甲醇精餾塔化工原理課程設計-全文預覽

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【正文】面積估計值：, 則管子尺寸取25mm 水流速取ui=單程管數：取137根單程管長：取管心距殼體直徑取400mm. 折流板：弓形折流板。5條線包圍區域為精餾段塔板操作區，P為操作點，OP為操作線。篩孔按正三角形排列，取,則孔中心距t為；開孔率為（在8~15內）篩孔數目n為；。==D塔截面積：空塔氣速：精餾段有效高度提餾段有效高度從塔頂開始每隔7塊板開一個人孔，,所以應多加高總塔的有效高度 (1)塔頂空間HD 取HD= HT= ， (2)塔底空間塔底儲液高度依停留4min而定取塔底液面至最下層塔板之間的距離為1m，（3）整體塔高采用單溢流、弓形降液管，凹形受液盤，不設進口堰。由于甲醇水體系對溫度的依賴性不強，常壓下為液態，為降低塔的操作費用，操作壓力選為常壓。由于影響的因素多而復雜，很難找到各種因素之間的定量關系，一般可采用下面的方法來確定總板效率。塔頂冷凝水的選擇采用深井水，溫度t＝12℃（摩爾分數）的甲醇水混合液經過預熱器，預熱到泡點進料。其設備投資操作費用與回流比之間的關系如下圖所示。所以本設計應采用再沸器提供熱量，采用3kgf/cm2（溫度130℃）間接水蒸汽加熱。此外，泡點進料，提餾段和精餾段塔徑大致相同，在設備制造上比較方便。（3）塔板版面布置設計及降液管設計。對篩孔少、塔徑大的塔段，為減少進塔壁處液體“短路”，可在近塔壁處設置擋板。對于氣、液恒摩爾流的塔段，只需任選其中一塊塔板進行設計，并可將該設計結果用于此塔段中。蒸餾是通過物料在塔內的多次部分氣化與多次部分冷凝實現分離的，熱量自塔釜輸入，由冷凝器和冷卻劑中的冷卻介質將余熱帶走。蒸餾過程按操作方式的不同，分為連續蒸餾和間歇蒸餾兩種流程。另外，為保持塔的操作穩定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可采用高位槽送料以免受泵操作波動的影響。4. 設計要求: 體系：甲醇—水體系已知：進料量F= 180kmol/h 進料濃度ZF= （摩爾分數，下同）進料狀態：q＝ 1 操作條件：。其缺點是篩孔易堵塞，不宜處理易結焦、粘度大的物料。2. 體系介紹本設計為甲醇水的二元組分精餾設計，下表為二組分的TXY關系xyT/℃xyT/℃ 作圖如下：篩板塔板簡稱篩板，結構持點為塔板上開有許多均勻的小孔。　　篩板塔在十九世紀初已應用與工業裝置上，但由于對篩板的流體力學研究很少，被認為操作不易掌握，沒有被廣泛采用。填料塔內裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進行質熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續變化，屬微分接觸操作過程。工業中的蒸餾多為多組分精餾，本設計著重討論常壓下的雙組分精餾，即甲醇水體系。蒸餾按操作可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾等多種方式。目錄一、前言 3 3 3 4: 4二、設計說明書 5 5 5 6三、設計計算書 6 6 6 6 7 7 7 8 8 10 11 11 12 12 17 17 17 18： 18： 19 19 20 20 22 22 22 23 23 23 液泛線 24 液相負荷上限線 25 25（氣相負荷下限線） 25 268. 輔助設備及零件設計 27（列管式換熱器） 27： 31 32 32 34四、設計結果匯總 35 35 37五、設計感想 37六、參考文獻 38七、致謝 38一．前言蒸餾是分離液體混合物的一種方法，是傳質過程中最重要的單元操作之一，蒸餾的理論依據是利用溶液中各組分蒸汽壓的差異，即各組分在相同的壓力、溫度下，其探發性能不同（或沸點不同）來實現分離目的。這多次進行部分汽化成部分冷凝以后，最終可以在汽相中得到較純的易揮發組分，而在液相中得到較純的難揮發組分，這就是精餾。此外，按操作是否連續蒸餾和間歇蒸餾。板式塔內設置一定數目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進行質熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級接觸逆流操作過程。前者的代表是板式塔，后者的代表則為填料塔。本設計討論的就是篩板塔。篩板的優點足結構簡單，造價低；板上液面落差小，氣體壓降低，生產能力較大；氣體分散均勻，傳質效率較高。在確保精確設計和采用先控制手段的前提下，設計中可大膽選用。在此過程中，熱能利用率很低，為此，在確定流程時應考慮余熱的利用，注意節能。若后繼裝置使用氣態物料，則宜用分凝器。故分離苯甲苯混合物體系應采用連續精餾過程。（1）篩板塔設計是在有關工藝計算已完成的基礎上進行的。（2）若不同塔段的塔板結構差

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