年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计

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年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计翻译

PV A分子量对静电纺丝纤维的影响A.科斯基，K.严，美国shivkumar*机械工程系，伍斯特理工学院，学院路100，伍斯特郡，MA 01609，美国摘要研究了静电纺PVA纤维结构（PVA）对聚合物的重均分子量（MW）的影响。

PVA与一定程度的98–99%水解或分子量范围是从9000到186000克/摩尔的溶解水在浓度（C）的溶液中的聚合物是取决于分子量的变化。

在溶液电纺30 kV和收集得到的样品用扫描电子显微镜检查。

它是观察到的每个分子重量的纤维结构，稳定了上述的最小浓度，一般对应于[克] C > 5。

纤维平均直径250 nm和2点之间。

分子量和浓度的增加，纤维直径。

在低分子量和/或浓度（[克] C＜9），其纤维具有圆形横截面。

扁平纤维在高MW和观察到的浓度（[克] C＞9）。

关键词：静电纺PVA；聚合物；1.简介聚（乙烯醇）（PVA）是一种半结晶性，具有良好的化学稳定性和热稳定性，亲水聚合物。

[ 1 ]聚乙烯醇是无毒的，并且具有高度的生物相容性。

它加工容易，具有较高的水渗透性[ 2 ]。

很容易与不同的水溶性聚合物交联剂形成凝胶[ 3 ]。

PVA溶液可以作为不同类型的溶剂的物理凝胶。

这些特性导致的PVA在广泛使用应用在医疗，化妆品，食品，制药和包装行业。

PVA溶液已通过包括溶胶凝胶处理–众多技术处理，相分离和冻融循环–处理生产出各种结构。

最近，Ding等人[ 4 ]用静电纺丝纳米纤维状聚集体作为生产加工技术。

静电纺丝技术是在亚微米级聚合物粒子的过程中，纤维或多孔纤维网格可以使用的聚合物溶液的静电驱动喷墨[ 5 ]。

该技术在最近几年已经受到了很多的关注，由于相对简单，多孔结构可以宽范围内产生[ 6 ] .在这方面的贡献：分子量对产生的静电纺丝结构类型的影响进行了研究。

该聚合物的分子量有可能对流变性能[ 7 ]有显著影响[ 8 ]，电导率，介电强度[ 9 ]和[ 10 ]在表面张力的解决方案。

毕业设计 30万吨每年甲醇精馏工段常压精馏塔工艺设计及分析

57.0
54.0
19.0
甲酸乙酯HCOOC2H3
54.1
50.9
16.0
双甲氧基甲烷甲醛
42.3
41.8
8.2
丁酮CH3COC2H5
79.6
63.5
70.0
丙酸甲酯C2H5COOCH3
79.8
62.4
4.7
甲酸炳酯HCOOC3H7
80.9
61.9
50.2
二甲醚（CH3）2O
38.9
38.8
10.0
乙醛缩二甲醇
Key words: methanol distillation, atmospheric distillation, ASPEN simulation, flowsheet
第一章
甲醇(CH3OH，英文名称Methanol)是最简单的饱和脂肪醇。大约有90％的甲醇用于化学工业，作为生产甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、二甲醛等的原料,还有10％用于能源工业。在基础有机化工原料中，甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯。甲醇深加工产品目前己达120多种，中国以甲醇为原料的一次加工产品近30种。甲醇作为最主要的基本有机化工原料之一和替代能源的一部分，在当前全球化工产品市场上起着举足轻重的作用。“九五”期间国内甲醇需求将以15％～20％速度递增，2000年需求达到210万吨。如何进一步节能降耗和提高产品质量越来越引起人们的关注。
甲醇可以任意比例同多种有机化合物互溶，并与其中的一些有机化合物生成共沸混合物.据文献记载，迄今己发现与甲醇一起生成共沸混合物的物质有100种以上。由于有共沸混合物的生成，且沸点与甲醇的沸点相接近，将影响到蒸馏过程对有机杂质的消除。
甲醇具有上述多种重要的物理化学性质，使它在许多工业部门得到广泛的用途，特别是由于能源结构的改变，和碳一化学工业的发展，甲醇的许多重要的工业用途正在研究开发中。例如甲醇可以裂解制氢，用于燃料电池，日益引人注目。甲醇通过ZSM-5分子筛催化剂转化为汽油已经工业化为固体燃料转化为液体燃料开辟了捷径。甲醇加一氧化碳加氢可以合成乙醇。又如甲醇可以裂解制烯烃。这对石油化工原料的多样化，面对石油资源日渐枯竭对能源结构的改变，具有重要意义。甲醇化工的新领域不断地被开发出来其广度和深度正在发生深刻的化。

年产3万吨甲醇精馏工艺设计

年产3万吨甲醇精馏工艺设计The Design of Single Tower Distillation Process 30kt/aMethanol目录摘要 ............................................................................................................................ 错误！未定义书签。

