年产25万吨 醇水精馏装置工艺设计

论文总字数：11580字

摘 要

精馏是化学工业中非常重要的一个单元操作。精馏是利用混合液中组分挥发度的差异来实现组分分离的方法，即同时进行多次部分汽化和部分冷凝的多级蒸馏过程。精馏操作的主体设备是精馏塔，本次设计任务为甲醇水精馏工艺的设计，为了得到高纯度的甲醇，采用筛板塔，主要对筛板精馏塔的塔高、热负荷、理论塔板数、全塔效率等进行了计算，以此来确定精馏塔的选型。

关键词：精馏塔，筛板式，甲醇

Abstract：Rectification is a very important unit operation in chemical industry, its use the different relative volatilities of components in the mixture to the separation, several parts simultaneously vaporized and partially condensed multi-stage distillation process The main equipment which implements rectification operation is rectifying tower. Refiner is the main equipment of distillation , This task is to design the technology of the methanol water distillation, which with the purpose of separation between methanol and water in rectifying tower. Through this process, we can get high purity methanol. This design uses sieve-plate tower. The main tower of the sieve distillation tower high heat load, number of theoretical plates, the whole tower efficiency was calculated in order to determine the selection of the distillation column.

Keywords: Rectifying , Lamina Cribrosa , Methanol

目 录

1 绪论 9

1.1 甲醇的简述 9

1.2 甲醇精馏方法的选择 9

1.3 塔设备 9

1.3.1 塔设备的简述 9

1.3.2 塔精馏操作的简述 9

1.4 筛板塔 9

1.4.1 筛板塔的简述 9

1.4.2 精馏操作对塔设备的基本要求 10

1.4.3 精馏塔的设计步骤 10

1.5 主要基础数据 10

2 精馏塔的物料衡算 11

2.1 操作要求及条件 11

2.2 精馏塔各部分的摩尔分率 11

2.3 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 12

2.4 物料衡算 12

2.5 塔板数的确定 12

2.5.1 理论板层数的求取 12

2.5.2 最小回流比和操作回流比的求取 12

2.5.3 求精馏塔的气、液相负荷 13

2.5.4 求操作线方程 13

2.6 理论塔板数的确定 14

2.6.1 图解法确定理论塔板数 14

2.6.2 液相的平均粘度 15

2.6.3 精馏段和提馏段的相对挥发度 16

2.7 全塔效率和实际塔板数 16

2.8 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 17

2.8.1 操作压力 17

2.8.2 操作温度 17

2.8.3 平均摩尔质量计算 18

2.9 精馏段平均密度计算 18

2.9.1 气相平均密度计算 18

2.9.2 液相平均密度计算 19

2.10 液体表面张力的计算 19

2.11 气液负体积流率及塔径的计算 20

2.11.1 精馏段的气液体积流率及塔径 20

2.11.2 提馏段的气液体积流率及塔径 20

3 馏段塔和塔板主要工艺尺寸计算 22

3.1 塔有效高度的计算 22

3.2 装置计算 22

3.3 塔板布置 23

4 板的流体力学验算 24

4.1 塔板压降 24

4.2 液沫夹带量的验算 24

4.3 漏液的验算 25

4.4 液泛验算 25

5 板负荷性能图 26

5.1 漏液线 26

5.2 液沫夹带线 26

5.3 液相负荷下限线 27

5.4 液相负荷上限线 27

5.5 液泛线 27

5.6 热量衡算 28

5.7 塔顶热负荷 28

5.8 塔底热负荷 29

5.9 设计计算结果汇总一览表 29

结论 31

参考文献 32

致谢 33

附录 34

1 绪论

1.1 甲醇的简述

甲醇（），是化学上普遍要用到的原料。其熔点－97.8°C，沸点64.8°C，闪点12.22°C，自燃点47°C，相对密度0.7915(20°C /4°C)，能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。

1.2 甲醇精馏方法的选择

由粗甲醇精制成精甲醇所采用的方法称为精馏，同时根据甲醇的质量，在精制的过程中，还可以采用化学净化和吸收的方法。整个精制过程在工业上称之为粗甲醇的精制。对于粗甲醇的精制我们必须通过对精馏塔各个方面的计算以此来确定适合这个流程的精馏塔。我们要根据粗甲醇中各种成分的物理性质的不同来进行合理的精馏。

1.3 塔设备

1.3.1 塔设备的简述

精馏塔在石油、化工、制药、轻工等生产过程中有很广泛的应用。在塔设备中可以进行液液和气液两相间的充分接触，以此来实现两相间的传质。塔设备通常是被用在精馏、吸收、解吸、气体的增湿等单元操作过程中。现为了适应各种操作的要求已经研究出不同的塔设备。常见的有解吸塔、吸收塔等。

1.3.2塔精馏操作的简述

塔主体、塔顶冷凝器、塔底再沸器、回流泵及其他辅助设备安装组合，便构成了精馏操作流程。精馏过程有连续精馏和间歇精馏两种流程。在混合物的分离时根据各组分间某些物理和化学性质之间的差距来实现分离。精馏是化学工业中经常会用到的一种蒸馏方法，因此我们必须对于精馏方法要熟悉。在精馏分离过程中主要利用的是板式精馏塔，板式精馏塔最大的特点就是处理量大。通过板式精馏塔的处理可以使粗甲醇得到提纯，精馏塔的利用大大的加快了粗甲醇的精制，不仅节约了时间，更重要的是经济。

1.4 筛板塔

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：11580字