30萬噸每年甲醇精餾工段常壓精餾塔工藝設計及分析論文-資料下載頁

　　

【正文】 張力的阻力計算=氣體通過每塊塔板的液柱高度hp計算氣體通過每層塔板的壓降為 液沫夾帶液沫夾帶量由下式計算故 eV== kg液/kg氣 kg液/kg氣故本設計液沫夾帶量在允許范圍內。 漏液漏液點氣速=實際孔速 穩定系數為 故本設計中無明顯漏液。 液泛為防止塔內發生液泛，降液管內液層高Hd應服從下式關系甲醇—水物系屬于一般物系，取則而 板上不設進口堰故本設計不發生液泛現象。 塔板負荷性能圖 漏液線由操作范圍內，取數個LS值，計算VS值，得下表LS,m3/sVS,m3/s由上表可作漏液線1 液沫夾帶線以eV=，求VS——LS由故整理得 操作范圍內任取數個LS值，計算VS，作表LS,m3/sVS,m3/s由上表作液沫夾帶線2 液相負荷下限線對于平直堰，取堰上液層高度How=。取E=1據此作出與氣體流量無關的垂直液相負荷下限線3 液相負荷上限線以作為液體在降液管中停留時間的下限據此作出與氣體流量無關的垂直液相負荷上限線4 液泛線令 由聯立得，整理得，式中帶入相關數據得故 操作范圍取LS值，計算VS，作表LS,m3/sVS,m3/s由上表數據可作液泛線在負荷性能圖上，作出操作點，連接即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得Vs,max= m3/s Vs,min=故操作彈性為=篩板塔設計計算結果序號項目數值1平均溫度 , tm , ℃2平均壓力Pm , kPa3氣相流量 Vs , (m3/s)4液相流量 Ls , (m3/s)5實際塔板數236有效段高度 Z , m7塔徑 , m8板間距 , m9溢流形式雙溢流10降液管形式弓形11堰長 , m12堰高 , m13板上液層高度 , m14堰上液層高度 , m15降液管底隙高度 , m16安定區寬度 , m17邊緣區寬度 , m18開孔區面積 , m219篩孔直徑 , m20篩孔數目362721孔中心距 , m22開孔率 , %23空塔氣速 , m/s24篩孔氣速 , m/s25穩定系數26每層塔板壓降27負荷上限液泛控制28負荷下限漏液控制29液沫夾帶 ev , (kg液/kg氣)30氣相負荷上限 , m3/s31氣相負荷下限 , m3/s32操作彈性 塔設備附件——接管塔設備上的接管與一般容器上接管結構相同，僅有液體進料管、進氣管、出料管局部結構稍具特色。 進料管板式塔中進料管常選用圖1中的缺口式、彎管式噴灑器結構，直接引到塔盤上的受液盤上，當進料管離塔盤較遠時，可設置緩沖管。圖 1 管式噴灑器（a）直管；（b）彎管；（c）缺口管 出料管出料管一般需通過裙座上的通道管引到裙座的外部，如圖2所示。通道管尺寸見表2引出管公稱直徑dN20253240507080100125150200250通道管規格無縫鋼管1334219627383258卷焊管內徑200250300350400 進氣管進氣管的裝配位置由工藝條件確定。有的設在兩塔盤間，有的設在塔體下部。但均應設置在最高液面之上，避免液體淹沒氣體通道。圖3是用于板式塔的典型進氣管結構圖。圖（a）和（b）是2側進氣管結構，出口處設置斜切口或擋板結構是為改善氣體分布。圖（c）所示為有傘罩的結構，它能防止氣體直沖和異物落入管中。圖（d）所示，是帶有氣孔的氣體分布管，管上開有三排出氣小孔，使進塔氣體分布均勻。小孔直徑和數量，由工藝條件決定，常用于直徑較大的塔中。 圖2 通道管 圖 3 常用進氣管結構 圖 4 切向進氣管結構當進塔物料為氣液混合物時，為了使物料經過氣液分離后，再參與化工過程，一般可采用切向進氣管結構，如圖4所示，即為一塔內裝有氣液分離擋板的切向進氣管。當氣液混合物由切向進氣管進塔后，沿著上下導向擋板流動，經過旋分分離過程，液體向下，氣體向上，然后參加化工過程。 接管計算(1)進料管進料管的結構類型很多，有直管進料管、彎管進料管、T形進料管。本設計采用直管進料管。F=12t/h=, =則體積流量 管內流速則管徑取進料管規格Φ45 則管內徑d=39mm進料管實際流速(2)回流管采用直管回流管，回流管的回流量塔頂液相平均摩爾質量,平均密度則液體流量取管內流速則回流管直徑可取回流管規格Φ32 則管內直徑d=27mm回流管內實際流速(3)塔頂蒸汽接管塔頂蒸汽密度塔頂汽相平均摩爾質量則整齊體積流量：取管內蒸汽流速則可取回流管規格Φ2197 則實際管徑d=205mm塔頂蒸汽接管實際流速(4)釜液排出管塔底w=平均摩爾質量體積流量：取管內流速則可取回流管規格Φ38 則實際管徑d=33mm塔頂蒸汽接管實際流速(5)塔釜進氣管V′= 相平均摩爾質量塔釜蒸汽密度塔釜汽相平均摩爾質量則塔釜蒸汽體積流量：取管內蒸汽流速則可取回流管規格Φ20010 則實際管徑d=180mm塔頂蒸汽接管實際流速(6)法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標準管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應法蘭。