毕业论文--分离甲醇、 水混合物的板式精馏塔设计化工原理课程设计.doc

课 程 设 计 设计题目 分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计 学生姓名 学 号 专业班级 化工工艺10-04 指导教师 2013年7月25日 合肥工业大学课程设计任务书 设计题目 分离甲醇、水混合物的板式设计 课 程 设 计 主 要 内 容 设计任务：设计一座分离甲醇、水混合物的连续操作常压精馏塔 生产能力：100000吨精甲醇/年；原料组成：醇0wt%，水 0 wt %；产品组成：醇≥wt 99.9%；废水组成：水≥99.5 wt %； 。操作条件： 泡点进料，回流比需优化。 全塔压降：0.011MPa； 塔釜加热蒸汽压力：间接0.2MPa（表压），直接0.1MPa（绝压）。 塔顶全凝器冷却水进口温度20。 常压操作。年工作日300~320天，每天工作24小时。 设备形式（筛板塔、浮阀塔、泡罩塔等）自选。 安装地点：安庆 任务来源：中国石油化工股份有限公司安庆分公司 设计主要内容： 工艺流程的确定，工艺流程采用计算机Aspen软件模拟设计，塔和塔板的工艺尺寸计算，塔板的流体力学验算及负荷性能图，辅助设备的计算与选型，主体设备的机械设计。 设计结果： 设计说明书一份。 主体设备总装图一张（1#图纸），带控制点工艺流程图（3#图纸）一张。 导 教 师 评 语 建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。 签名： 203年 月 日 1 英文摘要 1 第一章 绪论 3 1.1精馏原理及其在化工生产上的应用 3 1.2精馏塔对塔设备的要求 3 1.3塔板的类型与选择 3 1.4塔设备的选择因素 4 第二章 流程的确定和说明 5 2.1设计思路 5 2.2设计流程 5 2.3工艺草图 5 第三章 塔的工艺设计 7 3.1工艺计算 7 3.1.1料液及塔顶，塔底产品含甲醇摩尔分数 7 3.1.2 物系说明 7 3.1.3 回流比、塔板数及进料板 9 3.1.4 各物理性质的计算 20 3.1.5全塔效率及实际塔板数 23 3.2塔和塔板主要工艺尺寸计算 23 3.2.1塔径 23 3.3塔板布置和其余结构尺寸的选取 26 3.3.1 溢流装置的确定 26 3.3.2 弓形降液管的宽度与降液管的面积 27 3.3.3降液管底隙高度 28 3.3.4 安定区与边缘区的确定 29 3.3.5 鼓泡区间阀孔数的确定以及排列 30 3.4塔板流体力学计算 32 3.4.1 气相通过浮阀塔板的压降 32 3.4.2 淹塔 33 3.4.3 雾沫夹带 34 3.5 塔板负荷性能图 36 3.5.1雾沫夹带线 36 3.5.2液泛线 37 3.5.3 漏液线 39 3.5.4液相负荷下限 39 3.5.5液相负荷上限 39 3.6塔板布置与附属设备的计算 40 3.6.1进料管 40 3.6.2回流管 41 3.6.3塔釜出料管 41 3.6.4再沸器蒸汽进口管 41 3.6.5塔釜蒸汽进气管 42 3.6.6简体与封头 42 3.6.7除沫器 43 3.6.8裙座 43 3.6.9吊柱 43 3.6.10法兰 44 3.7塔总体高度的设计 44 3.7.1塔总高（不包括群座） 44 3.7.2有效高度 45 3.8附属设备的设计 45 3.8.1 塔顶全凝器的计算及选型 45 3.8.2塔底再沸器面积的计算及选型 50 3.8.3预热器模拟 50 3.8.4离心泵的选择 53 3.9机械设备设计 56 3.9.1质量载荷 56 3.9.2风载荷和风弯矩 57 3.9.3塔体的强度及轴向应力计算 57 3.9.4裙座的强度及稳定性的验算 58 3.9.5水压试验时塔的强度和稳定性验算 58 3.9.6裙座基础环设计 58 3.9.7地脚螺栓强度设计 59 3.10 Aspen全流程模拟 60 3.10.1流程绘制 60 3.10.2参数设置 61 3.10.3模拟结果查 62 第四章 总结 64 4.1 心得体会 64 4.2主要符号说明 65 4.3参考文献 67 Abstract: This design aims to methanol-water mixture used to carry on the purification method distillation separation or recycled useful components. This design uses a tower for the distillation equipment to