化工原理课程设计任务书甲醇水连续填料精馏塔.pdf

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： 学号： 指导老师： 2007 年 7 月 13 日 目 录 一、 设计任务书 … …………………………………… 1 二、设计的方案介绍 … ……………………………… . 1 三、工艺流程图及其简单说明 … …………………… . 2 四、操作条件及精熘塔工艺计算 … ………………… . 4 五、精熘塔工艺条件及有关物性的计算 … ……… 14 六、精馏塔塔体工艺尺寸计算 … …………………… 19 七、附属设备及主要附件的选型计算 … …………… .. 23 八、参考文献 … …………………………………… ... . 26 九、甲醇－水精熘塔设计条件图 一、设计任务书 甲醇散堆填料精馏塔设计： 1、处理量： 12000 吨/ 年( 年生产时间以 7200 小时计算 ) 2 、原料液状态：常温常压 3、进料浓度： 41.3%( 甲醇的质量分数 ) 塔顶出料浓度： 98.5%( 甲醇的质量分数 ) 塔釜出料浓度： 0.05%( 甲醇的质量分数 ) 4 、填料类型： DN25金属环矩鞍散堆填料 5、厂址位于厦门地区 二、设计的方案介绍 1、进料的热状况 精馏操作中的进料方式一般有冷液加料、 泡点进料、 汽液混合物进料、 饱和蒸汽进料和过热蒸 汽加料五种。 本设计采用的是泡点进料。 这样不仅对塔的操作稳定较为方便， 不受厦门季节温度影 响，而且基于恒摩尔流假设， 精馏段与提馏段上升蒸汽的摩尔流量相等， 因此塔径基本相等， 在制 造上比较方便。 2 、精熘塔的操作压力 在精馏操作中，当压力增大，混合液的相对挥发度减小，将使汽相和液相的组成越来越接近， 分离越来越难；而当压力减小，混合液的相对挥发度增大， α 值偏离 1 的程度越大，分离越容易。 但是要保持精馏塔在低压下操作， 这对设备的要求相当高， 会使总的设备费用大幅度增加。 在实际 设计中，要充分考虑这两个方面的影响， 我们一般采用的是常压精馏。 如果在常压下无法完成操作， 可以在一定条件下进行小幅度的减压或者增压来改变混合液的相对挥发度， 实现精馏分离。 对于甲 醇— 水二元混合物系统在常压的情况下， 相对挥发度的差异很大， 容易分离。 因此在考虑多方面因 素之后，本设计采用的常压精馏，即塔顶的操作压力控制在 101.325kpa 下。 由于本设计精馏塔不是很高， 故可近似忽略每层塔板的压降。 在实际计算当中， 将全塔近似看 做是在恒压下操作。 3、精馏塔加热与冷却介质的确定 在实际加热中， 由于饱和水蒸气冷凝的时候传热的膜系数很高， 可以通过改变蒸汽压力准确控 制加热温度。水蒸气容易获取，环保清洁不产生环境污染，并且不容易使管道腐蚀，成本降低。因 此，本设计是以