化工原理课程设计甲醇和水

化工原理课程设计甲醇和水化工原理课程设计甲醇和水 摘摘要要 3 AbstractAbstract 3 引引 言言 1 第第 1 1 章章 设计条件与任务设计条件与任务2 1.1 设计条件 . 2 1.2 设计任务 . 2 第第 2 2 章章 设计方案的确定设计方案的确定3 2.1 操作压力 3 2.2 进料方式 . 3 2.3 加热方式 . 3 2.4 热能的利用 . 3 第第 3 3 章章 精馏塔的工艺设计精馏塔的工艺设计4 3.1 全塔物料衡算 4 3.1.13.1.1 原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 . 4 3.1.23.1.2 原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 4 3.1.33.1.3 物料衡算进料处理量物料衡算进料处理量 . 4 3.1.43.1.4 物料衡算物料衡算 . 4 3.2 实际回流比 . 5 3.2.13.2.1 最小回流比及实际回流比确定最小回流比及实际回流比确定 . 5 3.2.23.2.2 操作线方程操作线方程 . 6 3.2.33.2.3 汽、液相热负荷运算汽、液相热负荷运算 . 6 3.3 理论塔板数确定 6 3.4 实际塔板数确定 6 3.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据运算 7 3.5.13.5.1 操作压力运算操作压力运算 . 7 3.5.23.5.2 操作温度运算操作温度运算 . 7 3.5.33.5.3 平均摩尔质量运算平均摩尔质量运算 . 7 3.5.43.5.4 平均密度运算平均密度运算 . 8 3.5.53.5.5 液体平均表面张力运算液体平均表面张力运算 . 9 3.6 精馏塔的塔体工艺尺寸运算 10 3.6.13.6.1 塔径运算塔径运算 . 10 3.6.23.6.2 精馏塔有效高度运算精馏塔有效高度运算 . 12 第第 4 4 章章 塔板工艺尺寸的运算塔板工艺尺寸的运算13 4.1 精馏段塔板工艺尺寸的运算 13 4.1.14.1.1 溢流装置运算溢流装置运算 . 13 4.1.24.1.2 塔板设计塔板设计 . 13 4.2 提馏段塔板工艺尺寸设计 14 4.2.14.2.1 溢流装置运算溢流装置运算 . 14 4.2.24.2.2 塔板设计塔板设计 . 15 4.3 塔板的流体力学性能的验算 15 4.3.14.3.1 精馏段精馏段 . 15 4.3.24.3.2 提馏段提馏段 . 16 4.4 板塔的负荷性能图 18 4.4.14.4.1 精馏段精馏段 . 18 4.4.24.4.2 提馏段提馏段 . 19 第第 5 5 章章 板式塔的结构板式塔的结构21 5.1 塔体结构 . 21 5.1.15.1.1 塔顶空间塔顶空间 . 21 5.1.25.1.2 塔底空间塔底空间 . 21 5.1.35.1.3 人孔人孔 . 21 5.1.45.1.4 塔高塔高 . 21 5.2 塔板结构 . 22 第第 6 6 章章 附属设备附属设备 22 6.1 冷凝器 . 22 6.2 原料预热器 . 22 第第 7 7 章章 接管尺寸的确定接管尺寸的确定24 7.1 蒸汽接管 . 24 7.1.17.1.1 塔顶蒸汽出料管塔顶蒸汽出料管 . 24 7.1.27.1.2 塔釜进气管塔釜进气管 . 24 7.2 液流管 . 24 7.2.17.2.1 进料管进料管 . 24 7.2.27.2.2 回流管回流管 . 24 7.2.37.2.3 塔釜出料管塔釜出料管 . 24 第第 8 8 章章 附属高度确定附属高度确定26 8.1 筒体 . 26 8.2 封头 . 26 8.3 塔顶空间 . 26 8.4 塔底空间 . 26 8.5 人孔 . 26 8.6 支座 . 26 8.7 塔总体高度 . 26 第第 9 9 章章 设计结果汇总设计结果汇总27 设计小结与体会设计小结与体会 29 参考文献参考文献 30 摘摘要要 课程设计不同于平常的作业，在设计中需要我们自己做出决策，即自己确定方案、选择流程、 查取资料、进行过程和设备运算，并要求自己的选择作出论证和核算，通过反复的分析比较，择优 选定最理想的方案和合理的设计。因此，课程设计是培养提高学生独立工作能力的有益实践。对我 们以后的设计方面有专门大的关心。 要紧任务是:全塔物料衡算、操作回流比和理论塔板数的确定，运算冷凝器的热负荷，运算精 馏段、提馏段的塔板效率，确定实际塔板数，塔径的估算，板式塔的工艺尺寸的运算（溢流装置和 塔板的设计运算） ，流体力学性能的校核（板压力降、液面落差、液沫夹带、漏液、及液泛） ，塔板 的负荷性能图的绘制（液相负荷下限线、液相负荷上限线、漏液先、液沫夹带线和溢流液泛线），塔 的结构确定（塔体结构和塔板结构）附属设备的选型（塔顶冷凝器，塔底再沸器的，原料预热器换 热面积）接管尺寸的确定，绘制精馏塔系统工艺流程图和装备图。 本次设计的是年处理量为25000 t.a-1甲醇和水的溶液，采纳直截了当蒸汽加热，泡点进料。进 过确定方案运算和核算，得到操作回流比为1.5，理论塔板数为10 块，实际板数为 25，塔板效率为 42.43%，估算塔径为 800mm，塔的总体高度为 18.19m，堰长为 0.42m，堰高为 0.044m（精）0.0373m （提） ，筛孔直径为0.004m，筛孔数目为2250，板间距0.40m，塔的操作弹性1.29（精）1.75（提） 。 关键词：精馏塔、设计、效率、塔板、人孔、塔间距 AbstractAbstract Course design is different from the usual operation, thedesign decisions that need our own, that his identification of programs, select the process, accessing ination, carry out the process and equipment calculation and asked to demonstrate their choice and accounting, through repeated analysis comparison, the best option be selected and reasonable design. Therefore, the curriculum is to train students to work independently to improve the useful practice. The design of our future is very helpful. Main tasks : full tower material balance, operating reflux ratio and theoretical plate number of identified, the condenser heat load calculation, calculation of distillation section, str