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

引言 .. (1)第一章文献综述 (2)1.1本课题研究的目的和意义 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途 (2)1.3甲醇工业的发展及现状 (3)1.3.1甲醇的消费量 (3)1.3.2 世界甲醇工业的发展 (3)1.3.3我国甲醇工业发展 (3)1.4甲醇精馏的方法 (4)1.5工艺流程的选择 (4)1.6单塔工艺流程的描述 (5)1.7塔设备的选择 (6)第二章精馏塔物料衡算及热量衡算 (7)2.1 精馏塔的物料衡算 (7)2.1.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 (7)2.1.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (7)2.1.3物料衡算 (7)2.2 热量衡算 (8)2.2.1塔顶冷凝器的热量衡算 (8)2.2.2 全塔的热量衡算 (10)第三章精馏塔工艺设计计算 (13)3.1回流比及塔板数的确定 (13)3.1.1求最小回流比及操作回流比 (13)3.1.2采用逐板法求理论板层数 (14)3.1.3实际板层数的求取 (15)3.2精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (16)3.2.1操作压力 (16)3.2.2操作温度 (16)3.2.3平均摩尔质量计算 (16)3.2.4平均密度计算 (17)3.2.5液体平均表面张力的计算 (18)3.2.6平均粘度计算 (19)3.3精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)3.3.1 塔径计算 (20)3.3.2精馏塔有效高度的计算 (22)3.4塔板主要工艺尺寸的计算 (22)3.4.1溢流装置计算 (22)3.4.2塔板布置 (24)3.5塔板的流体力学验算 (25)3.5.1塔板压降 (25)3.5.2液面落差 (26)3.5.3液沫夹带 (26)3.5.4漏液 (27)3.5.5液泛 (27)3.6塔板负荷性能图 (28)3.6.1精馏段塔板负荷性能图 (28)3.6.2提留段塔板负荷性能图 (32)3.7塔附件及总塔高设计 (35)3.7.1塔附件设计 (35)3.7.2 塔总体高度的设计 (36)3.8接管的设计 (37)3.8.1塔顶蒸气出口管的直径 (37)3.8.2回流管的直径 (37)3.8.3 进料管的直径 (38)3.8.4塔底出料管的直径 (38)3.8.5加热蒸汽进口管 (38)3.9筛板塔设计计算结果 (39)结论 (40)致谢 .................................................................................................................................. 错误！未定义书签。

聚乙烯醇生产中回收工段第三、第四精馏塔的模拟与优化

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期聚乙烯醇生产中回收工段第三、第四精馏塔的模拟与优化李梦圆1，郭凡2，李群生1（1 北京化工大学化学工程学院，北京 100029；2 浙江华亿工程设计股份有限公司，浙江绍兴 312300）摘要：聚乙烯醇（PVA ）是一种性能优良的聚合物材料，其回收工段的主要目的是对上游产生的富含醋酸甲酯（MeOAC ）、甲醇（MeOH ）等化工原料的醇解废液进行回收处理。

其中回收工段第三精馏塔和第四精馏塔（以下简称TQ-603和TQ-604）主要分离任务是同时处理来自回收二塔TQ-602的塔釜液、来自回收一塔TQ-601的塔釜液及聚合工段第三精馏塔TQ-302的塔釜液，其物料的主要组成均为甲醇与水的混合物。

本文采用Aspen Plus 化工流程模拟软件对10万吨/年 PVA 回收工段中回收三塔和四塔进行模拟优化，针对所分离的主要体系MeOH-H 2O 体系进行了热力学方法的选择及参数回归，最终选用NRTL 模型进行了模拟与优化。

优化后得到单塔的最佳操作参数。

在此基础上将双效精馏技术用于原工艺流程的节能改造并开展模拟优化，构建多塔供热流程，实现深度节能。

关键词：聚乙烯醇；回收塔；双效精馏；模拟；优化中图分类号：TH3 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）S1-0113-11Simulation and optimization of the third and fourth distillation columnsin the recovery section of polyvinyl alcohol productionLI Mengyuan 1，GUO Fan 2，LI Qunsheng 1(1 College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2 Zhejiang HuayiEngineering Design Co., Ltd., Shaoxing 312300, Zhejiang, China)Abstract: Polyvinyl alcohol (PVA) is a polymer material with excellent performance. The main purpose of the recycling section is to recycle the alcoholysis waste liquor rich in methyl acetate (MeOAC), methanol (MeOH) and other chemical materials generated upstream. The main separation task of the third and fourth distillation columns of the recycling section (TQ-603 and TQ-604) is to simultaneously process the column kettle liquor from the second column (TQ-602), the column kettle liquor from the first column (TQ-601) and the column kettle liquor from the third column of the polymerization section TQ-302. Their main composition is a mixture of methanol and water. In this article, Aspen Plus chemical process simulation software was used to simulate and optimize the 100kt/a PVA recovery section in the third and fourth towers. The thermodynamic method was selected, and the parameter regression wasconducted for the main MeOH-H 2O system. The optimal operating parameters of the single tower were obtained after optimization. On this basis, the double-effect distillation technology was implemented for研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0926收稿日期：2023-06-05；修改稿日期：2023-06-17。

年产30000吨氯乙烯车间精馏工段设计

黄山学院本科毕业论文本科毕业论文（设计）( 2014 届 )题目：学院：专业：学生姓名：学号：指导教师：职称（学位）：完成时间：成绩：黄山学院教务处学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。

