冠。

这纯净的甲醇啊，那可真是宝贝呀，用处可大着呢！可以用来做各种各样的东西，给我们的生活带来便利。

这时候你可能会问啦，那那些杂质怎么办呢？哈哈，它们就被留在塔里面啦，或者从塔底排出去，就像是被淘汰的选手，虽然也努力过，但没办法，只能乖乖退场咯。

这整个过程就像是一场奇妙的冒险，原料们走进塔中，经历了各种挑战和考验，最后出来的就是我们需要的宝贝甲醇。

你说神奇不神奇？咱再想想，生活中不也有很多这样类似的事情吗？就像我们努力去追求自己的梦想，会遇到各种困难和挫折，但只要我们坚持不懈，就像甲醇在回收塔中不断纯化一样，最终也能收获属于我们自己的成功呀！甲醇回收塔工艺流程虽然看似复杂，但只要我们用心去理解，就会发现它其实充满了趣味和奥秘。

它就像是一个默默工作的大力士，为我们的生活和工业生产贡献着自己的力量。

所以啊，可别小看了这个家伙哦！这就是甲醇回收塔工艺流程啦，是不是挺有意思的呀？希望大家都能像了解这个工艺流程一样，去发现生活中那些看似平凡却又无比神奇的事情，让我们的生活变得更加丰富多彩！。

