完成全稿件毕业设计Word文件下载.docx
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时间：
2009年5月26日
毕业设计任务书
设计（论文）题目：
年处理9.8万吨甲醇-水溶液精馏工艺设计
学院：
陕西工业技术学院专业：
化工工程与工艺班级：
陕艺专081
学生姓名：
武丙忠指导老师：
王万侠（高级讲师）
1.设计（论文）的主要任务及目标
任务：
目标：
根据生产任务要求设计一个符合实际生产的精馏塔
2.设计（论文）的基本要求和内容
（1）根据生产任务，计算精馏塔的塔高
（2）行物料衡算、热量衡算
（3）绘制出塔设备的装备图
（4）绘制带控制点的工艺流程图
3、主要参考文献
[1]化工原理.夏清.陈常贵.天津大学出版社.2005.1.第一版
[2]化工单元过程及操作.张新战.化学工业出版社2006.1.第一版
[3]甲醇生产工艺.赵建军.化学工业出版社.2008.8.北京第一版
[4]化工原理.杨祖荣.高等教育出版社.2008.6.第一版
[5]化工设备基础.王绍良.化学工业出版社.2008.4.北京第一版
[6]化学工程.上海化工学院.天津大学.浙江大学.化学工业出版社.第二册.1981.12.北京第二次印刷
[7]化工计算.张桂军.薛雪.化学工业出版社.2008.4.第一版
4、进度安排
序号
设计（论文）各阶段名称
起止日期
1
下达任务书
5.25
2
明确设计任务撰写诚信申明填写毕业设计任务书
5.26——5.28
3
查考资料编写论文绪论
5.31——6.5
4
工艺计算、物料衡算、热量衡算、塔板数计算
6.6——6.16
5
塔高计算、画出设备图
6.17——6.23
6
绘制控制点的工艺流程图
6.24——6.27
7
完成初稿、摘要
6.28——6.30
8
毕业设计中期检查
7.1——7.3
9
对毕业设计进行核算
7.4——7.10
10
绘制正规的装置图和带控制点的工艺流程图
7.11——7.20
11
完成编写说明
7.21——7.30
12
毕业设计答辩
8月初
题目：
摘要
本设计任务是设计一个精馏塔进行甲醇-水混合物的分离，采用连续操作方式的筛板精馏塔。
年处理9.8吨的甲醇-水溶液，其中甲醇的含量为40%〔质量分数〕，塔中甲醇的含量不低于95%，塔釜残液中甲醇的含量不高于3.5%。
设计中采用泡点进料，操作压力为11.3KPa（塔顶表压），全塔效率为46%，单板压降≤0.9KPa.将原料液通过预热器加热至泡点温度后送入精馏塔内,塔顶上升轻组分蒸汽采用全凝器冷凝,全凝器主要是用来准备控制回流比,冷凝器在泡点下一部分回流至塔内,其于部分经产品冷却器冷却后送入产品储罐.
该物系属于易分离物系,操作回流比取最小回流比的1.4倍;
塔釜采用间接蒸汽加热,以提供足够的热量,塔底产品冷却后送至残液储罐。
本设计是对精馏塔的一些物料、热量的衡算，工艺计算，结构设计及精馏装置工艺流程图、设备工艺条件图和塔板的负荷性能图和附属设备等。
学校为我们提供了一个展示才华、思维和能力的良好机会，给一片自己动手的蓝色天空，在精馏塔的设计中为我们培养独立思考、综合应用所学知识来解决实际问题的能力，为了搞好本次设计内容，务必做到实事求是、作风严谨，也为了将来工作的得心应手，我们应该认真对待这次论文的设计。
学习更多的东西为发展科学观作出贡献。
关键词：
精馏塔；
筛板
论文类型：
其它
前言1
第1章流程的确定和说明5
第1.1节加料方式5
第1.2节进料状态5
第1.3节冷凝方式5
第1.4节加热方式6
第2章精馏塔的设计计算7
第2.1节操作条件与基础数据7
2.1.1设计任务和设计条件7
2.1.2设计方案确定7
第2.2节精馏塔的工艺计算7
2.2.1物料衡算7
第2.3节精馏装置的热量衡算8
2.3.1冷凝器8
2.3.2再沸器9
第3章塔板数的确定10
第3.1节最小回流比及操作回流比10
3.1.1挥发度计算10
3.1.2求最小回流比及操作回流比11
3.1.3求精馏塔的气液相负荷11
3.1.4求操作线方程12
第3.2节逐板法求理论塔板层数12
第4章精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算15
第4.1节精馏段的计算15
4.1.1操作压力计算15
4.1.2操作温度计算15
4.1.3平均摩尔质量计算15
4.1.4平均密度计算16
4.1.5液相平均表面张力计算17
4.1.6液相平均黏度计算17
第4.2节提馏段的计算18
4.2.1操作压力18
4.2.2操作温度的确定18
4.2.3平均摩尔质量的计算19
4.2.4平均密度得计算19
4.2.5液相平均表面张力的计算20
4.2.6液相平均粘度的计算20
第5章塔体工艺尺寸计算22
第5.1节精馏段的计算22
5.1.1精馏段塔径的计算22
5.1.2精馏塔的有效高度23
第5.2节提馏段的计算23
5.2.1提馏段塔径的计算23
5.2.2提馏段的有效高度25
5.2.3塔的有效高度25
第5.3节封头的选型及其计算25
5.3.1封头的选型25
5.3.2封头的计算26
第5.4节支座的选型及其计算26
5.4.1支座的选型26
5.4.2支座的计算26
