文档介绍：化工原理课程设计说明书
设计题目: 甲醇—水连续填料精馏塔
设计者:
专业: 化工工艺
学号:
指导老师:
2005年07月20日
目录
前言…………………………………………………………(3)
工艺流程说明…………………………………………………(4)
精馏塔的设计计算
………………(5)
…………………………………………………(5)
,求解RMin,R ……………………………………(5)
…………………………………………(6)
、Z、计算…………………………………………………(7)
………………………………………………(14)
辅助设备的选型计算
……………………………………………(15)
…………………………………………(16)
…………………………………(19)
……………………………………………(21)
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设备一览表…………………………………………………(23)
选用符号说明………………………………………………(24)
参考文献……………………………………………………(25)
结束语………………………………………………………(25)
前言
甲醇俗称木醇,木精,是一种大宗有机化学品,它不仅容易运输和储藏,而且可以作为很多有机化学品的中间原料。由它可以加工成的有机化学品有100余种,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。随着近年来技术的发展和能源结构的改变,甲醇开辟了新的用途。甲醇是较好的人工合成蛋白质的原料,目前,世界上已经有30万吨的甲醇制蛋白质的工业装置在运行。甲醇是容易运输的清洁燃料,可以单独或与汽油混合作为汽车燃料,从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。用孟山都法可以将甲醇直接合成醋酸。随着近年来碳一化学工业的发展,甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、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。此外,甲醇在工业应用和实验室中是十分重要的溶剂。许多反应在甲醇作为溶剂时产率非常好。虽然有一定的毒性,但相对于其它有机溶剂来说,还是比较安全的。
本次设计的精馏塔是用来分离回收甲醇的,%(wt%),以提高甲醇的回率,减少对环境的污染;%(wt%),可以代替纯的甲醇直接使用,这说明塔的效率是很好的。采用填料式精馏塔,因为随着填料塔技术的不断完善,在性能上比板式塔要好很多,而且填料塔的结构比较简单,制造、维修难度和造价比板式塔低很多,所以选用填料塔,可以减少设计、制造、操作费用。也是符合实际生产需要的。
工艺流程说明
本次设计的精馏塔是用来分离回收甲醇的,%,所采用的流程如图所示,含19%的原料液通过原料泵加压,再经过过滤器、原料预热器,再进精馏塔进行精馏分离,塔顶气相通过冷凝器冷凝,不凝气体放空。冷凝液一部分由回流泵压回塔内作为回流液,其余部分则作为产品输送到罐场包装。
塔形的选择:
具体选择塔型时,要根据被分离物料的性质和负荷,要求精馏过程的压力降、温度以及腐蚀程度等条件决定。目前主要有板式塔和填料塔两种。根据计算要求该塔分离效率高,压力降小,应采用填料塔。
填料塔与板式塔相比,具有一定的优点:
生产能力大。板式塔内件的开孔率均在50%以上,而填料塔中的空隙率则超过90%,故单位塔截面积上,填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
分离效率高。工业填料塔每米理论级大多在2级以上,最多可达10级以上,而常用的板式塔每米理论级最多不超过2级。研究表明,在减压和常压操作下,填料塔的分离效率明显优于板式塔。
压力降小。填料塔由于空隙率高,故其压降远远小于板式塔。一般情况下,-。-。压降低能降低操作费用,节约能耗。
持液量小。填料塔持液量一般小于6%,而板式塔则高达8%-12%。持液量大,虽可稳定操作,但增长开工时间,增加操作周期及操作费用。
操作弹性大。填料对负荷变化的适应性很大,而板式塔的操作弹性一般很小。
填料塔塔内结构简单,耐腐蚀,且灵活,价廉。
目前工业上95%以上采用填料塔,只有当液体处理量特别大或有固体时,才采用板式塔。
主机(精馏塔)的设计计算