甲醇水系统甲醇回收精流塔方案

化工原理课程设计说明书设计题目：甲醇-水系统甲醇回收精流塔设计设计者：专业：化学工程与工艺学号：指导老师：2006 年 6 月 19 日化工原理课程设计任务书设计题目：甲醇-水系统甲醇回收精流塔设计设计条件：处理量：15,000吨/年进料浓度：20%<质量）处理要求：塔顶浓度≧ 98%<质量）塔底浓度≦0.2%<质量）年工作小时： 7200小时专业：化学工程与工艺学号：姓名：指导老师：2006 年 6 月 19 日目录一前言---------------------------------------------------------4二.工艺流程确定和说明------------------------------------------5三.工艺计算和主体设备设计--------------------------------------61.工艺条件----------------------------------------------------62.汽液平衡关系及平衡数据--------------------------------------63.塔的物料衡算------------------------------------------------7 4．物料性质计算----------------------------------------------105.气液负荷计算-----------------------------------------------156.塔和塔板主要工艺尺寸计算-----------------------------------16四.配套设备选型-----------------------------------------------191.换热器-----------------------------------------------------192.储槽计算---------------------------------------------------213.接管的选型-------------------------------------------------224.泵---------------------------------------------------------245.温度计-----------------------------------------------------266.压力计-----------------------------------------------------267.液位计-----------------------------------------------------268.流量计-----------------------------------------------------269.设备一览表-------------------------------------------------27五.选用符号说明-----------------------------------------------28六.参考文献---------------------------------------------------29七.后记-------------------------------------------------------29八.附录(工艺流程简图>-----------------------------------------30一.前言甲醇,又名木醇,分子式为CH3OH,分子量:32.04.本品为有特殊气味的易挥发、易燃烧的液体.有毒,人饮后能致盲.比重0.791<20℃）,沸点64.50℃,能与水和多数有机溶剂混溶.本品为基本有机化工原料,可用作甲醛,合成纤维,合成树脂,医药,农药等产品的重要原料,并可用作有机物质的萃取剂和酒精的变性剂等.在有机合成工业中,它是仅次于烯烃和芳烃的另一重要基础有机原料,广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业.随着技术的发展和能源结构的改变,甲醇又开辟了许多新的用途.甲醇是较好的人工合成蛋白的原料,蛋白转化率较好,发酵速度快,无毒性,价格便宜.甲醇是容易输送的清洁燃料,可以单独或与汽油混合作为汽车燃料,用它作为汽油添加剂可起节约芳烃、提高辛烷值的作用,汽车制造业将成为耗用甲醇的巨大部门.甲醇是直接合成醋酸的原料,实现了在较低压力下甲醇和一氧化碳合成醋酸的工业方法.甲醇可直接用于还原铁矿,得到高质量的海绵铁.特别是近一年来碳化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酸、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.甲醇作为环保型液体燃料,便于携带和运输,有未来主要燃料的候补燃料之称,甲醇的重要用途以及生产甲醇的原料的广泛性,使甲醇合成和应用的研究开发越来越受到人们的重视.但是,合成所得的甲醇为粗甲醇,一般只含有86.3%左右的甲醇,其余成分必须从粗甲醇中除去,才能得到成品—精甲醇.分离混合物的方法很多,在化学工业中,化工原料及产品的分离与精制,多是采用精馏来达到目的.精馏是根据液态混合物中各组分挥发能力的差异采用多次气化同时又多次部分冷凝的原理,将混合物分离为所要求的组分的方法.精馏操作则主要通过塔设备来实现.塔设备投资约占化工、石化工程总投资的30%～40%.塔设备的分离效率,在生产中对产品的纯度、产品的回收率、工业过程的能耗等,都起着至关重要的作用.塔设备按其结构分为两大类：板式塔；填料塔.其中,板式塔的研究起步较早,它具有结构简单、造价低、适应性强、易于放大等优点,但也有诸如投资费用高,填料易堵塞等缺点.最近几十年来,填料塔技术也取得长足的进步.由于性能优良的新型高效填料的相继问世,特别是规整填料及新型塔内件的不断开发和基础理论的深入,既提高了塔的通过能力和分离性能又保持了压降小和性能稳定等特点.因此填料塔已被推广到大型汽液操作中,在某些场合代替了传统的板式塔.随着对填料塔的研究和开发,性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中.塔型的选择影响因素很多,主要包括物料性质,操作条件,塔设备的制造安装和维修等.1.物料性质有关的因素(1>.易起泡的物系在板式塔中有严重的雾沫夹带现象或引起液泛,故采取填料塔为宜<填料不易形成泡沫）.本实验物系为甲醇－水,易起泡,故选取填料塔.(2>.对于易腐蚀介质可选用陶瓷或其他耐腐蚀性材料作填料,对于不腐蚀截至,则可选金属或塑料填料,而本设计分离甲醇和水,腐蚀性小可选用金属填料.2.跟操作条件有关的因素(1>.传质过程受气膜控制的系统,选用填料塔为宜,因为填料塔层中液相为膜状流,气相湍动,有利于减小气膜阻力.(2>.难分离物系与产品纯度要求较高,塔板数很多时,可采用高效填料.(3>.若塔的高度有限制,在某些情况下选用填料塔可降低塔高,为节约能耗,本设计选用填料塔(4>.要求塔内内存液量小、停留时间短、压强小的物系,宜采用规整填料. 本设计目的为分离甲醇－水混合液,处理量不大,终上所述,选择填料塔. 二.工艺流程确定和说明V101-原料储槽V102-中间槽P101-进料泵P102-回流泵E101-过滤器E102-进料预热器 E103-冷凝器E104-再沸器TQ101-甲醇精馏塔a－进料b－釜液出料c－排空d－出料图1:甲醇-水精馏流程草图流程如图所示:由原料储槽储存原料或上一工段送来回收的甲醇液.料液通过进料泵加压泵出,再经过滤器、进料预热器,打进精馏塔加料板进料.大部分的塔顶气相由冷凝器冷凝,不凝性气体放空.所有的冷凝液先是存在缓冲槽内,一部分由回流泵打回塔顶作为回流液,另一部分则作为产品输送到罐场.塔釜釜残液甲醇浓度为0.2％<质量分率）,可直接排放入地沟. 1．加料方式加料方式有两种,分别为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,可以得到稳定的流量和流速,通过重力加料,可以节省一笔动力费用,但由于多了高位槽,建设费用也相对增加.采用泵直接加热,受泵的影响,流量不太稳定,从而影响了传质效率,但结构简单,安装方便,并能较大地节约设备费用.本设计采取泵直接加料方式.2．加料热状况采用泡点进料.泡点进料和接近泡点的冷料液进料都可获得较大的传质推动力,从而减少理论板数,节省一定的设备费用.但泡点进料对稳定塔操作较为方便,且基于恒摩尔流假定,泡点进料可使精馏段和提留段上升蒸汽的摩尔流量相等,故可使精馏塔段和提留段的塔径基本相同,制造上较为方便. 3．冷凝方式塔顶冷凝采用全凝器,用水冷凝,甲醇和水不反应,且容易冷凝,故采用全凝器.塔顶出来的气体温度不高,冷凝后回流液和产品温度不高无需进一步冷却,此次分离也是想得到液体甲醇,选用全凝器符合要求.5．回流方式采用强制回流.由于本设计任务的塔板数较多,故不便将分凝器装在塔顶,所以不宜采用重力回流.6．加热方式采用间壁蒸汽加热,本次设计任务对分离效果的要求较高,故需采用使釜液部分汽化的办法,以维持产品和釜液的浓度,减少理论板数,节约设备费用.三.工艺计算及主体设备设计1．