本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。

本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。

声明人（签名）：年月日目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (3)1. 1 氯乙烯的简介 (3)1.2 国内外氯乙烯工业的发展 (3)1.3氯乙烯在国民经济中的作用和地位 (4)1.4氯乙烯的生产方法 (4)1.4.1乙炔法 (5)1.4.2烯炔法 (5)1.4.3乙烯氧氯化法 (6)1.4.4乙烷氯化法 (7)1.5设计任务书 (7)2工艺流程 (7)2.1工艺流程图 (7)2.2工艺流程详述 (8)2.2.1冷凝部分 (8)2.2.2精馏部分 (8)3工艺计算 (8)3.1物料衡算计算 (8)3.1.1全凝器的物料衡算 (8)3.1.2水分离器的物料衡算 (9)3.1.3精馏工段的物料衡算 (10)3.2热量衡算 (13)3.2.1能量衡算的意义与作用 (13)3.2.2热量衡算及所需媒质的量 (13)3.2.3全凝器的热量恒算 (14)3.2.4精馏工段的热量衡算 (14)4设备选型 (20)4.1换热器选型 (20)4.2精馏塔工艺设计及选型 (25)4.2.1操作条件的确定 (25)4.2.2塔板数的确定 (25)4.2.3基础数据整理 (26)4.2.4塔径的计算及板间距离的确定 (29)4.2.5塔高的计算 (31)4.2.6溢流堰长计算 (31)4.2.7塔体厚度的计算 (32)5三废处理 (33)参考文献： (35)致谢 (36)附图 (37)年产30000吨氯乙烯车间精馏工段设计##学院化学工程与工艺###指导老师：###(硕士)摘要：本设计为年产30000吨氯乙烯的车间工艺设计。

年产12万吨聚乙烯醇生产工艺流程设计

年产12万吨聚乙烯醇生产工艺流程设计聚乙烯醇是一种重要的化工产品，广泛应用于塑料、纺织品、医药等行业。

为了满足市场需求，提高生产效率，年产12万吨的聚乙烯醇生产工艺流程设计显得尤为重要。

首先，生产工艺中的原料准备是关键环节。

聚乙烯醇的原料主要是乙烯，因此需要对乙烯进行精炼和净化处理。

通过蒸馏、冷凝等操作，将乙烯中的杂质去除，提高纯度。

同时，还需要准备其他辅助原料和催化剂，确保生产过程的顺利进行。

其次，反应器的选择和设计是生产工艺的重要环节。

聚乙烯醇的生产主要通过乙烯的聚合反应实现。

反应器的类型有很多种，如连续式反应器、批式反应器等。

根据年产量和生产要求，选择合适的反应器类型，并进行合理的设计，确保反应过程的高效和稳定。

随后，需要考虑反应条件的控制和优化。

反应温度、压力、催化剂浓度等因素都会对聚乙烯醇的产率和质量产生影响。

通过对反应条件的精确控制和优化调整，可以提高产率，降低能耗，提高产品质量。

此外，分离和提纯也是聚乙烯醇生产中不可忽视的环节。

反应结束后，需要对反应混合物进行分离。

通常采用蒸馏、结晶等方法进行分离，得到纯度较高的聚乙烯醇产品。

同时，对分离和提纯过程进行合理的能量利用和废物处理，可以进一步降低生产成本，减少对环境的影响。

最后，生产工艺流程的安全性与可持续发展也是需要考虑的因素。

在设计过程中，需要充分考虑安全生产和环保要求，采取相应的措施确保生产过程中没有安全事故和环境污染。

此外，合理利用副产物和废弃物，进行资源回收和再利用，可以降低对环境的负面影响，实现可持续发展。

总之，年产12万吨聚乙烯醇生产工艺流程设计需要综合考虑原料准备、反应器选择和设计、反应条件控制和优化、分离和提纯、安全性和可持续发展等因素。

通过合理的设计和优化，可以提高生产效率，降低生产成本，满足市场需求。

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。

【精品】年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计毕业设计答辩..教学课件

聚乙烯醇的性质及用途
PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
• 三塔每小时精制出来的合格醋酸乙烯理论上必须满足并大于每小时生产出成品聚乙烯醇的需要。计算三塔每小时精制出的醋酸乙烯量。再反推得到三塔的加料量，这个加料量其实就是包含了所有来源加料的总量。通过这个总量我们再根据工艺书里提供的加料组分比，计算出馏出液的量。这样就知道了四塔的进料了。
物性数据汇总表
精馏塔汽液负荷计算
因为塔中分子汽化潜热不等，所以不能用恒分子流的方法计算气液负荷。本方法计算用热平衡与物料平衡联立的方法计算气液负荷
通过全塔热平衡计算再沸器的热负荷Qs 全塔热平衡等式
QS + QF + QD =QP + QM + QW + QE 进料热QF=进料比热×进料量×加料温度=93982kJ/h 回流热QD=馏出比热×馏出量×回流比×馏出温度 =21870kJ/h 馏出热QR=馏出比热×馏出量×馏出温度
四塔附属设备

