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基于aspenplus的甲醇與水篩板板精餾塔設計書(已修改)

2026-06-29 08:55 本頁面

　

【正文】基于AspenPlus的甲醇與水篩板板精餾塔設計書第一章流程確定和說明1）精餾塔的塔板類型有三種：泡罩塔板，篩孔塔板，浮閥塔板。篩板塔板具有結構簡單，制造方便，造價低等優(yōu)點；2）本設計采用篩板精餾塔；3）加料方式本精餾塔加料選擇泵接加料，結構簡單，安裝方便，而且可以引入自動控制系統(tǒng)來實時調(diào)節(jié)流量及流速。本精餾塔選擇泡點進料，常溫原料經(jīng)換熱后進料。甲醇與水不反應，且容易冷凝，故本精餾塔塔頂選擇全凝器，可用水冷凝。塔釜使用200℃的飽和蒸汽間接加熱。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，～2倍。本設計處理量大，所需塔板數(shù)多，塔較高，回流冷凝器不適宜塔頂安裝，故采用強制回流。甲醇水在常壓下相對揮發(fā)度較大，因此在常壓下也比較容易分離，故本設計采用常壓精餾。如圖1是甲醇水工藝流程草圖：第二章塔板工藝設計處理量（萬噸/年）XD(質(zhì)量分數(shù)，%)XF(質(zhì)量分數(shù)，%)XW(質(zhì)量分數(shù)，%)R/Rmin4塔底產(chǎn)品的摩爾分率已知：甲醇的摩爾質(zhì)量，水的摩爾質(zhì)量。原料液組成XF(摩爾分數(shù)，下同)塔頂組成塔底組成、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量全塔物料衡算一年以300天，一天以24小時計，計算可得進料流率：全塔物料衡算式：聯(lián)立代入求解：D=，W= 塔頂回收率甲醇回收率：　　　水回收率：利用Aspen Plus模擬進行塔工藝計算過程常壓下甲醇水氣液平衡組成與溫度關系利用aspen繪制的甲醇水體系的Txy相圖，如圖2。依據(jù)進料摩爾分數(shù)，℃。甲醇水精餾塔的簡捷計算DSTWU簡捷塔模塊的任務是從反應混合物中從塔頂分離甲醇。首先用簡捷計算方法求出完成指定分離任務需要的最小回流比、最小理論塔板數(shù)和進料位置，為嚴格計算提供初值。圖3. 甲醇水分離篩板精餾塔DSTWU簡捷塔模塊點擊ModelLibrary橫條上的“Columns”。選擇“DSTWU”模塊，拖放到工藝流程圖窗口，用物流線與反應器連接，并用物流線連接精餾塔的兩出口。為便于閱讀，對精餾塔的兩出口物流更改名稱。點擊“Next”按鈕，進行化學組分的定義。點擊“Find”，在彈出的對話框的“Componentnameor”欄中填入組分名稱“CH4O”然后點擊“Findnow”然后點擊“Add”。以此類推，定義甲醇、水組分。點擊“Next”按鈕，選擇熱力學方法。在Global頁的“Propertymethod”下拉框中選上“NRTLRK”。點擊“Next”按鈕，點擊“OK”，進行流股信息的設置，把題目給定的進料物流信息填入對應欄目中。點擊“Next”按鈕，出現(xiàn)精餾塔的簡捷計算設置窗口。填入R/，塔頂、底壓力分別是110kPa和130kPa；甲醇和水為輕、重關鍵組分。至此“DSTWU”B2模塊設置結束，點擊“Next”按鈕，運行計算程序，顯示計算收斂。在“BlocksResults”子目錄窗口的“Summary”頁面，可看到完成指定分離任務，精餾塔簡捷計算的結果。，，對應的進料位置9；精餾塔的頂、℃℃。在“BlocksStreamResults”子目錄窗口的“Material”頁面，可看到精餾塔進、出口物流各組分的流率、組成和多種物性。，，滿足分離要求。甲醇水精餾塔的嚴格算法由以上簡捷計算，D/根據(jù)奧康奈公式：，初步估計板效率為45%，得到精餾段板數(shù)：8/=，提餾段板數(shù)：5/=，總板數(shù)：18+12+1=31；第19塊塔板為進料板。點擊Model Library橫條上的“Columns”。選擇“Radfrac”模塊，拖放到工藝流程圖窗口，用物流線連接精餾塔的進、出口。為便于閱讀，對精餾塔的進、出口物流更改名稱。圖4 嚴格塔模型雙擊“Radfrac”模塊，出現(xiàn)精餾塔嚴格計算的子目錄設置窗口。在“Configuration”頁面，把簡捷計算結果填入相應的空格內(nèi)，如下圖所示。在“Streams”頁面，填入進料位置為19在“Pressure”頁面，填入塔頂壓力和板壓降點擊Blocks下的B1中的setup的Vaporliquid，選擇默弗里效率（單板效率）點擊Next，設置板效率至此，精餾塔嚴格計算需要的信息已經(jīng)全部設置完畢。點擊“Next”按鈕，軟件詢問是否運行計算，點擊“確定”。在“Material”可以查看物料計算結果，%，%，達到題目的設計要求。在“BlocksProfiles”子

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