工艺条件系统进料： 25ºC处理量： 15,000吨/年进料浓度： 20%<质量）处理要求：塔顶浓度≧ 98%<质量）塔底浓度≦0.2%<质量）塔顶压强： 109.5kPa<绝压）塔釜压强： 115kPa塔顶冷凝全凝器.塔底再沸器间壁加热.进塔物料状态：泡点进料冷却水温： 28ºC加热蒸汽： 0.2 Mpa年工作：7200小时年工作日：300天,连续操作2．汽液平衡关系及平衡数据表1：甲醇－水汽液平衡数据T x/y图2:甲醇-水体系t-x-y 相平衡曲线图3.塔的物料衡算3.1由质量分率求甲醇水溶液的摩尔分率：3.2.全塔物料衡算F==29.3则有：解得 W=25.58 D=3.71 3.3求解R Min ,R,N Min ,N T采用图解法求解最小理论塔板数,作图(a>图解法求解最小理论塔板数-全图(b>图解法求解最小理论塔板数-局部放大图图3:图解法求解最小理论板数由图读知Nmin=6.9-1=5.9原料泡点进料,故x q=x F=0.1233,从图可知y q=0.4653,故有：对于指定的物系,R Min只取决于分离要求,即设计型计算中达到一定分离程度所需回流比的最小值,实际操作回流比应大于最小回流比.但增大回流比,起初显著降底所需塔板层数,设备费用明显下降.再增加回流比,虽然塔板层数仍可继续减少,但下降的非常慢.与此同时,随着回流比的加大,塔内上升蒸气量也随之增加,致使塔径、塔板面积、再沸器、冷凝器等设备尺寸相应增大.因此,回流比增至某一数值时,设备费用和操作费用同时上升,回流比的采用原则是使设备费用和操作费用的总费用最小.通常,适宜回流比的数值范围为R=<1.1~2.0）R Min.本设计取R=1.4116R Min=1.4116R Min=2所以精馏段操作线方程方程为因为泡点进料,所以q线方程为=0.1233采用图解法求解理论塔板数(a>图解法求解理论塔板数-全图(b>图解法求解理论塔板数-局部放大图4:图解法求解理论塔板数由图可得,理论塔板数为N T=13.3-1=12.3或采用吉利兰图(R-Rmin>/(R+1>=(2-1.4168>/3=0.1944在0.1到0.9范围内X=(R-Rmin>/(R+1>Y=(N-Nmin>/(N+2>Y=0.545827-0.591422X+0.002743/X=0.445Nmin=5.9N=12.2与图解法近似,证明计算无误.4．物料性质计算4.1平均温度由安托尼方程(>查表得:表2:安托尼方程参数列方程式得0.965*Exp[11.9643-3626.55/(T-34.29>]+0.035*Exp[11.6834-3816.44/(T-46.13> 1.095由mathmatic 解得塔顶温度=67.2℃列方程式得0.001126*Exp[11.9643-3626.55/(T-34.29>]+0.998874*Exp[11.6834-3816.44/(T-46.13>]=1.15由mathmatic由解得塔釜温度=103.5℃列方程式得0.1123*Exp[11.9643-3626.55/(T-34.29>]+0.8877*Exp[11.6834-3816.44/(T-46.13>]=(1.095+1.15>*6.2/12.2由mathmatic解得进料温度=96℃℃℃4.2平均分子量塔顶=0.917=0.965=0.917*32.04+0.083*18.02=30.88kg/kmoll=0.965*32.04+0.035*18.02=31.55kg/kmolv进料板=0.1233=0.0986=0.1233*32.04+0.8767*18.02=19.75kg/kmoll=0.0986*32.04+0.9014*19.02=20.30kg/kmolv塔釜=0.000282=0.001126=18.02kg/moll=18.02kg/molv精馏段=(0.1233+0.917>/2=0.520=(0.0986+0.9650>/2=0.531=0.520*32.04+0.480*18.02=25.31kg/kmoll=0.531*32.04+0.469*18.02=25.46kg/kmolv提馏段=0.061=0.049=0.061*32.04+0.939*18.02=18.88kg/kmoll=0.049*32.04+0.951*18.02=18.71kg/kmolv4.3平均液相密度塔顶进料板塔釜精馏段提馏段查得81.6℃下甲醇水由得：精馏段液体平均密度＝823kg/m3查得99.5℃下甲醇水由得:提馏段液体平均密度＝927kg/m34.4塔的压力塔顶的压力：109.5 kPa塔釜的压力：101.3kPa+13.7kPa=115.0kPa所以精馏塔的压力降为：=5.5kPa塔顶压力＝109.5kPa,取每层塔板压力降＝＝0.46kPa 精馏塔平均压强P=111.1kPa提馏塔平均压强P=113.85kPa4.5平均气相密度4.6液体粘度查得A B甲醇555.30 260.64水658.25 283.16塔顶： 67.2℃时进料板： 96℃时塔釜： 103.5℃时精馏段平均液相粘度提馏段平均液相粘度4.7液体表面张力计算t=67.2℃,查甲醇表面张力16.0mN/m 水表面张力0.65mN/m,塔顶液体表面张力t=81.6℃,查甲醇表面张力17.2mN/m 水表面张力0.64mN/m,进料板液体表面张力t=103.5℃,查甲醇表面张力14.6mN/m 水表面张力0.59mN/m,进料板液体表面张力精馏段液体表面张力提馏段液体表面张力4.8塔的工艺条件和物料性质列表表3：工艺条件列表(a>(b>表4:物料性质列表5.气液负荷计算5.1精馏段汽相负荷计算5.2精馏段液相负荷计算5.3提馏段汽相负荷计算5.4提馏段液相负荷计算6.塔和塔板主要工艺尺寸计算6.1填料选择甲醇－水不属于难分离系统,腐蚀性较小,采用金属阶梯环DN38填料,查表得填料因子160.6.2塔径计算6.2.1精馏段塔径计算横坐标查埃克特通用关联图得纵坐标1.179=3.169m/s对于不同填料,所采用的泛点率<操作空塔与泛点气速之比）不同.对于散装填料： U/U f=0.6~0.85对于规整填料： U/U f=0.6~0.95因设计的填料塔采用的是散装填料,加压操作应取较高泛点率,故取泛点率为0.85即 u=0.85=2.693m/sVs=nRT/P=11.1*8.3145*348.7/167500=0.1929m3/sD=6.2.2提馏段塔径计算横坐标纵坐标=3.624m/su=0.85=3.080m/sVs=nRT/P=7.428*8.3145*348.7/167500=0.1286m3/sD=6.2.3圆整计算圆整,取D=0.32m6.3塔高H计算等板高度法,取HETP＝0.4mZ=HETP*N T=12.2*0.4=4.88m对于计算出的填料层高度,还应留出一定的安全系数.根据设计经验,填料层的设计高度一般为,取6.4压降的计算6.4.1精馏段查埃克特通用关联图得：6.4.2提馏段查埃克特通用关联图得：6.4.3检验：3804.3+1695.6=5499.9kPa所以假设成立,D＝0.32m6.5计算结果列表表5:物料衡算表表6:填料塔参数表四.配套设备选型1.换热器在本设计任务中,甲醇浓度都比较高,在换热时不能直接与冷流体混合,所以应采用间壁式换热器.在冷、热流体的初、终温度相同的条件下,逆流的平均温差较并流的大.因此,在换热器的传热量Q及总传热系数K值相同的条件下,采用逆流操作效果较好.若换热介质流量一定时,可以节省传热面积,减少设备费；若传热面积一定时,可减少换热介质的流量,降低操作费.因而,工业上多采用逆流操作.同时,若换热器两端冷、热流体的温差大,可使换热器的传热面积小,节省设备投资.但要使冷、热流体温差大,冷却剂用量就要大,增加了操作费用,故温差的取值应考虑其经济合理性,即要选择适宜的换热器两端冷、热流体温差,使投资和操作费用之和最小.1.1原料液换热器根据《化工设计》书可知K的取值范围一般在400-600W/m2℃,由于换热器在使用过程中会形成污垢,导致K的减小, 故取K=450 W/m2℃查《化学工程手册》可得：原料液25,进料温度96,原料液的质量分率为0.225时,96时,原料液于25预热至87的平均热容则预热器原料液吸收的热量为:Q=预热器采用120℃的过热蒸汽预热水蒸气120℃→120℃甲醇水 25℃←96℃Δt 95℃24℃平均温差传热面积A=选用浮头式换热器,选用型号为：F B325－5－40－2,公称直径325mm,公称压力40,2管程,排管数32根,管子为,换热面积为5m,计算传热面积7.4m.标准图号为：JF001.计算值大于所需的实际传热面积,故符合要求.1.2塔顶冷凝器假设冷流体从25℃升至40℃,热流体从气体冷凝为液体甲醇的沸点在60摄氏度度左右,67℃时,查得甲醇、水的汽化潜热：逆流换热,采用水冷却℃取据热量衡算可得：查《化工工艺设计手册》上册<第一版）选取U型管式换热器型号为YA 325-25-64/64-4图号为JY0061.3塔底再沸器103℃时查得甲醇、水的汽化潜热：逆流换热, 采用130℃的水蒸气加热℃取查《化工工艺设计手册》上册<第一版）,选用立式虹吸式重沸器,型号为：GCH600－16－30,公称直径600mm,公称压力16,管子数32根,标准图号为：JB1146－71.计算值大于所需的实际传热面积,故符合要求.2 储槽选型在本设计任务中的储槽有原料液储槽和中间槽两种,而储槽的存储量是储槽设计及选型的主要参数.故应从储槽的存储量来设计.2.1原料液储槽原料液的存储量是要保证生产能正常进行,主要根据原料生产情况及供应周期而定的.