進料管接管法蘭：PN6DN70 HG 5010回流管接管法蘭：PN6DN50 HG 5010塔釜出料管接法蘭：PN6DN80 HG 5010塔頂蒸汽管法蘭：PN6DN500 HG 5010塔釜蒸汽進氣管法蘭：PN6DN500 HG 5010 根據以上的計算結果繪制相關的物料流程圖、塔設備圖。第四章 圖紙 甲醇精餾工段的物料流程圖見附圖一 常壓塔的控制流程圖見附圖二 常壓塔的設備圖見附圖三 見附圖四總結 本設計通過分析比較單塔、雙塔、三塔、四塔的甲醇精餾工藝過程，顯示了四塔精餾的優越性,因此選擇四塔流程應用于此設計，從工藝設計過程中對甲醇精餾得到了更近一步的認識,著重研究了常壓塔的工藝及ASPEN PLUS模擬分析。 通過此次課題的設計，我了解了年產30萬噸甲醇精餾工藝的具體設計流程和工藝技術，深入學習了甲醇的生產原理、生產工藝等相關知識。并且使我對所學習的有關化學工程技術方面的知識有了進一步的理解，對化學工程設計的各個環節有了更加深入的認識。 本文利用化工模擬軟件ASPEN PLUS對甲醇精餾系統進行了單元操作模擬,用DSTUW得到了常壓塔的理論級數和回流比為甲醇精餾裝置優化設計提供參考。RADFRACE的模擬為全流程模擬建立了開始,以期能深化對甲醇精餾的認識,指導甲醇精餾生產。畢業課題的設計意在檢查我們對本科階段所學知識的掌握和應用情況以及學生的知識儲備和學術水平，也是對本科階段所學知識的鞏固和升華。在設計過程中需要寫有關甲醇精餾的英文翻譯、文獻的查閱整理、CAD繪制相關工藝流程圖、設備圖、設備布置圖等以及應用軟件模擬流程的物料衡算。因此，這對我其他各方面能力的提高也起到的重要的作用。因此，通過本次設計鍛煉了我的分析問題、解決問題能力，在設計中遇到了一些問題，體現了自己專業知識的不足。以后的工作中，我一定會努力學習，不斷充實和豐富自己，做好自己的本職工作。致 謝本次畢業設計是在陳老師悉心指導下完成的。認真負責的陳老師們為我們的設計傾注了大量心血和精力，在畢業設計的各個環節都給我們悉心指導，才使得設計能夠順利進行。陳老師工作嚴謹、為人和善，從她嚴謹的工作態度和平時的為人處事中，我學到了很多。在此我衷心的向陳老師表示誠心的感謝！我的設計能夠很順利的完成，化工系各位老師對我的指導同樣使我受益匪淺。和我同組的同學劉凱、劉麗、陳猛和趙宏哲對我幫助也很大，在此一并表示感謝！最后感謝大學四年來對我有過幫助和教育所有的老師，是他們讓我掌握了扎實的專業知識。同時還要感謝我的同學們，謝謝他們這些年來對我的幫助和鼓勵。是我永遠不會忘記、學院永遠是我的家。參考文獻【1】 師少杰 ,崔文科 .30萬t／a甲醇精餾裝置工藝技術選擇與設備配置. 化肥工業2009年2期【2】謝書勝,王憶軍,閆魯忠. 對甲醇精餾幾個問題的認識. 煤化工2002年2期【3】張文獻. 甲醇精餾的工藝流程選擇 化工部第二設計院 太原030001【4】, 大化科技1997年2期【5】賈民選. 甲醇精餾工藝及裝置 科技情報開發與經濟2005年18期【6】 化工設計2006年2期【7】 黃風林， 石油與天然氣化工2007年1期【8】王永全. 甲醇精餾技術簡述 (寧波遠東化工科技有限公司，寧波市315040)【9】 張蔚 . 甲醇精餾技術淺析 山西化工2009年1期【10】 趙紹民，王磊， (兗礦魯南化肥廠，山東滕州 277527)【11】 吳嘉,[J]. 化工學報,2005,56(3):477487.【12】 褚雅志,秦麗,[J].化工進展，2008，27(10):16591662.【13】 陸文斌,[J].現代化工，2005，25(25):5457.【14】 [M].北京:化學工業出版社,2004.【15】 錢自強 林大鈞 蔡祥興 大學工程制圖 華東理工大學出版社【16】 [M].北京:化學工業出版社,2006.【17】 [M].北京:化學工業出版社,1999.【18】 周志超,[J].化工學報,2007,58(12):32103214.【19】 蔡紀寧 張秋翔 化工設備機械基礎課程設計指導書 化學工業出版社【20】 董大勤 化工設備機械基礎 化學工業出版社【21】 Sun Jinsheng Tian Yufeng Methanol Distillation System : Process Analysis and Column Design CHECMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROG