化工原理课程设计 崔凯 09121358
化工原理课程设计
甲醇-水混合物常压精馏塔设计
姓名 崔凯___ 学号 09121358_ 组号 21____ 学期 大三夏季_
分数 __________
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化工原理课程设计 崔凯 09121358
目录
设计任务书 ..................................................................................................................... 4 概述及设计方案简解....................................................................................................... 5 设计条件及主要物性参数 ............................................................................................... 8 工艺设计计算.................................................................................................................. 9 精馏塔示意图（CAD版） ............................................................................................. 28 辅助设备选型................................................................................................................ 29 设计结果汇总表 ............................................................................................................ 32 Aspen模拟校核 ............................................................................................................. 33 设计评述 ....................................................................................................................... 37 参考书........................................................................................................................... 39 主要符号说明................................................................................................................ 39
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附录：
图解法图 ................................................................................................................. 附图1 温度组成图 ............................................................................................................. 附图2 精馏流程图 ............................................................................................................. 附图3 负荷性能图 ....................................................................................................... 附图4、5 塔板板面布置设计 .................................................................................................. 附图6 塔结构示意图.......................................................................................................... 附图7
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设计任务书
一、设计题目：甲醇生产过程精馏塔的设计 二、设计条件
1、生产能力：15万吨甲醇/年
2、原料：甲醇含量50%的粗镏冷凝液，以甲醇-水二元系为主 3、采取直接蒸汽加热 4、采取泡点进料
5、塔顶馏出液中甲醇含量≥90% 6、塔釜残出液中甲醇含量≤5% 7、其他参数（除给出外）可自选 三、设计说明书的内容 1、目录
2、设计题目及原始数据（任务书） 3、简述甲醇精馏过程的生产方法及特点 4、论述精馏总体结构的选择和材料选择
5、精馏过程有关计算（物料衡算、理论塔板数、回流比、塔高、塔径塔板设计、管径等）
6、设计结果概要（主要设备尺寸、衡算结果等） 7、主题设备设计计算及说明
8、附属设备的选择（再沸器、加热器等） 9、参考文献 10、后记及其他 四、 设计图要求
1、绘制主要装置图，设备技术要求、主要参数、大小尺寸、部件明细表、标题栏
2、绘制设备流程图一张
3、用坐标纸绘制甲醇-水溶液的y-x图一张，并用图解法求理论板数 4、用坐标图绘制温度与气液相含量的关系图
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概述及设计方案简解
一、概述
1、精馏操作对塔设备的要求
精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质，而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备，首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较高的传质效率。但是，为了满足工业生产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求： （1）气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。
（2） 操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。
（3） 流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。
（4） 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。 （5） 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。 （6） 塔内的滞留量要小。
实际上，任何塔设备都难以满足上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要矛盾，进行选型。 2、板式塔类型 （i）筛板塔
筛板塔也是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：
（1） 结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。
（2） 处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。 （3） 塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。 （4）压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。 筛板塔的缺点是：
（1） 塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。
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