一般说来,应保证在储槽装液60％～80％,如不进料仍能维持运作24小时.取装料60％～80％是因为在工业中为了安全,储槽一般要流出一定的空间.该设计任务中,取储槽装料70％,即装填系数为0.7.原料液温度为t=25℃,此时进料液中各物料的物性是：甲醇：质量浓度水：质量浓度进料液体积流量:所需的储槽体积：原料储槽工作于常温、常压下,甲醇是一级防爆品, 综合以上因素,最终选用选用卧式椭圆形封头容器<JB1422-74）,选图号为：R28-2.5-32的卧式椭圆形封头容器, 公称容积Vg=63m3,计算计算值V=63.9m3,筒体公称直径Dg=3000mm,筒体壁厚S=8mm,筒体长度L=8000mm,封头厚度S=12mm,材1 F,允许腐蚀裕度1.5,设备重量8150Kg.质A3中间槽：中间槽是储存回流量及出料的储罐.甲醇精馏过程为连续生产,中间槽的设计依据是中间槽装液60％～80％能保持至少1～2个小时的流量,该设计任务中,槽装液70％,即取安全系数为0.7,保持流量2小时.进料槽的体积流量：中间槽实际体积中间槽的工作压力取常压,根据文献,可用立式平底锥盖容器系列<JB1422-74）.选取图号为：R23A-00-16公称容积计算体积,工作体积,筒体公称直径=1400mm,壁厚5mm,高度2400mm,材质,设备重量672Kg.3.接管的选型管径的设计是根据流体的特性、工艺要求及基建费用和运转、维修费用的经济比较确定,因为管径大,则壁厚,重量增加,阀门、管件尺寸也增加,使基建费用增加；管径小,则管内流速增加,流体阻力增加,动力消耗即运转费用增加.在设计过程中,对所有的管道都进行这样的经济比较是不可能的,一般用常用流速的经验值来计算管径.初步选定流体的流速后,通过计算或查管径算图来确定管径,最后圆整到符合公称直径的要求.3.1 进料管的设计进料量流量一般液体流速经验值为1.5～3,现取进料管中流速,则进料口管径为:选用为管道为冷扎无缝钢管<YB231—64）,外径20mm,壁厚 2.2mm,管内径15.6mm大于D,满足要求.3.2 塔顶气体出口管塔顶气体摩尔流量为V=(R+1>D=11.1mol/s管内气体流速的经验值u=15管径选用管道为冷扎无缝钢管(YB231-64>,外径6mm,壁厚0.25mm,管内5.5mm, 大于d满足要求3.3回流进口管回流液的摩尔流量为L=RD=7.42mol/s 回流液的平均密度回流液的体积流量取回流液流速为u=1.5m/s,回流管内径为选用管道为冷扎无缝钢管(YB231-64>,外径20mm,壁厚0.5mm,管内16mm大于d,满足要求.3.4 再沸器出口管=V=11.1mol/s取管内气体流速u=15,则再沸器所需管内径:选用管道为热扎无缝钢管(YB231-64>,外径150mm,壁厚6mm,管内径138 mm 大于d,满足要求.3.5 釜液输出管取釜液流速u=1.5m/s,则釜液输出管所需内径为:选用管道为冷扎无缝钢管(YB231-64>,外径28mm,壁厚1mm,管内径26mm大于d,满足要求.4.泵该工艺流程具有两个主要的泵装置,一个为进料泵,负责把液体打进填料塔；另一个为回流泵,负责把回流液打回塔内重新进行精馏.由于所设计的泵用于输送化工液体,与一般泵不同,它要求泵操作方便,运行可靠,性能良好和维修方便.泵的选型首先要根据被输送物料的基本性质,包括相态、温度、粘度、密度、挥发性和毒性等,还要考虑生产的工艺过程、动力、环境和安全要求等条件.在流量小而压头高、液体又无悬浮物且粘度不高的情况下,选用旋涡泵较为适宜.4.1 进料泵进料液在25℃下,各物料的密度为:甲醇：水：进料液的平均密度进料液的流量取泵的安全系数为1.1,进料泵的设计流量=2.412进料液由进料泵打到进料板处,提馏段理论板数5.2,提馏段填料层高度：进料泵最小扬程=提馏段填料层高度+塔底预留空间及裙座高,本次设计任务中,塔底预留空间及裙座高可取1.5m.进料泵扬程 H=2<提馏段填料层高度+1.5m）==8.76m选用IS65-50-125,转速1450r/min,流量15m3/h,扬程8.8m,轴功率0.21kw,泵重50kg,效率53%.4.2回流泵料液在67℃下冷凝回流,前已算得回流流量取安全系数为1.2,则回料泵的设计流量回流泵扬程 H=2<总填料层高度+1.5m）==16.6m选用IS50-32-125离心泵,转速2900r/min,流量15m3/h,扬程18.5m,轴功率1.26kw,泵重32kg,效率55%.5 温度计根据该设计任务,温度范围在150℃内.根据文献<4）,可选用镍铬－铜镍(WRKK>型热电偶,分度号为E,套管材料1Cr18Ni9Ti,外径d=2mm,测量范围0~300℃,允差值3℃.最高使用温度700℃,公称压力P≤500kgf/cm2.也可选用WRK－240型隔爆镍铬－铜镍热电偶,分度号E,结构特征:固定螺纹安装,测温范围0~600℃,公称压力P100kgf/cm2.6 压力计选用压力测量仪表时,要考虑其量程、精度及介质性质和使用条件因素,该设计任务压力不高,变动不大,工业用精度要求为1.5至2.5级,介质无腐蚀性不易堵塞.压力表安装的地方,应力求避免振动和高温的影响.取压管的内墙面与设备或管道的内壁应平整.无凸出物或毛刺以保证正确取得静压力.被测介质温度超过60℃时,取压口至阀门见或阀门至压力表间应有冷凝管.根据该设计任务,查阅文献<4）,选用电接点压力表.电接点压力表有触点装置,在被测压力逾出上下限时能实现自动控制,发讯和报警.适合在周围环境适度为－40～60℃,相对湿度不大于80%下使用.根据该设计任务,查阅文C,精度等级 1.5级,测温范围献<１）选用防爆型电接点压力表YX－160－B32.5kgf/cm2.7 液位计7.1 原料槽液位计该设计任务中,原料槽采用卧式椭球形封头容器,筒体公称直径3m,故所选液位计测量范围大致在0～3m,希望实现自动控制, 查阅文献<4）,可选用ULF-2型电远传翻板式液位计,该液位计能就地指示和远传液位,可与ULFX-2型液位数字显示报警仪配套使用.ULF-2-H防爆远传翻板液位计和ULF-2-ⅢCH防爆液位数字显示报警仪配套使用,可用于爆炸危险场合的液位测ⅢC量.ULFX-2,ULF-2-H适合在环境温度－10℃～40℃和相对湿度不大于80%ⅢC下使用,电源电压为220V,50Hz.7.2 中间槽液位计浮筒式液位计,UTQ型气动浮筒式液位测量仪是对工业生产过程中容器内液位或界面实现就地指示和调节基地式液位仪表.调节带变送的UTQ型气动浮筒式液位测量仪可作为现场的液位变送单元与QDZ－Ⅱ型气动单位组合仪表配套使用,实现控制室的集中控制.根据该设计任务,UTQ－151型气动浮筒液位条件变送器,结构形式：内浮筒,顶置法兰.8 流量计化工过程中需经常对物料进行流量和总量的测量.流量是指单位时间内通过的物料量.所选依据主要为介质的性质及流量测量范围.针对该设计任务,选用LZJ型带筋玻璃转子流量计.转子流量计用来测量液体、气体介质的流量,特别适合测量中小管径、较低雷诺数的中小流量.刻度为线性,压力损失小而且恒定,使用维护方便.LZJ型带筋玻璃转子流量计是玻璃转子流量计的变形产品,其优点是：转子稳定,测量精度高,可测部分不透明的界限,使用范围广,锥管强度高,使用寿命长,锥管两端密封性好,刻度着色牢固,读数清晰.8.1进料管流量计根据该设计任务,选用LZJ－40A型,测量比1：10,测量范围250～2500(L/h>,单机精度1.5,互换精度2.5,转子材料不锈钢,允许被测介质状况：-20～120℃,压力≤6kgf/cm2.8.2 回流管流量计根据该设计任务,选用LZJ－25A型,测量比1：10,测量范围100～1000(L/h>,单机精度1.5,互换精度2.5,转子材料不锈钢,允许被测介质状况：-20～120℃,压力≤6kgf/cm2.9.设备一览表表7:设备一览表五.选用符号说明英文希腊文A 安托尼方程系数ρ密度 kg/m3B 安托尼方程系数μ粘度 Pa·sC 安托尼方程系数热容 kJ/(kg.℃>Φ填料因子 m-1D 直径 m塔顶产品摩尔流量kmol/h Ψ液体密度校正系数上下标说明F 进料摩尔流量 kmol/h A 甲醇g 重力加速度 m/s2 B 水HETP 填料层等板高度 m D 塔顶产品K 传热系数 w/(m2·℃> F 进料M 物料质量流量 kg/h摩尔质量 kg/kmolf 泛点N 理论板数i 纯组分P 压力 Pa L 液体Q 传热量 kJ/h Min 最小量r 汽化潜热 kJ/kg m 平均值S 换热器面积 m2 s 饱和蒸汽T 绝对温度 K V 气体或蒸汽t 摄氏温度℃平均u 流体流速m/s 提馏段V 容器体积 m塔内蒸汽量 mol/s体积流量 m3/sW 塔釜产品摩尔流量kmol/hx 物料摩尔分率Z 理论填料层高度 m六.参考文献1．《化工传质与分离过程》贾绍义，柴诚敬化学工业出版社2．《化工流体流动与传热》柴诚敬，张国亮化学工业出版社3．《化工热力学》陈钟秀，顾飞燕，胡望明化学工业出版社4．《化工设计》黄璐，王保国化学工业出版社5．《化工工艺设计手册》国家医药管理局上海医药设计院化学工业出版社7.《中国化工机械设备大全》蔡源众，成都科技大学出版社8．《甲醇工学》房鼎立，宋维端，肖任坚，朱炳辰审定化学工业出版社9.《化工设备机械基础》董大勤化学工业出版社10．《化工设备机械基础课程设计指导书》詹长福机械工业出版社11．《化工设备机械基础课程设计指导书》蔡纪宁，张秋翔化学工业出版社七.后记。

