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甲醇精餾塔化工原理課程設計(存儲版)

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【正文】孔數目n為；。冷凝水的平均溫度，℃ρ（kg/m3）Cp(KJ/k.℃)μ[kg()]λ(w/())水105水的流量：平均溫度差：甲醇—水系統冷凝操作的傳熱系數K值范圍為582~1163 選擇傳熱面積估計值：, 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。maxm3/s氣相最小負荷VS總而言之，課程設計是我們深入了解一門課程的好途徑，通過不斷的計算不斷的查詢書籍，從而積累我們對于我們所設計的類型的認識。由于是工程上邊的問題，我們設計的不能像理論上那樣準確，存在誤差是在所難免的，但只要不超過5%就可以，尤其是計算過程中數字的一步步地四舍五入逐漸積累了較大的計算誤差，但是只要我們在計算中保持高的精確度，這種誤差可以大大地減小。：計算熱負荷：考慮到5%的熱損失后，℃因兩側均為恒溫相變 ℃取傳熱系數K=1000W/（）估算傳熱面積，實際傳熱面積A==原料加熱：，溫度為130℃，冷凝溫度至130℃流體形式，采用逆流加熱　　查表t=℃ Cp甲醇=(kg?K) Cp水=(kg?K)摩爾分數 xF=則 Cpc=+=(kg?K)設加熱原料溫度由20℃℃ 顯熱：潛熱：甲醇氣化潛熱：, 水的氣化潛熱：選擇傳熱系數K=800 w/(m2?K)計算傳熱面積：℃==釜殘液的體積流量：t=℃：取適宜的輸送速度uw=:經圓整選取熱軋無縫鋼管，規格：實際管內流速：回流液體積流量t=℃ 利用液體的重力進行回流，取適宜的回流速度，那么經圓整選取熱軋無縫鋼管，規格：實際管內流速：V=18/設蒸汽流速為16m/s,經圓整選取熱軋無縫鋼管，規格：實際管內流速：設蒸汽流速為18m/s,經圓整選取熱軋無縫鋼管，規格：Φ219mm15mm 實際管內流速：深井水溫度為12℃，水的物性數據：ρ=, μ=, =(kgK)深井水的質量流率，取流速為2m/s管徑選取 Φ159實際流速為雷諾數取ε=，,查圖摩擦系數λ=各管件及閥門阻力系數如下:名稱水管入口進口閥90同理可繪提餾段負荷性能圖。溢流堰前的安定區寬度：=70~100mm，進口堰后的安定區寬度：=50~100mm 小塔一般=30~50mm，大塔一般=50~70mm。對熱敏物料，一般采用減壓操作，可使相對揮發度增大，利于分離，但壓力減小，導致塔徑增加，要使用抽空設備。設計時應根據技術經濟核算確定最佳R值，常用的適宜R值范圍為：R＝（～2）Rmin。所以根據設計要求，泡點進料，q＝1。3. 篩板塔的設計程序（1）選定塔板液流形式、板間距 HT、溢流堰長與塔徑之比lw/D、降液管形式及泛點百分率。工業上以采用全凝器為主，以便準確控制回流比。一般塔頂分凝器對上升蒸汽雖有一定增濃作用，但在石油等工業中獲取液相產品時往往采用全凝器，以便于準確地確定回流比。近年來，由于設計和控制水平的不斷提高，可使篩板的操作非常精確，彌補了上述不足，故應用日趨廣泛。篩板塔和泡罩塔相比較具有下列特點：%，板效率提高產量15%左右；而壓降可降低30%左右；另外篩板塔結構簡單，消耗金屬少，塔板的造價可減少40%左右；安裝容易，也便于清理檢修。根據塔內氣液接觸部件的結構型式，可分為板式塔和填料塔。若將汽化的蒸汽全部冷凝，即可得到甲醇組成高于原料的產品，依此進行多次汽化及冷凝過程，即可將甲醇和水分離。按原料中所含組分數目可分為雙組分蒸餾及多組分蒸餾。塔設備就是使氣液成兩相通過緊密接觸達到相際傳質和傳熱目的的氣液傳質設備之一。根據孔徑的大小，分為小孔徑篩板(孔徑為3—8mm)和大孔徑篩板(孔徑為10—25mm)兩類。塔頂冷凝水采用深井水，溫度t＝12℃；塔釜加熱方式：間接蒸汽加熱分離要求： XD= ；設計說明書1. 設計單元操作方案簡介精餾裝置有精餾塔、原料預熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產品冷卻器等設備。連續蒸餾具有生產能力大，產品質量穩定等優點，工業生產中以連續蒸餾為主。例如，全塔最上面一段塔段，通常選上面第一塊塔板進行設計；全塔最下面一段塔段，通常選最下面一塊塔板進行設計。（4）塔板操作情況的校核計算——作負荷性能圖及確定確定操作點。（R）的選擇實際操作的R必須大于Rmin，但并無上限限制。進入精餾塔后分離，塔頂蒸汽冷凝后有一部分作為產品（），一部分回流再進入塔中，塔底殘留液給再沸器加熱后，進入塔中，.簡略流程圖如下：已知進料量F＝180kmol/h，進料組成XF＝，進料q＝1設計要求：XD＝，=衡算方程： q線方程XF＝ q＝1q線方程為：X＝使用軟件作平衡線和q線如下圖所示：由q線方程和平衡線方程交點確定Xe=，Ye= Rmin和R的確定精餾段操作線方程 D＝＝精餾段： L＝RD＝ V＝（R＋1）D＝提餾段： L’＝L＋qF＝+1

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