文档介绍：化工原理课程设计
设计题目:常压、连续精馏塔分离甲醇—水设计
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
完成日期:
2013年7月7日
化工系
设计前言
甲醇,又名木醇,分子式为CH3OH,分子量:,为有特殊气味的易挥发、易燃烧的液体。有毒,人饮后能致盲。(20℃),℃,能与水和多数有机溶剂混溶。
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重视。但是,化工生产合成所得的甲醇为粗甲醇,一般只含有80%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,在化工生产操作中,化工原料及产品的分离与精制,多是采用精馏来达到目的,而精馏操作则主要通过塔设备来实现。在阅读部分参考书后,经组员讨论,拟出一套较理想的甲醇-水分离精馏塔设计方案,决定取用的塔板类型为筛板塔,因为筛板塔生产能力大,塔板效率高,比较符合符合甲醇-水分离精馏塔设计的要求。本次设计中,由老师规定的任务条件基本可确定加料热状况采用泡点进料,冷凝方式塔顶冷凝采用全凝器,回流方式采用强制回流,加热方式采用间壁蒸汽加热。
在设计过程中,由于查找物性数据的资料书版本各不相同,数据上有一定出入,且个人能力有限,所以有些数据作过估算。其中,计算过程要考虑的因素很多,温度、密度、粘度和表面张力的计算基本都采用内插法计算,可能存在一定误差,故接下去的计算中略有偏差,但问题不会太大。其次,由于时间有限,在作图时,没有仔细按标准规范做,仅仅画了草图作参考。在此笔者也对自己治学态度的不严谨而作自我反省。本设计在袁军老师的指导下,与课程设计小组各位同学的不断交流中改正完善,在此对老师及各位组员给予笔者的帮助与支持一并表示真挚的感谢!由于水平有限,时间也很紧,存在问题在所难免,恳请老师批评指正!
2013年6月
目录
目录 1
1. 设计题目 3
2. 设计任务及条件 3
3. 设计内容 3
. 物性、相平衡数据的收集与计算 3
. 物料衡算 3
. 物性、相平衡数据收集 4
. 回流比、操作线及理论塔板数的求取 5
. 精馏塔的化工计算 6
. 实际塔板数的计算 6
. 操作压力计算 6
. 操作温度计算 7
. 平均摩尔质量计算 7
. 平均密度的计算 8
. 液体平均表面张力计算 9
. 液体平均粘度的计算 10
. 精馏段塔径计算 11
. 精馏段塔径的计算 11
. 提馏段塔径的计算 12
. 平均塔径 13
. 有效高度的计算 13
. 精馏塔塔板结构设计及核算 14
. 溢流装置的计算 14
. 堰长 14
. 溢流堰高 14
. 弓形降液管宽和截面积 14
. 降液管底隙高度 15
. 塔板的布置 16
. 塔板的分块 16
. 边缘区宽度确定 16
. 开孔区面积计算 16
. 筛孔的计算及其排列 16
. 塔板结构力学核算 17
. 塔板压降 17
. 液面落差 19
. 液沫夹带 19
. 漏液 20
. 液泛 21
. 塔板负荷性能图 22
. 漏夜线 22
. 液沫夹带线 23
. 液相负荷下限线 25
. 液相负荷上限线 25
. 液泛线 25
. 操作弹性的计算 28
. 精馏塔的简单结构及工艺流程图 29
. 塔板平面布置简图 29
. 辅助设备(塔顶冷凝器、塔釜再沸器等)的计算 30
. 接管尺寸 30
. 再沸器蒸汽进口管 30
. 塔顶蒸汽进冷凝器出口管 31
. 冷凝水管 31
. 塔顶冷凝器(换热器)的计算和选取 31
. 塔釜再沸器的计算和选取 33
. 计算结果及符号说明汇总 33
4. 设计总结 36
5. 参考文献 37
6. 附图 37
设计题目
常压、连续精馏塔分离甲醇—水设计
设计任务及条件
泡点进料,塔顶进入全凝器,塔釜间接蒸汽加热;塔板压降:,全塔压降在30kPa以内。
选塔:筛板塔
设计内容
物性、相平衡