年产10万吨甲醇工艺设计

甲醇是一种无色、易挥发的液体，是一种重要的化工原料。

甲醇可用作溶剂、防冻剂、燃料等，并且也是合成多种化学品的重要原料。

本文将介绍一种年产10万吨甲醇的工艺设计。

1.原料选择甲醇的主要原料是天然气或煤炭。

在本设计中，采用天然气作为原料，主要原因是天然气作为清洁能源，不仅含有丰富的甲烷，而且还有其他杂质，如醇、醛和硫化物等。

2.甲醇生产工艺流程甲醇的生产过程主要分为气化、合成气净化、变换反应、甲醇的分离和精制等环节。

气化：天然气通过一系列的处理后，首先进入气化炉进行气化反应，将甲烷转化成一氧化碳和氢气。

合成气净化：气化产生的合成气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气等杂质，需要通过一系列净化步骤，去除杂质，如一氧化碳的选择性氧化、水蒸气转化等，使得合成气的组成符合变换反应的要求。

变换反应：减少二氧化碳的含量并提高一氧化碳的转化率，需要进行一系列变换反应。

主要反应有水汽变换反应和低温甲醇合成反应。

甲醇的分离和精制：合成后的甲醇进入精制塔，通过分离和纯化操作，去除杂质和溶剂，获得高纯度的甲醇。

3.工艺优化为了提高甲醇的生产效率和降低成本，可以对工艺进行优化。

提高合成气的利用率：在气化炉中，采用高效的催化剂和反应条件，提高一氧化碳和氢气的产率。

减少能量消耗：通过余热回收系统，对高温废气和废水进行换热，降低能量消耗。

优化反应条件：根据反应的动力学特性，确定最佳反应温度和压力，提高甲醇的选择性和收率。

改进分离和纯化技术：对精制塔进行优化设计，提高甲醇的回收率和纯度。

4.安全措施甲醇是一种易燃易爆液体，在生产过程中需要采取一系列安全措施，包括防火、防爆、通风和泄漏处理等。

此外，还需要定期检查和维护设备，确保工艺安全可靠运行。

综上所述，本文介绍了年产10万吨甲醇的工艺设计，包括原料选择、工艺流程、工艺优化和安全措施。

通过对工艺的优化和改进，可以提高甲醇的生产效率和质量，并降低生产成本，达到经济效益和环境效益的双重目标。

毕业设计(论文)-DN400甲醇回收塔设计

各专业完整优秀毕业论文设计图纸题目： DN400甲醇回收塔设计摘要甲醇作为重要的基本有机化工原料之一 ,在世界经济中起着十分重要的作用。

随着世界能源的日趋紧缺 ,甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品 ,以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。

甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能更有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。

本次设计的甲醇回收装置采用的是填料塔结构，主要内容可分为四个部分：第一部分为概述，主要阐述了塔的设计背景，基本知识及原始数据；第二部分为塔的工艺计算，主要对其进行物料衡算、热量衡算以及理论塔板数的确定等；第三部分为塔的结构设计，对塔的各零部件尺寸，总体结构进行设计；第四部分为强度计算，根据已有数据，对塔在一些不同环境下的强度计算。

另外，采用AutoCAD软件绘制了总装配图和部分零件图等施工图。

关键词：甲醇回收塔；填料；工艺计算；结构设计；强度The design of DN400 methanol recovery tower College of Mechanical Engineering ,Zhejiang University of TechnologyAbstractMethanol as one of the important basic organic chemical raw materials, plays an important role in the world economy. As the world's energy becomes more scarce, methanol developed into important energy alternatives gradually ,chemical industry used methanol as raw materials for the synthesis of dimethyl ether, olefins and so on, has also been a rapid development. The methanol recovery column purification for factory waste to have a methanol recovery, not only can give more effective protection to the environment, but also can recover useful products, energy conservation, it is a great benefit.The design of methanol recovery is packed tower structure. The main contant can be divided into four parts. The first part is a overview about the designing background of tower, basic information and original data; The second part is parameter calculation on material, heat, the number of theoretical tray etc.; The third part is about the construction of column which mainly including the size of different components and the whole size of tower construction; The fourth part involves testifying the strength of each part.In addition, draw with AutoCAD, including the assembly drawing and several component drawings, just intending to add integrity on this whole task.Keyword: methanol recovery tower; filler; calculation of parameter; constructional design; intensity目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章概述 (1)1.1前言 (1)1.2甲醇回收塔的设计背景 (1)1.3回收塔主要工艺流程 (2)1.4基础数据及设计内容 (2)第二章精馏塔工艺计算 (4)2.1精馏塔的物料衡算 (4)2.2理论塔板数 (5)2.3实际塔板数 (7)2.4精馏塔的工艺条件及物性数据 (9)2.5热量衡算 (13)2.6填料 (16)第三章精馏塔的结构设计 (19)3.1附属设备及主要附件 (20)3.2塔内件设计 (20)3.3筒体连接法兰 (24)3.4塔管径的计算及其法兰的选择 (26)3.5手孔 (30)3.6裙座 (34)第四章精馏塔的强度计算 (37)4.1厚度计算 (37)4.2开孔补强 (38)4.3自振周期 (40)4.4风载荷及地震载荷 (44)4.5应力校核 (50)4.6裙座的机械设计 (52)第五章结论 ............................................................................................... 错误！未定义书签。

