文档介绍：化工原理课程设计
叩摘哲殖
课程设计（论文）
课程名称 化工原理
题目名称 甲醇-水冷凝器工艺设计
学生姓名
学 号
系、专 业 生化系2010级制药工程
指导教师
2013年1月3日
课程设计任务书 3
广泛的应用，尤其在很多大工业生产中。
冷凝器同样是一种广泛使用的精馅工艺设备,在炼油，化工行业中是主要的工艺 设备之一。根据换热条件，采用水作为冷却介质， 体冷却属于一侧为恒温流体的传热。由于传热温差小于
50°C,不设置膨胀节。由于 介质为有机质蒸气和水，所以水走壳程，有机质走管程。
原料液为含甲醇70% （质量分数，下同）、水30%的混合溶液，温度为20°C。分 离要求为塔釜甲醇含量不大于0. 1%,年产量45000 （吨）。
甲醇系结构最为简单的饱和一兀醇,化学式CH3OH。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精 气味易挥发的液体。
外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。微有乙醇样气味，易挥发，易流动，燃 烧时无烟有蓝色火焰，能与水、乙醇、乙酰等有机溶剂互溶，能与多种化合物形成共沸混 合物，能与多种化合物形成溶剂混溶，溶解性能优于乙醇，能溶解多种无机盐，如碘化钠、 ***化钙、***铉、硫酸铜、***银、***化铉和***化钠等。易燃，与空气混合的爆炸极限为 %-% (体积)。有毒，一般误饮5~10ml可致眼睛失明，大量饮用会导致死亡。
甲醇对金属特别是黄堑有轻微的腐蚀性。易燃，燃烧时有无光的淡蓝色火焰。蒸气能 %-%(vol)。纯品略带乙醇味,粗品刺鼻难闻。有 ,致使失明。正常人一次饮用 4-10g纯甲醇可产生严重中毒。饮用7-8g可导致失明，饮用30-100g就会死亡。
本次设计采用填料精馅塔。其优点为：
生产能力大，由于塔板上浮阀安排比较紧凑，其开孔面积大于泡罩塔板，生 产能力比泡罩塔板大20%〜40%,与筛板塔接近。
操作弹性大，由于阀片可以自由升降以适应气量的变化，因此维持正常操作 而允许的负荷波动范围比筛板塔，泡罩塔都大。
塔板效率高，由于上升气体从水平方向吹入液层，故气液接触时间较长，而 雾沫夹带量小，塔板效率高。
塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的50%〜80%,但是比 筛板塔高20%〜30%。
塔的造价较低，浮阀塔的造价是同等生产能力的泡罩塔的50%〜80%，但是比 筛板塔高20%〜30%。
一、物料衡算
（已知技术参数和条件）
《化工原理》课程设计任务书
1.
1.
年产甲醇45000吨，根据工业生产中连续生产的特点，取年平均生产时间 为8000小时，即小时产量为：45000 X 103/8000=5625kg/h,本设计以小时
产量为计算基准。
含甲醇 45000/8 X98%=5512. 5kg/h=172. 27kmol/h
含水 45000/8 X 2%=112. 57kg/h=6. 25kmo I /h
原料为常温液体，原料组成：CH30H 70%, H20 30%
：塔釜甲醇含量不大于0. 1% 1. 2精馅塔物料衡算
塔顶米出Gd Xd
进料Gf Xf
塔底采出G.
1. 2. 2用质量分率计算进料量及塔釜采出量
由 Gf= Gd + Gw
Xf Gf = XD + Xw Gw
其中 Xf=70% Xd=98% Xw <%
求得 Gf =7959 kg/h Gw =
. 3计算摩尔量、摩尔分率
由于甲醇分子量为32,水的分子量为18
98/32
98/32 + 2/18
=
70/32
X 〃 = =
70/32 + 30/18
Xw = = 0 0 5
w +
Md = +(l- x 18 = Ikg/kmol
Mf = +(1-。xl8 = kg/kmol
布= 32+(1- xl8 = Ikg/kmol
表1. 1精馅塔物的料衡算表
进料F
出料
塔顶采出D
塔底采出w
组分
kmol/h
kg/h
wt%
kmol/h
kg/h
wt%
kmol/h
kg/h
Wt%
甲醇
70
172