文档介绍：武夷学院
课程设计说明书
课程名称: 化工原理课程设计
题目: 28000吨/年甲醇—水填料精馏塔设计
学生姓名: 王玉惠学号: 20094121060
系别: 环境与建筑工程系
专业班级: 2009级化学工程与工艺(2)班
指导老师: 吴方棣
2012年5月
目录
设计任务书 - 5 -
1 流程的确定和说明 - 6 -
加料方式 - 6 -
进料状况 - 6 -
塔顶冷凝方式 - 6 -
回流方式 - 6 -
加热方式 - 6 -
加热器 - 6 -
本章小结 - 6 -
2 生产操作条件的确定和说明 - 8 -
与物性有关的因素 - 8 -
与操作条件有关的因素 - 8 -
本章小结 - 8 -
3 精馏塔的设计计算 - 9 -
操作条件与基础数据 - 9 -
操作压力 - 9 -
气液平衡关系及平衡数据 - 9 -
物料平衡计算 - 10 -
精馏塔工艺计算 - 11 -
物料衡算 - 11 -
热量衡算 - 12 -
理论板数计算 - 15 -
精馏塔主要尺寸的设计计算 - 16 -
塔顶条件下的流量及物性参数 - 16 -
塔底条件下的流量及物性参数 - 17 -
进料条件下的流量及物性参数 - 18 -
精馏段的流量及物性参数 - 19 -
填料的选择 - 21 -
塔径的设计计算 - 21 -
精馏段塔径计算 - 22 -
提馏段塔径计算 - 22 -
液体喷淋密度的验算 - 23 -
填料层高度和压降的计算 - 23 -
- 23 -
填料层压降的计算 - 24 -
填料层高度和压降计算汇总如下 - 24 -
本章小结 - 24 -
4 附属设备及主要附件的选型计算 - 26 -
冷凝器 - 26 -
加热器 - 26 -
塔管径的计算及选择 - 26 -
进料管 - 27 -
- 27 -
塔顶蒸汽接管 - 27 -
塔釜出料接管 - 27 -
塔内管径的计算汇总如下 - 28 -
- 28 -
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布液计算 - 28 -
填料及支撑板的选择 - 29 -
塔釜设计 - 29 -
除沫器 - 29 -
本章小结 - 30 -
5 设计结果汇总 - 31 -
6 工艺流程图、填料塔主体设备图 - 32 -
- 32 -
- 32 -
参考文献 - 33 -
设计任务书
1 设计题目
28000吨/年甲醇—水填料精馏塔设计
2 设计任务
生产能力(进料量):年处理甲醇-水混合液28000吨;操作周期:每年280天,每天24小时连续运行;进料组成:甲醇含量为20%(质量百分数)的常温液体;分离要求:塔顶甲醇含量不低于90%,%;
3 操作条件
操作压力:塔顶为常压;进料热状况:自选;加热方式:自选;填料的选择:250Y金属波纹填料
4 设计内容
(1)设计方案的选择及流程确定;(2)生产条件确定和说明;(3)塔体工艺尺寸设计;①塔径的确定,②填料层高度的确定,③填料层压降的确定;(4)辅助设备选型与计算;(5)设计结果汇总。
1 流程的确定和说明
加料方式
加料分为两种:高位槽加料和泵直接加料。本次设计采用高位槽加料,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。
进料状况
进料状况一般有冷液进料、泡点进料、汽液混合物进料、露点进料、加热、蒸汽进料等。冷液进料对分离有利,但会增加操作费用。泡点进料对塔操作方便,不受气温季节影响。本设计采用泡点进料。泡点进料基于恒摩尔流,假定精馏段和提馏段上升蒸汽量相等,精馏段和提馏段塔径基本相等。制造上较为方便。
塔顶冷凝方式
全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,故使用全凝器。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。
回流