合成甲醇回收塔操作规程

合成甲醇回收塔操作规程600#合成甲醇回收塔操作规程一岗位（设备）简述：1、岗位任务：本甲醇回收塔是用以回收甲醇分离器设有冷凝分离下来的甲醇气体（含1.0%左右）。

2、工艺原理：利用甲醇极易溶于水的原理，用除盐水从顶部进，循环气从下部进，通过规整填料增大传质面积，逆流接触达到回收循环气中的甲醇，达到增产、节能、降耗，提高经济效益的目的。

水吸收甲醇是一个混溶的物理过程。

甲醇属低级醇，低级醇易溶于水，主要是因为水分子和醇分子间也能形成氢键的缘故：H-O………H-O………H-O 或 H-O……H-O……H-OCH3 H CH3 H CH3 H甲醇水甲醇水甲醇水随着碳链的增长，醇的羟基（OH）在整个分子中的影响减弱，在水中的溶解度减低以至不溶于水。

二、工艺流程：（见附图）三、工艺指标1、回收塔压力≤5.3MPa。

2、泵出口压力≤5.4MPa3、回收塔液位40～60%4、甲醇水溶液浓度40～50%（暂定）5、除盐水压力3.5～4.5MPa（满足系统需要）6、除盐水加水量≤2.5吨/时（泵一开一备）7、泵电机温升≤45℃+室温四、正常操作要点：1、严格控制各项工艺指标，将压力、液位、浓度控制在指标范围内。

2、保证往复式水泵的正常运转，用“看、听、摸、闻”的方法，注意电机、机器响声，温度是否正常。

注意克服跑冒滴漏，尤其是柱塞填料的泄漏要经济检查（一小时一次）。

3、注意调节流量：根据负荷的大小，调节甲醇水溶液浓度，如负荷降低，甲分出口气体中CH3OH含量低，回收浓度低，可部份打循环或全打循环。

即关小（或关死）溶液出口调节阀，开（或开大），回收塔出口至泵进口阀门循环，在一般正常生产，为保证足够的喷啉密度，应部份打循环。

即一边进水，一边循环一边放料（甲醇水溶液）入闪蒸槽。

保证水溶液的浓度，保证精馏系统水不过剩（水平衡）。

即回收塔加入水量不得超过（最好相等）在相同负荷下精馏加的萃取水量。

4、注意泵的压力在正常生产中，不必人为控制，泵的压力是随回收塔或系统压力的升降而升降。

甲醇三塔精馏工艺流程

题目：《甲醇三塔精馏：一场化工界的“智慧寻宝”之旅》嘿，各位化工界的探秘家们，你们好呀！今天咱们不谈天说地，也不聊人生哲学，咱们来聊聊一场在化工世界里上演的“智慧寻宝”——甲醇三塔精馏工艺流程！想象一下，你手持一张藏宝图，上面标记着三座神秘的塔，它们分别是预精馏塔、主精馏塔和回收塔。

这三座塔，就像是化工界的“三座大山”，矗立在你的寻宝路上，而你要做的，就是穿越它们，找到那隐藏在深处的宝藏——纯净的甲醇！首先，咱们来到第一座塔——预精馏塔。

这里就像是个“初筛场”，甲醇和它的“小伙伴们”（各种杂质）一起进入，经过一番“热身运动”，那些“不速之客”就被无情地淘汰出局，只剩下甲醇和少数“死忠粉”继续前行。

你说，这预精馏塔是不是就像个“慧眼识珠”的高手？接着，咱们来到重头戏——主精馏塔。

这里，甲醇和它的“死忠粉”们要经历一场“生死考验”。

塔内温度、压力、回流比……每一个参数都是决定它们命运的“判官”。

经过一番激烈的“角逐”，甲醇终于脱颖而出，成为了真正的“王者”，而那些“落败者”则只能黯然退场。

这主精馏塔，简直就是化工界的“选秀场”，选出了真正的“甲醇之星”！最后，咱们来到回收塔。

这里，那些在主精馏塔中“落败”的“小伙伴们”并没有被遗忘，它们在这里得到了“二次机会”。

经过回收塔的“洗礼”，一部分有价值的物质被重新回收利用，而那些无法再利用的，则只能“黯然销魂”地离开。

这回收塔，就像是化工界的“慈善家”，让每一份资源都得到了应有的归宿。

怎么样？这场“智慧寻宝”之旅是不是既刺激又有趣？甲醇三塔精馏工艺流程，就像是一场精心设计的冒险游戏，每一步都充满了挑战和惊喜。

而咱们这些化工界的探秘家们，就是要用智慧和勇气，去揭开它神秘的面纱，找到那隐藏在深处的宝藏！。

甲醇精馏的方法

甲醇精馏的方法文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔)(1) 单塔流程描述采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。

单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。

单塔流程(见图为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。

粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。

(2) 双塔流程描述双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。

主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。

传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。

主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。

在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。

其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。

从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。

为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。

塔顶经部分冷凝后的大部分甲醇、水及少量杂质留在液相作为回流返回塔，二甲醚等轻组分(初馏分)及少量的甲醇、水由塔顶逸出，塔底含水甲醇则由泵送至主精馏塔。

主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图）。

(3) 三塔流程描述三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。

甲醇回收塔结构设计说明

甲醇回收塔结构设计第一章概述1.1前言在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门，塔设备是一种重要的单元操作设备。

它的应用面广、量大。

塔设备广泛用于蒸馏、吸收（气提）、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中，它的操作性能好坏，对整个装置生产，产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。

因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点。

塔器按其结构可分为两大类：板式塔和填料塔。

板式塔的研究起步较早，其流体力学和传质模型比较成熟，数据可靠，因而70年代以前的很长一段时间里，板式塔的研究处于领先地位。

70年代，由于性能优良的新型填料相继问世，特别是规整填料及新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入，使填料塔的放大技术有了新的突破，改变了以板式塔为主的局面，填料塔也进入了一个崭新的时期。