CAD流程图及手绘图
共四张CAD图
聚乙烯醇的生产线流程图聚乙烯醇的精馏工段流程图聚乙烯醇的聚合工段流程图冷凝器的设备
共二张手绘图
精馏四塔设备图精馏四塔流程图
谢谢
塔板数计算
相平衡方程： x(y1)y1.7 8y0.7y8
x F ──进料中轻组分的

年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计设计

年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计设计安徽建筑大学毕业设计专业高分子材料与工程班级 09高分子(1)班学生姓名朱朋明学号 09206020128 课题年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计指导教师覃忠琼向学毅2013年 6 月 10 日安徽建筑大学毕业生设计摘要目前，聚乙烯醇行业正处于产能急剧扩张，技术更新换代的时期，由此，对于聚乙烯醇生产相关设备的研究及设计显得尤为重要。

本次设计，充分调查了国内外聚乙烯醇市场状况和行业发展方向，学习聚乙烯醇制造工艺，对所研究的聚乙烯醇行业有了较深认识。

通过查阅相关的资料，系统的学习了聚乙烯醇的工艺流程，其包括：乙炔发生、醋酸乙烯酯制备、精制、聚合，聚醋酸乙烯酯的醇解。

乙炔法制造的醋酸乙烯酯含有较多杂质，不利于醋酸乙烯酯的聚合，必须通过精馏工序将其提纯精制。

本次设计针对醋酸乙烯酯精制，根据实际生产需求，设计醋酸乙烯酯精馏工段四塔，计算精馏塔设备相关参数并对附属设备计算选型，绘制工艺流程图、设备结构图。

关键词：聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、精馏工序，精馏塔年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计AbstractAt present, the polyvinyl alcohol profession is being in produces can expand suddenly, the technology renewal time, from this, appears regarding the polyvinyl alcohol production correlation equipment research and the design especially importantly.This design, investigated the domestic and foreign polyvinyl alcohol market condition and the profession development direction fully, the study polyvinyl alcohol manufacture craft, to the polyvinyl alcohol profession which studies has had known deeply.Through the consult related material, the system study polyvinyl alcohol technical process, it has included: The acetylene has, the vinyl acetate preparation, the purification, the polymerization, the polyvinyl acetate alcoholysis.The acetylene law manufacture vinyl acetate includes many impurities, does not favor the vinyl acetate the polymerization, must through the selective evaporation working procedure its depuration purification.This design in view of vinyl acetate purification, according to actual production demand, design vinyl acetate selective evaporation construction section four towers , computation rectifying tower equipment correlation parameter and to appurtenance computation shaping, plan flow chart, equipment structure drawing.Key words: Polyvinyl alcohol;Polyvinyl acetate; Polyvinyl acetate ester;Distillationprocess;Distillation columns目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................... I I 目录. (III)第一章聚乙烯醇的综述 (1)1.1前言 (1)1.2聚乙烯醇的性质及用途 (1)1.3聚乙烯醇市场前景 (1)1.4聚乙烯醇的生产工艺 (5)1.4.1生产方法 (5)1.4.2乙炔法生产原理 (7)第二章设计方案的确定 (11)第三章醋酸乙烯酯精馏四塔(T-204) (14)的工艺设计 (14)3.1 精馏工序的物料衡算及操作条件的确定 (14)3.1.2 物性数据查找计算及汇总 (16)3.2精馏塔汽液负荷计算 (21)3.3精馏四塔塔板数的确定 (25)3.4.1塔径的初步设计 (28)3.4.2 溢流堰及降液管的设计 (30)3.4.3 弓形降液管的宽度和横截面 (33)3.4.4 降液管底隙高度 (34)3.4.5 筛孔的设计 (35)3.4.6 筛板塔的流体力学的计算 (36)3.5 塔附件的工艺设计及选型 (41)3.5.1工艺接管 (41)3.5.2法兰 (43)3.5.3 筒体和封头 (43)3.5.4除沫器 (44)3.5.5吊柱 (44)3.5.6裙座 (45)3.5.7人孔 (45)3.6塔总体高度设计计算 (46)3.7附属设备的初步计算 (46)3.7.1 冷凝器(NQ-204)的选型 (46)3.7.2再沸器(ZF-204)的设计 (47)第五章设计总结 (53)参考文献 (54)附录 (56)安徽建筑大学毕业生毕业设计第一章聚乙烯醇的综述1.1前言聚乙烯醇（简称PVA）是目前已发现的唯一具有水溶性且无毒的高聚物，别名为PVA,Poval。

