甲醇水溶液精馏塔工艺的设计

摘要

甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称木醇，这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 C-H4-O。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。

目前，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。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，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。

关键字：精馏泡点进料物料衡算

目录

1精馏塔的物料衡算 (2)

1.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 (2)

1.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (2)

1.3物料衡算 (3)

2塔板数确定.........................................

N的求取 (3)

2.1理论板层数

T

2.1.1求最小回流比及操作回流比 (3)

2.1.2求精馏塔的气、液相负荷............. 错误!未定义书签。

2.1.3求操作线方程 (4)

2.2实际板层数的求取........................ 错误!未定义书签。

3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算

3.1操作压力 (5)

3.2操作温度 (5)

3.3平均摩尔质量计算 (5)

3.4平均密度计算 (6)

3.5液体平均表面力的计算 (8)

3.6液体平均粘度............................ 错误!未定义书签。4精馏塔的塔体工艺尺寸计算. (9)

4.1塔径的计算.............................. 错误!未定义书签。

4.1.1精馏段塔径计算......................................

4.1.2 提馏段踏进计算.....................................

4.2精馏塔有效高度的计算 (12)

5 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)

精馏段

5.1溢流装置计算............................ 错误!未定义书签。

l............................. 错误!未定义书签。

5.1.1堰长

W

h (1)

5.1.2溢流堰高度

W

5.1.3弓形降液管宽度d W 和截面积f A ....... 错误!未定义书签。

5.1.4降液管底隙高度0h ................... 错误!未定义书签。

提馏段

5.2溢流装置计算 ............................ 错误!未定义书签。

5.2.1堰长W l ...........................................错

误!未定义书签。

5.2.2溢流堰高度W h .....................................错

误!未定义书签。

5.2.3弓形降液管宽度d W 和截面积f A ....... 错误!未定义书签。

5.2.4 降液管底间隙高度0h ..............................

5.3塔板布置 ................................ 错误!未定义书签。

精馏段

5.3.1塔板的分块 ......................... 错误!未定义书签。

5.3.2边缘区宽度确定 ..................... 错误!未定义书签。

5.3.3开孔区面积计算 ..................... 错误!未定义书签。

5.3.4筛孔计算及排列 ..................... 错误!未定义书签。

提馏段

5.3.5塔板的分块 ......................... 错误!未定义书签。

5.3.6边缘区宽度确定 ..................... 错误!未定义书签。

5.3.7开孔区面积计算 ..................... 错误!未定义书签。

5.3.8筛孔计算及排列.....................................错误!未定义

6塔板的流体力学验算 ........................ 错误!未定义书签。 精馏段

6.1塔板压降 ................................ 错误!未定义书签。

6.1.1干板阻力c h 计算 ..................... 错误!未定义书签。

6.1.2气体通过液层的阻力1h 计算 ........... 错误!未定义书签。

6.1.3液体表面力的阻力h 计算 ............ 错误!未定义书签。

6.2液面落差 ................................ 错误!未定义书签。