文档介绍：沈阳化工大学科亚学院学号: 311306109 化工原理课程设计说明书设计题目: 甲醇- 水筛板精馏塔设计时间: 专业名称: 环境工程学生姓名: 指导教师: 设计成绩: 2 化工原理课程设计任务书一、设计题目分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔二、设计数据及条件生产能力: 年处理甲醇-水混合液 万吨(年开工 300 天) 原料: 轻组分含量为 38% (质量百分率,下同)的常温液体分离要求: 塔顶轻组分含量不低于 95% 塔底轻组分含量不高于 % 建厂地区:沈阳市三、设计要求: 1、编制一份精馏塔设计说明书,主要内容要求: <1>. 前言<2>. 流程确定和说明<3>. 生产条件确定和说明<4>. 精馏塔的设计计算<5>. 主要附属设备及附件的选型计算<6>. 设计结果列表<7>. 设计结果的自我总结评价与说明<8>. 注明参考和使用的设计资料 2、编制一份精馏塔工艺条件单,绘制一份带控制点的工艺流程图。 0 前言塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。塔设备的设计和研究,已经收到化工行业的极大重视。在化工生产中, 塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面,都有非常重大的影响。精馏过程的实质是利用混合物中各组分具有不同的挥发度。即在同一温度下,各组分的饱和蒸汽压不同这一性质,使液相中的轻组分转移到汽相中,汽相中的重组分转移到液相中,从而打到分离的目的。因此精馏塔操作弹性的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。为了加强工业技术的竞争力,长期以来,各国都在加大塔的研究力度。如今在我过常用的板式塔中主要为泡罩塔。浮阀塔,筛板塔和舌型塔等。填料种类出拉西、环鲍尔环外,阶梯环以及波纹填料、金属丝网填料等规整填料也常采用。更加强了对筛板塔的研究,提出了斜空塔和浮动喷射塔等新塔型。同时我国还进口一些新型塔设备,这些设备的引进也带动了我国自己的塔设备的科研、设计工作,加速了我国塔技术的开发。国外关于塔的研究如今已经放慢了脚步,是因为已经研究除了塔盘的效率并不取决于塔盘的结构,而是主要取决于物系的性质,如:挥发度、黏度、混合物的组分等。国外已经转向研究“在提高处理能力和简化结构的前提下,保持适当的操作弹性和压力降,并尽量提高塔盘的效率。”在新型填料方面则在努力的研究发展有利于气液分布均匀、高效和制造方便的填料。蒸馏是分离液体混合物的一种方法,是传质过程中最重要的单元操作之一, 蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异,即各组分在相同的压力、温度下,其探发性能不同(或沸点不同)来实现分离目的。例如,设计所选取的甲醇-水体系,加热甲醇(沸点 ℃)和水(沸点 100 ℃)的混合物时,由于甲醇的沸点较水为低,即甲醇挥发度较水高,故甲醇较水易从液相中汽化出来。若将汽化的蒸汽全部冷凝,即可将甲醇和水分离。这多次进行部分汽化成部分冷凝以后,最终可以在汽相中得到较纯的易挥发组分,而在液相中得到较纯的难挥发组分,这就是精馏。在工业中,广泛应用精馏方法分离液体混合物,从石油工业、酒精工业直至化工原理课程设计焦油分离,基本有机合成,空气分离等等,特别是大规模的生产中精馏的应用更为广泛。蒸馏按操作可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等多种方式。按原料中所含组分数目可分为双组分蒸馏及多组分蒸馏。按操作压力则可分为常压蒸馏、加压蒸馏、减压(真空)蒸馏。此外,按操作是否连续蒸馏和间歇蒸馏。在化学工业和石油工业中广泛应用的诸如吸收,解吸,精馏,萃取等单元操作中,气液传质设备必不可少。塔设备就是使气液成两相通过紧密接触达到相际传质和传热目的的气液传质设备之一。塔设备一般分为阶跃接触式和连续接触式两大类。前者的代表是板式塔,后者的代表则为填料塔。筛板塔在十九世纪初已应用于工业装置上,但由于对筛板的流动力学研究很少,被认为操作不易掌握,没有被广泛采用。五十年代来,由于工业生产实践,对筛板塔作了较充分的研究并且经过了大量的工业生产实践, 形成可较完善的设计方法。筛板塔和泡罩塔相比较具有下列特点:生产能力大于 % ,板效率提高产量 15% 左右;而压降可降低 30% 左右;另外筛板塔结构简单,消耗金属少,塔板的造价可减少 40% 左右;安装容易,也便于清理检修。本设计讨论的就是筛板塔 2 目录化工原理课程设计说明书..................................................................... 1 化工原理课程设计任务书......................................................................... 2 第一章流程及生产条件的确定和说明.............