年产40000吨PVA聚合二塔设计

1.3.1
在化纤工业中的应用
聚乙烯纤维在化纤行业中又称为维纶，维纶纤维是一种很有价值的功能性差别化纤维，水溶性维纶纤维有长丝和短纤两大类。水溶性维纶长丝是理想的水溶性纤维，是维纶的特色品种，可有O～100℃水溶温度，供各种用途使用。它具有理想的水溶温度和强伸度，良好的耐酸、耐碱、耐干热性能，溶于水后无味、无毒，水溶液呈无色透明状，在较短时间内能自然生物降解[4]。其主要应用有以下几种：
材料与化学工程学院
本科毕业论文
课题名称：年产40000吨PVA聚合二塔系
统设计专业：高分子材料与工程
班级：1班
学生姓名：刘伟
学号：09290140114
指导教师：覃忠琼向学毅
2013年6月
摘要
聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子聚合物，其性能独特，具有较佳的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、胶体保护性、气体阻隔性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性等。广泛应用于纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、高分子化工、生物工程等领域，具有十分优良的应用前景。所以对于高分子专业的学生，掌握其工艺技术变得十分重要。
1.2.1
中文名称：聚乙烯醇
英文名称：polyvinyl alcohol，viny alcohol polymer，poval，简称PVA
分子式：[C2H4O]n
结构式：
1.2.2
干燥无塑性的聚乙烯醇为有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味，无污染。可在80--90℃水中溶解，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙
无捻毛巾
用水溶性维纶长丝生产的无捻绒毛毛巾具有手感丰满、柔和、高吸水性等特点。这种毛巾具有不割绒但微微发光的特点，目测和手感象丝绒毛巾一样，十分高档。

年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计毕业设计

毕业设计题目：年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计院（系）：化学化工学院专业：化学工程与工艺学号：姓名：指导教师：完成日期：2014.6目录第一章文献综述 (4)1.1 甲醇生产工艺进展及国内发展前景 (4)1.1.1甲醇简介 (4)1.1.2甲醇的用途 (8)1.1.3甲醇的安全性 (9)1.1.4甲醇国内外合成技术现状 (10)1.3影响精馏操作的因素与调节 (12)1.3.1影响精馏操作的主要因素简析 (12)1.3.2精馏塔的产品质量控制和调节 (13)1.4 Aspen Plus工艺流程模拟 (14)第二章物料衡算和能量衡算 (16)2.1操作条件 (16)2.2物料衡算 (16)2.2.1 预塔物料衡算 (17)2.2.2 加压塔的物料衡算 (18)2.2.3 常压塔的物料衡算 (29)2.2.4 回收塔的物料衡算 (37)2.2.5 四塔实际模拟 (45)2.4整个四塔甲醇的回收率 (55)2.5加压塔、常压塔、回收塔采出甲醇的浓度 (55)第三章预精馏塔工艺设计及其附件选型 (55)3.1 设计依据 (55)3.1.1 预精馏塔设计已知条件 (55)3.1.2 塔板工艺条件计算 (56)3.1.3 塔径计算 (57)3.1.4 塔高计算 (58)3.1.5 塔板的工艺尺寸 (60)3.1.6 塔板流体力学验算 (64)3.2 预精馏塔附件选型 (71)3.2.1 管口设计 (71)3.2.2 设备管口表 (73)参考文献 (74)附录 (74)致谢 (75)年产30万吨甲醇精馏提纯的工段设计学生：xxx 指导老师：xxx摘要：本设计是关于甲醇精馏的工段及其预塔设备的设计，文中着重介绍了四塔流程。

按照课程设计任务书上的要求，文中具体内容包括：甲醇及精馏的相关内容；甲醇精馏流程介绍；精馏全流程的物料衡算和能量衡算；Aspen对全流程的模拟及分析以及Radfrac模块中的Tray Sizing对加压、常压、回收塔的尺寸设计；预精馏塔的塔设备计算及塔附件选型等。

聚乙烯醇(上)

年产 30000 吨聚乙烯醇聚合精馏一塔系统工艺设计第一章聚乙烯醇综述1.1 聚乙烯醇性质和用途1.1.1 聚乙烯醇性质简介聚乙烯醇树脂是以乙烯法生产的醋酸乙烯为原料，经溶液聚合、无水低碱醇解得。

工艺具有物耗低、能耗低、污染小的特点，是一种环保型产品，聚乙烯醇主要有完主醇解型和部分醇解型两大类。

1.1.1.1 聚乙烯醇的化学结构聚乙烯醇的端基较复杂，除了羟基外，还有羧基、羰基和二甲基乙氰基等。

这些基团表现了复杂的行为。

它们除了影响到维尼维纤维的着色、染色性能、吸湿性能，并促使聚乙烯醇溶解部分的增加。

根据羟基空间分布的位置，可分为全同结构聚乙烯醇（I-PVA）、间位结构聚乙烯醇(S-PVA)和无规结构聚乙烯醇（A-PVA）。

以下就是这三种结构的构象：I-PVA结构最规整，S-PVA结构规整性差些，A-PVA结构最不规整。

聚乙烯醇的优优 QQ510852074第1页共 62 页2010-9-25安徽建筑工业学院本科生毕业设计结构愈规整，大分子之间结合就越紧密，分子间的羟基和氢愈容易形成氢键，它们的结晶度就愈高，制成纤维耐热水性就高。

低温聚合生产的聚乙烯醇全同结构占的比例大，规整性高，用它制成的纤维，不经过缩醛化处理耐热水性也很高。

1.1.1.2 聚乙烯醇的化学性质聚乙烯醇的化学性质在于它的仲醇基的存在，它在一定程度上类似纤维素，例如它的羟基含量与纤维素中羟基的含量相差不大。

它能进行多元醇典形的化学反应，能够酯化和醚化，能与碱金属、醛反应。

也能与二硫化碳和氢氧化钠反应生成黄原酸盐。

其水溶液有很好的粘接性和成膜性；能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂；具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。