本次设计任务是分离甲醇水的混合液，以回收甲醇，塔径DN400已定，且处理量不算很大，故采用填料塔。

1.2甲醇回收塔的设计背景本次任务设计的甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收，不仅能有效的保护环境，还能回收有用产品，节约能源，是一件大有裨益的事。

二十多年来，填料塔以其优良的综合性能不断推广应用于工业生产中，改变了板式塔长期占据统治地位的局面。

与板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特点：（1）生产能力大板式塔与填料塔的流体流动和传质机理不同。

板式塔的传质通过上升的蒸汽穿过板上的液池来实现。

塔板的开孔率一般占塔板截面积的8~15%，其优化设计要考虑塔板面积与降液管面积的平衡，否则即使开孔率大也不会使生产能力提高。

填料塔的传质是通过上升蒸汽的与靠重力沿填料表面下降的液体逆流接触实现。

填料塔的开孔率通常在50%以上，其空隙率则超过90%，一般液泛点都较高，其优化设计主要考虑与塔内件的匹配，若塔设计合理，填料塔的生产能力一般均高于板式塔。

（2）分离效率高塔的分离效率决定于分离物系的性质、操作状态（压力、温度、流量等）以及塔的类型及性能。

甲醇回收成套装置之甲醇填料回收塔设计

甲醇回收成套装置之甲醇填料回收塔设计甲醇回收装置⼯艺流程⽅框图信阳市某制药⼚酸性废⽔回收甲醇之填料精馏塔设计1 设计条件：1.1 设计压⼒: 1.0MPa；1.2 设计温度:200℃；1.3 设计处理能⼒:5000（6000；8000）kg/h;1.4 要求达到技术指标:塔顶产品: 回收甲醇≥99% ，⽔份≤0.4%;塔底稀酸中含甲醇≤100ppm（wt）。

1.6 蒸汽：压⼒0.4～0.7Mpa温度151℃～170℃2 技术要求:2.1 进料量：5000（6000；8000）kg/h2.2 回收甲醇≥99% ，⽔份≤0.4%；稀酸中含甲醇≤100ppm（wt）。

2.3 系统蒸汽消耗保证值：每⼩时处理吨酸性废⽔消耗0.6Mpa压⼒的饱和蒸汽1.28吨。

2.4 装置负荷可调范围为30% 120%，并装置确保蒸汽在0.4Mpa压⼒、151℃的⼯况下，满⾜上述装置能⼒与负荷可调范围。

3 设计内容：3.1.设计⽅案的确定及流程说明3.2.塔的⼯艺计算3.3.塔和填料主要⼯艺尺⼨的设计计算3.4.设计结果概要或设计⼀览表3.5.塔附属设备的选型与计算3.6.图纸及技术资料的提供：带控制节点的⽣产⼯艺流程图、回收塔⼯艺条件图3.7.对设计的评述或有关问题的分析讨论3.8.编制设计说明书信阳市某制药⼚酸性废⽔回收甲醇之板式精馏塔设计。

1 设计条件：1.1 设计压⼒: 1.0MPa;1.2 设计温度:200℃;1.3 设计处理能⼒: 5000（6000；8000）kg/h;1.4 要求达到技术指标:塔顶产品: 回收甲醇≥99% ，⽔份≤0.4%;塔底稀酸中含甲醇≤100ppm（wt）。

1.6 蒸汽：压⼒0.4～0.7Mpa温度151℃～170℃2技术要求:2.1 进料量：5000（6000；8000）kg/h 。

2.2 回收甲醇≥99% ，⽔份≤0.4%；稀酸中含甲醇≤100ppm（wt）。

2.3 系统蒸汽消耗保证值：每⼩时处理吨酸性废⽔消耗0.6Mpa压⼒的饱和蒸汽1.28吨。

甲醇精馏的方法

甲醇精馏的方法 Prepared on 22 November 2020甲醇精馏的典型工艺流程甲醇精馏产生工艺有多种，分为单塔精馏，双塔精馏，三塔精馏与四塔精馏(即三塔加回收塔)(1) 单塔流程描述采用铜系催化剂低压法合成甲醇,由于粗甲醇中不仅还原性杂质的含量大大减少,而且二甲醚的含量几十倍地降低,因此在取消化学净化的同时,可将预精馏及甲醇-水-重组分的分离在一台主精馏塔内同时进行,即单塔流程,就能获得一般工业上所需要的精甲醇。

单塔流程更适用于合成甲基燃料的分离,很容易获得燃料级甲醇。

单塔流程(见图为粗甲醇产品经过一个塔就可以采出产品。

粗甲醇塔中部加料口送入,轻组分由塔顶排出,高沸点的重组分在进料板以下若塔板处引出,水从塔底排出,产品甲醇在塔顶以下若干块塔板引出。

(2) 双塔流程描述双塔工艺是由脱醚塔,甲醇精馏塔或者主塔组成。

主塔在工厂中产量在100万吨/年以下,仅仅能提供简单的过程,所以设备和投资较低。

传统的工艺流程，是最早用于30MPa压力下以锌铬催化剂合成粗甲醇的精制。

主要步骤有：中和、脱醚、预精馏脱轻组分杂质、氧化净化、主精馏脱水和重组分，最终得到精甲醇产品。

在传统工艺流程上，取消脱醚塔和高锰酸钾的化学净化，只剩下双塔精馏(预精馏塔和主精馏塔)。

其高压法锌铬催化剂合成甲醇和中、低压法铜系催化剂合成甲醇都可适用。

从合成工序来的粗甲醇入预精馏塔，此塔为常压操作。

为了提高预精馏塔后甲醇的稳定性，并尽可能回收甲醇，塔顶采用两级冷凝。

主精馏塔操作压力稍高于预精馏塔，但也可以认为是常压操作，塔顶得到精甲醇产品，塔底含微量甲醇及其它重组分的水送往水处理系统（见图）。

(3) 三塔流程描述三塔工艺是由脱醚塔，加压精馏塔和常压精馏塔组成，形成二效精馏与二甲醇精馏塔甲醇产品的镏出物的混合物。

甲醇回收塔工艺课程设计

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、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。

塔设备是化工，制药，环保等生产中广泛应用的气液传质设备。

根据塔内气液接触部件的形式，可以分为填料塔和板式塔。

板式塔属于逐级接触逆流操作，填料塔属于微分接触操作。

工业上对塔设备的主要要求：（1）生产能力大（2）分离效率高（3）操作弹性大（4）气体阻力小结构简单、设备取材面广等。

塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。

板式塔的研究起步较早，其流体力学和传质模型比较成熟，数据可靠。

尽管与填料塔相比效率较低、通量较小、压降较高、持液量较大，但由于结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点，因而在70年代以前的很长一段时间内，塔板的研究一直处于领先地位。

然而，70年代初期出现的世界能源危机迫使填料塔技术在近20年来取得了长足进展。

由于性能优良的新填料相继问世，特别是规整填料和新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入，使填料的放大技术有了新的突破，改变了以板式塔为主的局面。

在我国，随着石油化工的不断发展，传质分离工程学的研究不断深入，使填料塔技术及其应用进入了一个崭新的时期，其工业应用与发达国家并驾齐驱，进入世界先进行列。

评价塔设备的基本性能的指标主要有：1、产量和通量：前者指单位时间处理物料量，而后者指单位塔截面上的单位时间的物料处理量。

2、分离效率：对板式塔是指每层塔板所能达到的分离程度。

填料塔则是单位填料层高度的分离能力。

3、适应能力及操作弹性：对各种物料性质的适应性及在负荷波动时维持操作稳定而保持较高分离效率的能力。

4、流体阻力：气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降。

除上述几项主要性能外，塔的造价高低、安装、维修的难易以及长期运转的可靠性等因素，也是必须考虑的实际问题。

甲醇精馏塔毕业设计(优.选)

目录1精馏塔工艺计算 (5)1.1任务书 (5)1.2物料衡算 (5)1.2.2进料液、馏出液、塔釜残液的摩尔分数 (5)1.2.3平均相对分子质量 (6)1.2.4物料衡算方程 (6)1.2.5塔顶、塔釜摩尔质量 (6)1.2.6馏出液、塔釜残液的流量 (6)1.2.7物料衡算结果 (6)1.3理论塔板数的确定 (7)1.3.1甲醇水气液平衡关系及平衡数据 (7)1.3.2塔顶气相温度（VD t ）、液相温度（LD t ）、进料温度（F t ）和塔釜温度（W t ） (7)1.3.3回流比确定 (8)1.3.4理论塔板数（作图法） (8)1.4热量衡算 (9)1.4.1冷凝器的热负荷 (9)1.4.2冷却水的消耗量 (10)1.4.3加热器热负荷 (10)1.4.4全塔热量衡算 (11)1.4.5热量衡算结果 (11)1.5物性参数 (12)1.5.1塔顶条件下的流量及物性参数 (12)1.5.2塔底条件下的流量及物性参数 (13)1.5.3进料条件下的流量及物性参数 (13)1.5.4精馏段的流量及物性参数 (14)1.5.5提馏段的流量及物性参数 (15)1.6填料 (15)1.6.1填料的选择 (15)1.6.2塔径确定 (16)1.6.3填料层高度计算 (17)1.6.4压降和持液量 (18)2精馏塔结构计算 (18)2.1附属设备及主要附件 (19)2.1.1液体分布器 (19)2.1.2填料支撑装置 (19)2.1.3液体再分布器 (20)2.1.4填料压板及床层限制器 (21)2.1.5除沫器 (22)2.2冷凝器 (22)2.3再沸器 (23)2.4塔管径的计算以及法兰的选择 (23)2.4.1进料管 (24)2.4.2回流管 (25)2.4.3塔顶蒸汽接管 (26)2.4.4再沸器出料接管 (27)2.5筒体连接法兰 (27)2.5.1精馏段筒体与封头连接法兰 (28)2.5.2再沸器与封头连接法兰 (29)2.6手孔 (29)2.6.1精馏段筒体手孔 (29)2.6.2再沸器手孔 (32)2.7裙座 (32)2.8塔总体高度设计 (33)2.8.1塔顶部空间高度 (33)2.8.2进料部位空间高度 (33)2.8.3塔的总体高度 (33)3精馏塔的强度计算 (34)3.1厚度计算 (34)3.1.1材料选择 (34)3.1.2厚度计算 (34)3.2塔的各部分质量 (35)3.2.1圆筒质量 (35)3.2.2封头质量 (35)3.2.3裙座质量 (35)3.2.4塔内件质量 (36)3.2.5人孔、法兰、接管质量 (36)3.2.6保温层材料质量 (36)3.2.7平台扶梯质量 (36)3.2.8操作时塔内物料质量 (36)3.2.9冲水质量 (36)3.2.10全塔操作质量 (37)3.2.12全塔最大质量 (37)3.4风载荷 (38)3.4.1每段水平风力 (38)3.4.2风弯矩 (39)3.5地震载荷 (40)3.5.1水平地震力 (40)3.5.2垂直地震力 (41)3.5.3地震弯矩 (41)3.5.4最大弯矩 (42)3.6应力校核 (42)3.6.1筒体轴向应力 (42)3.7圆筒的稳定性、拉应力校核 (43)3.7.1圆筒轴向许用压应力按下式求取 (43)3.7.2圆筒最大组合压应力 (43)3.7.3圆筒拉应力校核 (44)3.8塔设备应力试验时的应力校核 (44)3.9裙座的设计 (45)3.10开孔补强 (46)3.10.1塔顶出气管补强 (46)3.10.2手孔补强 (47)3.10.3人孔开孔补强 (48)3.1.1基础环设计 (49)3.1.2螺栓座的设计 (50)3.1.3裙座与塔体连接焊缝 (50)第一阶段计算（纯计算内容）1精馏塔工艺计算1.1任务书设计一套甲醇回收装置，进料温度86℃，回流液温度63℃，进料中含甲醇76.39%（质量），进料流量2000kg/h ，塔顶出料中含甲醇99.5%，经精馏后残液含甲醇1%。

甲醇回收塔

浦江学院《化工原理》课程设计设计题目甲醇回收塔学生姓名班级、学号指导教师姓名课程设计时间2013年6月17日-2013年6月28日课程设计成绩指导教师签字南京工业大学化工原理课程设计任务书专业：班级：姓名：设计日期：2013 年 6 月17 日至2013 年 6 月28 日设计题目：甲醇回收塔设计条件：进料量：F = 150 吨/天进料组成：X f = 9.5% (w%)进料状态：25℃回收率: η= 99%操作条件：直接蒸汽加热指导教师：年月日目录一、前言---------------------------------------------------------------------3二、设计说明书符号表---------------------------------------------------5三、流程设计---------------------------------------------------------------7四、物性参数---------------------------------------------------------------8五、工艺计算--------------------------------------------------------------11六、塔径的计算-----------------------------------------------------------13七、填料层高度计算-----------------------------------------------------14八、填料塔的流体力学性能--------------------------------------------15九、塔设计计算参数总汇-----------------------------------------------21十、辅助设备的选择-----------------------------------------------------21 十一、参考资料-------------------------------------------------------------24一前言甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。

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。