第6章塔板主要工艺尺寸计算28
第6.1节精馏段的计算28
6.1.1溢流装置的计算28
6.1.2塔板布置29
第6.2节提馏段的计算30
6.2.1溢流装置的计算30
6.2.2塔板布置32
第7章筛板的力学流体验算34
第7.1节精馏段的流体力学验算34
7.1.1塔板的压降34
7.1.2液面落差35
7.1.3液沫夹带35
7.1.4漏液36
7.1.5液泛36
第7.2节提馏段的流体力学验算37
7.2.1塔板的压降37
7.2.2液面落差38
7.2.3液沫夹带38
7.2.4漏液38
7.2.5液泛39
第8章塔板性能负荷图40
第8.1节提馏段的塔板负荷性能图40
8.1.1漏液40
8.1.2液沫夹带线41
8.1.3液相负荷下限线42
8.1.4液相负荷上限线42
8.1.5液泛线42
第8.2节提留段的塔板负荷性能图44
8.2.1漏液线44
8.2.2液沫夹带线45
8.2.3液相负荷下限线45
8.2.4液相负荷上限线46
8.2.5液泛线46
筛板塔设计计算结果48
第9章附属设备的计算、选型50
第9.1节冷凝器的选型及计算50
第10章精馏装置的工艺流程图51
第11章板式塔精馏装置设计说明书52
结论53
参考文献54
符号说明55
致谢58
前言
蒸馏是分离液体均相混合物的典型单元操作之一，也是最早实现工业化得一种分离方法，广泛的应用于化工石油、医药、食品、酿酒及环保等领域。
蒸馏作为当代工业应用最广的分离技术，目前具有相当成熟的工程设计经验以及一定的理论研究基础。
随着石油化工及化学工业等领域的不断发展和兴起，蒸馏分离过程的大处理量，连续化操作的优势得到了充分的发挥。
化工生产需进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的.互溶液体混合物的分离有多种方法,精馏是其中最常用的一种.精馏操作其基本原理是利用互溶液体混合物相对挥发度的不同、实现各组分分离的单元操作，实现原料混合物中各组分分离该过程是同时进行传质传热的过程。
精馏的原理是利用液体混合物中各组分具有不同沸点，在一定温度下，各组分应具有不同的蒸汽压。
当液体混合物受热汽化与其蒸汽平衡时，在气相中易挥发物质蒸汽占较大比重，将此蒸汽冷凝而得到含易挥发物质组分较多的液体，这就是进行了一次简单精馏。
重复将此液在汽化，又进行了一次汽液平衡，蒸汽重复冷凝得到液体，其中易挥发物质的组分又增加了，如此继续重复，最终就能得到接近纯组分得各物质。
因此，精馏原理可概述为：
将液体混合物进行多次的部分汽化，部分冷凝并分别收集，最终得到分离提纯的目的。
精馏通常可将液体混合物分离为塔顶产品（馏出液）和塔底产品（蒸馏的釜残液）两个部分。
也可以根据混合物中各组分不同的沸点分别从相应的塔板引出馏分，进行多元组分的分离。
本设计是采运易挥发的双组分离。
精馏过程来说，精馏设备是使过程得以进行的重要条件。
性能良好的精馏设备，为精馏过程得进行创造了良好的条件。
它直接影响了装置的产品质量、生产能力、产品收率、消耗定额、三废处理以及环境保护等方面。
本设计采用的是筛板塔，筛板塔上开有许多均匀布置的筛孔，孔径一般为3-8mm，筛孔在塔板上作正三角形排列。
塔板上设置溢流堰，使塔板上能维持一定厚度的液层，在操作时，上升气流通过筛孔分散成细小的流股，在板上液层中鼓泡而出，汽液间密切接触而进行传质。
在正常的操作气速下，通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄露。
筛板塔的优点：
结构简单，造价低廉，气体压降小，板上叶面落差也较小，生产能力及板效率均比泡罩塔高。
缺点是：
操作弹性小，筛孔小时容易堵塞。
近年来采用大孔径（10-25mm）筛板可避免堵塞，而且由于气速的提高生产能力增大。
甲醇最初由木材干馏得到，故俗称木醇。
甲醇生产的原料大致有煤、石油、
天然气和含CO（或）的工业废气、农作物、有机废料以及城市垃圾等，
均可作为制造甲醇的原料。
我国甲醇的产量近年来发展较快，从我国能源结构出发，甲醇可由煤制得，技术并不复杂。
甲醇的来源广，将来在我国甲醇有希望替代石油燃料和石油化工的原料，蕴藏着潜在的巨大市场。
甲醇化工已成为化工中一个重要的领域。
甲醇的化学式为，相对分子质量32.04。
常温，常压是一种无色透明有特殊气味的易流动易挥发的可燃液体，沸点64.9℃在空气中的爆炸极限为6%-26.5%（体积分数），甲醇的密度、黏度和表面张力都随温度的升高而减小。
甲醇可以和水以及许多有机液体如乙醇、乙醚等无限地混合。
它易吸收水蒸汽，二氧化碳和某些其他物质，因此，只有用特殊的方法才能制的完全午睡的甲醇。
甲醇具有毒性，内服10mL有失明危险，300mL能让人死亡。
甲醇分子羟基中的氢可以被碱金属取代而生成甲醇钠
甲醇钠在没有水的条件下才稳定，因为水可以使它水解生成甲醇和氢氧化钠
高温下，在催化剂上进行甲醇的脱水，可以制取二甲醚。
酸与甲醇反应时，甲醇分子中的甲基易被取代，在有羟无机酸存在是反应加快。
如甲酸与甲醇生成甲酸甲酯
在30.40（30atm）下，150—220℃是在铑催化剂存在下，一
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