甲醇——水分离过程板式精馏塔设计任务书滨州学院.docVIP

滨州学院 课程设计任务书 一、课题名称 ——水分离过程板式精馏塔设计 二、课题条件（原始数据） 原 料：、水溶液 处理量：Kg/h 原料组成：%（醇的质量分率） 料液初温： 20℃ 操作压力、回流比、单板压降：自选 进料状态：冷液体进料 塔顶产品浓度：%（质量分率） 塔底釜液含醇含量不高于%（质量分率） 塔 顶：全凝器 塔 釜：饱和蒸汽间接加热 塔板形式：筛板 生产时间：300天/年，每天24h运行 冷却水温度：20℃ 设备形式：筛板塔 厂 址：滨州市三、设计内容 1、设计方案的选定 2、精馏塔的物料衡算 3、塔板数的确定 4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数） 5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算 6、塔板主要工艺尺寸的计算 7、塔板的流体力学验算 8、塔板负荷性能图（精馏段） 9、换热器设计 10、馏塔接管尺寸计算 11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸） 12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸） 13、撰写课程设计说明书一份 设计说明书的基本内容 ⑴课程设计任务书 ⑵课程设计成绩评定表 ⑶中英文摘要 ⑷目录 ⑸设计计算与说明 ⑹设计结果汇总 ⑺小结 ⑻参考文献 14、 有关物性数据可查相关手册 15、 注意事项 ⑴写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源 ⑵每项设计结束后列出计算结果明细表 ⑶设计最终需装订成册上交 目 录 摘要 1 绪论 2 第一章 设计方案的选择和论证 3 1.1设计思路 3 1.2设计方案的确定 3 1.3设计步骤 4 第二章 塔的工艺设计 4 2.1基础物性数据 4 2.2精馏塔的物料衡算 6 2.2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 6 2.2.2进料热状况q的确定 6 2.2.3操作回流比R的确定 7 2.2.4求精馏塔的气液相负荷 7 2.2.5操作线方程 7 2.2.6用图解法求理论塔板数 8 2.2.7实际板数的求取 8 2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 9 2.3.1进料温度的计算 9 2.3.2 操作压强 9 2.3.3平均摩尔质量的计算 10 2.3.4平均密度计算 10 2.3.5液体平均表面张力计算 11 2.3.6液体平均粘度计算 12 2.4 精馏塔工艺尺寸的计算 12 2.4.1塔径的计算 12 2.4.2精馏塔有效高度的计算 14 2.5 塔板主要工艺尺寸的计算 15 2.5.1溢流装置计算 15 2.6浮阀数目、浮阀排列及塔板布置 16 2.7塔板流体力学验算 17 2.7.1计算气相通过浮阀塔板的静压头降 17 2.7.2淹塔 17 2.8精馏段塔板负荷性能图 19 2.8.1雾沫夹带线 19 2.8.2液泛线 19 2.8.3液相负荷上限线 20 2.8.4气体负荷下限线（漏液线） 20 2.8.5液相负荷下限线 20 2.9小结 21 第三章 辅助设备的计算 21 3.1精馏塔的附属设备 21 3.1.1再沸器（蒸馏釜） 22 3.1.2塔顶回流全凝器 23 3.1.3原料贮罐 24 3.1.4泵的计算及选型 24 第四章 塔附件设计 24 4.1接管 24 4.1.1进料 24 4.1.2回流管 25 4.1.3塔底出料管 25 4.1.4塔顶蒸气出料管 25 4.1.5塔底进气管 25 4.2除沫器 25 4.3裙座 26 4.4人孔 26 4.5塔总体高度的设计 26 4.5.1塔的顶部空间高度 26 4.5.2塔的底部空间高度 26 4.5.3塔立体高度 26 设计结果汇总 28 致 谢 29 主要符号说明 30 附录 33 摘要 化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同，并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。精馏操作在化工、石油化工、轻工等工业生产中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。 塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备类型之一。本次设计的浮阀塔是化工生产中主要的气液传质设备。此设计针对二元物系的精馏问题进行分析、选取、计算、核算、绘图等，是较完整的精馏设计过程，该设计方法被工程技术人员广泛的采用。 本设计书对甲醇和水的分离设备─浮阀精馏塔做了较详细的叙述，主要包括：工艺计算，辅助设备计算,塔设备等的附图。 采用浮阀精馏塔，塔径0.8米，按逐板计算理论板数为25。算得全塔效率为0.46。塔顶使用全凝器，部分回流。精馏段实际板数为14，提馏段实际板数为11。实际加料位置在第15块板(从上往下数)，操作弹性为3.19通过板压降、漏液、液泛、雾沫夹带的流体力学验算，均在安全操作