溶于水，为了完全溶解一般需加热到 65～75℃。

不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。

微溶于二甲基亚砜。

120～l50℃可溶于甘油.但冷至室温时成为胶冻。

聚乙烯醇生产过程中塔器的设计和技术改造

工处理量提高—倍、江维高科处理量提高５％。０
１２气体分离塔（Ｑ一１３．Ｔ０）
该塔分离从合成反应器出来的含有醋酸乙烯、乙炔、醋酸及少量的催化剂粉末，塔为筛板、原泡罩混合塔。全塔分成三段，段与段之间通过升气管气体可以通过，液体不能在段与段之间穿流。
塔顶出来的气体，乙炔８％、５５乙醛含８氮．％、１９ ’ ．％此外，还有二氧化碳和一氧化碳等。采用ＣＴＳＹ低压降塔板，使全塔压为１ｋａ０Ｐ左右，可提高合成工段的生产能力，另外ＣＴ塔板ＳＹ具有良好的抗堵性能，好地解决了催化剂堵塔较的问题。已在安徽皖维（３台）山西三维（、３台）、广西广维（２台）牡丹江东北化工（、２台）江西江、维、福建化纤、湖南湘维使用，效果良好。１３吸收塔（Ｑ一１４）解吸塔（Ｑ一１５、．Ｔ０、Ｔ０）水
洗塔（Ｑ一１６Ｔ０）
收稿日期：０２７—００８—３１
分和碱滴；第三段用除沫网或填料除去第二段带
来的水滴。
二塔作用是去除乙炔气体中的杂质，得到符合合成反应要求的乙炔。采用新型填料和ＣＴ塔板ＳＹ结合对以上二塔进行扩产改造，可在塔体不变的条件下，大幅度提高塔的处理能力，牡丹江东北化如：
良好。
侧线气相采出。精馏四塔作用是把三塔馏出的醋酸乙烯回收回来，塔顶馏出乙醛、醋酸甲酯等轻组分，塔釜为

年产10000吨聚乙烯醇精馏五塔计算示例

年产10000吨PVA的TQ-205结构参数计算示例一、五塔物料平衡计算方法基准：年产10000吨聚乙烯醇。

1、精馏送出醋酸乙烯量：已知皖维采用低碱法生产的聚乙烯醇平均纯度为94%，按照年生产时间8000小时计算，收率为99.5%，聚合转化率为50%，则10000×1000÷8000×0.94÷44=精馏送出醋酸乙烯量÷86×99.5%精馏送出醋酸乙烯量=2308kg/h。

2、一塔加料即反应液中各组成的含量：已知反应液的组成为：则根据一塔加料中醋酸乙烯×99.8%=精馏送出醋酸乙烯量：(假定收率99.8%)3、假定醋酐、二醋酸亚乙酯和水反应产生的醋酸和由ZF-208釜排出系统的醋酸及系统醋酸消耗相当，可认为五塔中采送出的醋酸为一塔进料中的醋酸含量。

（不考虑乙醛氧化产生的醋酸或假定乙醛经TQ209提纯后作为一个产品外售）则：五塔中采送出的醋酸=3152.9 kg/h。

已知原皖维公司某生产线侧线采出精醋酸的组成和本设计如下表。

(比例系数：3152.9÷4137.9=0.762)表3 侧线采出精醋酸表4 进料注：塔内加水51公斤/小时.表5 馏出液表6 排出釜残液二、操作条件和物料平衡表7 操作条件表8 物性数据汇总表三、气液负荷计算因为该塔中分子汽化潜热不等，所以不能用恒分子流的方法计算气液负荷。

本计算用热量平衡与物料平衡联立的方法计算气液负荷。

（一）通过全塔热平衡计算再沸器的热负荷Q s图1 全塔热平衡Q F=0.473×3509.53×80=132800千卡/小时Q R=0.581×327.02×6×45=51299千卡/小时Q P=0.581×327.02×(6+1)+188.18×327.02×(6+1)=432100千卡/小时Q m=（0.473×3177.36×126）+(98.42×3177.36)=502080千卡/小时Q W=0.475×74.71×126=4471千卡/小时假设全塔热损失为：Q E=0.03Q S全塔热平衡：Q S+Q F+Q R=Q P+Q m+Q W+Q EQ S－0.03Q S=( Q P+Q m+Q W)－(Q F+Q R)∴97.0)51299 132800()4471502080432100(+-++=SQ=777888千卡/小时（二）由第2块板以下的热量平衡和物料平衡，求提馏段上升汽量SV'和下降液体量SL'用C代表比热千卡/公斤〃℃H i 代表汽化潜热千卡/公斤热量平衡Q L +Q S =Q V +Q W +Q m （1）物料平衡L'=V'+m+W （2）Q L =C L'T=C (V'+m+W)T=CV'T+CmT+CWT （3） Q V = V'H i +CV'T （4） Q W =CWT （5） Q m =mH i +CmT （6）图1 热量平衡（千卡/小时）图2 物料平衡（公斤/小时）将式（3）（4）（5）（6）代入式（1），得： CV'T +CmT +CWT +Q S = V'H i +CV'T +CWT +mH i +CmT 消去两边同类项，得： Q S =V'H i +mH i ∴iiS H mH Q V -=' （7）将有关数据代入式（7），得：42.9842.98*36.3177777888-='V =4726.4公斤3/小时19.236004.4726⨯='s V =0.599米3/秒将有关数据代入式（2），得：L'=V'+m+W=4726.4+3177.36+74.71=7978.5公斤/小时∴104636005.7978⨯='s L =0.0021米3/秒（三）求精馏段气液负荷18.117.10017.100)80118(473.0=+-=δ进料板以上第一块板的气相负荷V s1 ∵Fs s F V V γδ3600)1(1-+='Fs s F V V γδ3600)1(1--'=19.23600)118.1(53.3509599.0⨯--==0.519米3/秒精馏段顶板气相负荷V s21、由于回流液温度低产生的内回流量()塔顶汽化潜热馏出液温度塔顶温度馏出液比热回流比馏出量-⨯⨯=∆18.188)45108(602.327518.0-⨯⨯==340.3公斤/小时2、p s R V γ3600)1(2∆++=馏出量3.136003.340)16(02.327⨯++==0.562米3/秒精馏段平均气相负荷221s s s V V V +=2562.0519.0+==0.541米3/秒进料板上一块板的液相负荷L s1∵F s sFL L γδ36001+='∴Fss FL L γδ36001-'=1047360053.350918.10021.0⨯⨯-==0.00100 米3/秒精馏段顶板液相负荷L s2Rs L γ36002∆++=工艺水回流量102736003.34051602.327⨯++⨯==0.00064米3/秒精馏段平均液相负荷L s221s s s L L L +=200064.000100.0+==0.00082米3/秒 (下面请你按照公式自己完成) 四、精馏段计算（一）塔径计算设板间距H T =0.4米，Lh '=0.07米则H T －Lh '=0.4－0.07=0.33米2121)775.11037(838.000135.0)(=V L s s V L γγ=0.0389 查史密斯图，得C 20=0.072.020)20(σσC C ==0.069 最大允许空塔速度VV L C W γγγσ-=max 775.1775.11037069.0-==1.67米/秒W'取（0.6~0.8）W max 之间，取0.6W max W'=0.6×1.67=1.002米/秋 D'=21785.0838.0⨯=1.033米取塔径D 为1.4米，则实际空塔速度为： W=2785.0D V s =24.1785.0838.0⨯=0.546米/秒（二）溢流堰及降液管的设计堰长L W 一般取（0.6~0.8）D ，取下限 L W =0.6×1.4=0.84米堰上液流高度h 0W ：5.25.284.000135.0810810⨯=WsL L =1.68查图得E=1.0283/20)3600(100084.2W s W L L E h =3/2)84.000135.03600(028.100284.0⨯⨯==0.0094米液面梯度△： 1、鼓泡层高度h fh f =2.5L h '=2.5×0.07=0.175米2、弓形降液管的宽度W d W d =0.14米3、内外堰之间的距离Z 1 Z 1=D －2W d =1.4－2×0.14=1.12米4、平均液流长度b2D L b W +=24.184.0+==1.14米 Lf s f bh Z L h b γμ312)1000(3600)1000250(215.0+=∆1037)175.014.11000(1037)175.014.11000(12.10013.036004.0)175.0100014.1250(215.0332⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯==0.0000116米水柱液面梯度很小，可以略去。

兰州交通大学年产2万吨乙醇水精馏塔的设计

设计任务书1．设计题目：年产2万吨乙醇--水精馏塔的工艺设计2．设计条件生产能力：年产4102 吨85% （mol%）乙醇设备型式：浮阀塔操作压力：常压原料液：乙醇的摩尔百分含量为35%，50℃进料乙醇的纯度：塔顶不低于85%（mol%,下同），塔底不高于1%。

