化工原理课程设计(甲醇-水)-工艺部分.pptVIP

化工原理课程设计 甲醇－水二元混合物连续精馏装置的设计 指导教师 李育敏 陆向红 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD F xF tF xD η 储槽 泵 换热器 管道 …… 塔板符合性能计算： 塔板结构设计 附属设备设计 工艺计算： 确定操作的回流比 塔径D 塔高，理论板数 适宜的进料位置 板型 板间距 降液管区 开孔区 溢流堰 …… 课程设计内容 一、工艺优化设计(7.4~7.6) 1）7月4日9:00，教802，布置任务 2）7月4日-7月6日，工艺计算 （1）工艺流程选定 （2）费用计算，绘制费用曲线，确定适宜回流比 （3）Aspen Plus模拟优化 二、精馏塔结构设计(7.7~7.10) 1）7月7日9:00，教802，设备设计计算说明 2）精馏塔结构设计 （1）精馏塔塔板结构设计 （2）计算并绘制板式塔负荷性能曲线 （3）上机校核 三、附属设备设计、选型、校核(7.10~7.12) 1）塔高 2）储槽 3）管道 4）泵 5）换热器 四、编写课程设计说明书（任务书装订其中）(7.12~7.13) 1）完整的计算过程 2）图表：工艺流程图、相图、总费用图、、塔体结构简图、塔板结构简图、塔板负荷性能图 3）结果汇总 4）参考文献 5）新的体会 五、上交课程设计说明书（7.14下午5:00前） V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD Step1：工艺流程选定 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD 进料方式的选择 直接进料 高位槽进料 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD 冷液 泡点 汽液混合物 露点 过热蒸汽 进料温度？ 进料状态的选择 操作热状态稳定，一般要求加热到泡点或接近泡点。 塔顶蒸汽冷凝方式的选择 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD 全凝器 分凝器 塔釜加热方式的选择 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD 直接蒸汽加热 间接蒸汽加热 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD 产品状态的选择 冷却到常温 甲醇产品 废水 塔顶产品冷却器 重力回流 高1.5～2.0m 回流方式的选择 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD 泵回流 工艺流程及条件的选择 （1）加料方式 高位槽进料、直接进料(泵进料） （2）进料状态 冷液、泡点、汽液混合物、露点、过热蒸汽 （3）塔顶冷凝方式 全凝器、分凝器 （4）塔釜加热方式 直接蒸汽加热、间接蒸汽加热 （5）塔顶产品状态 冷却到常温 （6）回流方式 重力回流（高1.5～2.0m）、泵回流 V’, yw L’, xn 加料板 n 1 j i V，y1 L,xD Step1：工艺流程及条件的选择 设计说明书：正规的流程图 带管线布置 精馏工艺计算 （2）物料衡算 （1）相图 计算D、W、xW 已知：F、xF、xD、η 甲醇-水是非理想物系 其汽液平衡关系可参考《化工原理》下册p143 （3）q线、精馏段操作线、提留段操作线 精馏工艺计算 q线 精馏段操作线 提馏段操作线 泡点进料：q=1 R=nRmin 得到 Rmin 总费用 塔体设备费 换热器费用 蒸汽费用：80元/吨 冷却水费用：0.3元/吨 （5）设备费、操作费、总费用的计算。 精馏工艺计算 K1 K2 碳钢 3320 500 不锈钢 13290 2000 精馏工艺计算 ①K1、K2：与材料有关的费用参数 ②塔径D 塔顶第一块板 参考《化工原理》；167页 图10-13 塔径要圆整 工程的概念 精馏工艺计算 ③实际塔板数N 实际塔板数N=理论塔板数NT/全塔效率 理论塔板数NT: 逐板计算 工作量较大 全塔效率： Oconnell公式，参考《化工原理》；《板式塔指导书》 同时取：筛板塔f=1.1， ④ 换热器面积A、蒸汽用量、冷却水用量 与换热器计算有关 原料预热器、塔顶冷凝器、塔底再沸器、塔顶产品冷却器 精馏工艺计算 换热器面积计算：