每年按330天计，每天24小时连续生产建厂地址：兰州地区要求单板压降都不大于103Pa,3．设计步骤及要求3．1确定设计方案（1）流程的选择（2）塔板类型的选择，例如浮阀的类型、降液管、溢流装置等的选择（3）压力的选择（4）进料热状况的选择（5）加热方式的选择3．2查阅物料的物性数据（1）乙醇-水的相平衡数据（2）确定精馏段和提馏段的定性温强度和压强（3）分别确定精馏段和提馏段的气相和液相的平均密度、液相的平均表面张力、液体的平等均粘度3．3塔的工艺计算3．3．1塔设计方案的确定（1）全塔的物料衡算（2）绘制相平衡图（t-x-y和x-y相图）（3）确定回流比（4）确定理论塔板数（5）确定全塔效率（6）分别确定精馏段和提馏段的实际塔板数和进料板位置（7）分别确定精馏段和提馏段的气液两相的负荷3．3．2精馏段塔板主要工艺结构尺寸的计算（1）塔径（初选板间距、求取空塔气速和泛点气速）（2）塔高的计算（3）溢流装置的设计（包括溢流堰的型式、堰长、堰高、降液管的宽度和面积、降液管内流体的停留时间、降液管的底隙高度）（4）塔板上各区域的布置（包括塔板的开孔区、降液区、安定区和边缘区的分布）（5）浮阀的个数以及排列方式（包括阀孔直径、个数、排列和开孔率等）（6）精馏段塔板的流体力学计算级校核（包括溢流堰上清液层的高度、塔板的压降、降液管内清液层的高度、降液管内液体的停留时间、雾沫夹带量、漏液点等）（7）绘制塔板的气液负荷性能图，要求操作弹性不小于2.（8）如果不符合上述要求重新进行以上计算3．3．3提馏段塔板主要工艺结构尺寸的计算（步骤同精馏段）3．3．4塔附件的工艺设计包括封头、筒体、法兰、补强圈接管、除沫器、裙座手孔或人孔、吊柱等3．3．5计算结果列表4．设计成果4．1设计说明书（A4纸）（1）内容包括封面、任务书、目录、正文、参考文献、附录（2）格式必须严格按照兰州交通大学毕业设计的格式打印。

一个由四个精馏塔和一个分流器组成的化工流程示意图如.

2(3)
C3 0.03
6 塔 1
3(3)
4
塔 2
C1 0.995 C2 0.005
5
分流器
C1 0.01 C2 0.89 7 C3 0.10
8(3)
塔 3
9
C3 0.70 C4 0.30
C4 0.002
10
C3 0.98
C4 0.02
塔 4
11
C4 1.00
分析结果：解完塔3后，可以解塔4或OB。
解到塔3后应该接着解那个单元？
“变量置换”的概念：
流程图
如果一个流程中只有一个流股的流量已知，而且流程过程自由度为0，那么，可以将这个唯一已知的流股流量先假设为未知，使整个设计条件变成弹性设计，再通过选择弹性设计MB的计算基准，假设另外一个流股的流量已知，而达到简化MB计算的目的。
在本例题中，将F1＝1000 mol/h拿掉，假设它未知。那么，这个流程自由度分析表会发生变化，变成如下：
OB MB （全部）
实际设计中，部分求解和完全求解经常在流程MB计算过程中交叉出现。但只要流程设计条件给得正确，解到最后一个单元，必然是完全求解。
由于流程原设计条件中，只有一个流股的流量已知，流程过程自由度为0。
问题：该例题有没有可简化计算的方法？
提示：
可不可以，将原流程设计先变成弹性设计，再通过弹性设计计算基准的选择，从而达到简化MB计算的目的呢？
从自由度分析结果还可以看出：所有单元的自由度都没有为零的。
问题：从哪个单元开始进行计算？
即使所有单元自由度中，没有一个为零，仍然从自由度最小的单元开始计算，只不过分步骤的计算结果中带有未知变量（部分求解）。
例如：本例题MB手工计算从塔2开始，塔2的MB方程：

高效塔器技术在聚乙烯醇生产中的应用研究开发

高效塔器技术在聚乙烯醇生产中的应用研究开发张龑【摘要】在聚乙烯醇行业,塔器设备是一种最重要的生产设备.聚乙烯醇的生产流程长且复杂,一共有很多座塔设备,而且物料种类相对较多,并容易堵塔或液泛等,这些均是精馏设计的难点,也制约着聚乙烯醇质量的提高和能耗的降低.为此,主要研究了高效塔器技术在聚乙烯醇生产中的应用.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)012【总页数】2页(P16,105)【关键词】高效塔器技术;聚乙烯醇;生产;应用【作者】张龑【作者单位】中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司,宁夏银川 750001【正文语种】中文【中图分类】TQ325.91 项目目的本项目中，生产聚乙烯醇的工艺系统有40多个塔器，引入高效塔器技术，将分离效率由20%～40%升至60%～80%，主要改造了以下几类塔器，年创效益经济指标约达到310万元，具体如下：1.1 精馏一塔（1）釜液中降低了乙醛含量，将其由0.09%降至0.04%。

通过乙醛节约，可以创效益21.41万元/a。

（2）回流比被降低，从1.2降至0.7；回流量也被降低，从1 900L/h降至1 100L/h。

通过蒸汽节约，可以创效益5.4万元/a。

1.2 精馏二塔（1）釜液中降低了醋酸乙烯含量，将其由0.9%降至0.4%。

通过醋酸乙烯节约，可以创效益176.78万元/a。

（2）回流比被降低，从1.9降至1.1～1.4，回流量也被降低，从15 000L/h降至11 600L/h。

通过蒸汽节约，可以创效益20.4万元/a。

1.3 精馏四塔（1）塔顶馏出物中降低了醋酸乙烯含量，从16%降至9%。

通过醋酸乙烯节约，可以创效益12.19万元/a。

（2）回流比被降低，从37降至23，回流量也被降低，从1900L/h降至1100L/h。

通过蒸汽节约，可以创效益3.2万元/a。

1.4 精馏六塔塔顶馏出物中降低了醋酸含量，可从110g/L降至50g/L。