分离甲醇、水混合物的板式精与馏塔设计.docxVIP

课程设计设计题目分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计学生姓名徐然学业班级化学工程与工艺10-2班指导教师姚运金 杨则恒2013年7月26日合肥工业大学课程设计任务书设计题目分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计成绩课程设计主要内容设计任务：设计一座分离甲醇、水混合物的连续操作常压精馏塔生产能力：95000吨精甲醇/年；原料组成：甲醇70wt%，水 wt30%；产品组成：甲醇≥wt 99.9%；废水组成：水≥99.5 wt %；。操作条件：泡点进料，回流比需优化。全塔压降：0.011MPa；塔釜加热蒸汽压力：间接0.2MPa（表压），直接0.1MPa（绝压）。塔顶全凝器冷却水进口温度20℃。常压操作。年工作日300~320天，每天工作24小时。设备形式:筛板塔。安装地点：安庆任务来源：中国石油化工股份有限公司安庆分公司设计主要内容：工艺流程的确定，工艺流程采用计算机Aspen软件模拟设计，塔和塔板的工艺尺寸计算，塔板的流体力学验算及负荷性能图，辅助设备的计算与选型，主体设备的机械设计。设计结果：设计说明书一份。主体设备总装图一张（1#图纸），带控制点工艺流程图（3#图纸）一张。指导教师评语建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。签名： 2013年 月 日目录摘要:1关键词:11 引言32 正文62.1 物性参数62.2 最小回流比和操作回流比82.2.1 物料衡算82.2.2相对挥发度的确定92.2.3 Rmin和R的确定92.3 塔板数和塔效率的计算112.3.1精馏段和提馏段气液流量的确定112.3.2精馏段及提馏段操作线方程的确定112.3.3理论板数及全塔效率的确定122.3.4实际塔板数 N152.4结构设计152.4.1 塔的工艺条件及物性数据计算操作压强温度平均摩尔质量 平均密度 液体表面张力 液体粘度 气液负荷计算192.4.2 塔和塔板主要工艺尺寸计算 塔径 溢流装置塔板布置筛板孔数n 与开孔率塔的有效高度Z 塔实际高度的计算252.4.3 筛板的流体力学验算气体通过筛板压降雾沫夹带量的验算2漏液验算2 泛液验算272.4.4 塔板负荷性能图2精馏段2提馏段312.4.5 附属设备设计及接管尺寸3冷凝器的选择3再沸器的选择3换热器的选择3 离心泵的选择40接管尺寸4法兰、封头、裙座等432.5强度设计452.5.1 质量载荷计算452.5.2 风载荷462.5.3 风弯矩472.5.4 地震载荷的计算4塔的自震周期4 地震载荷计算482.5.5 塔体稳定性校核482.5.6 裙座的强度及稳定性校核4 裙座底部0-0截面的强度计稳定性校核50焊缝强度502.5.7裙座基础环的设计502.5.8地脚螺栓的计算512.6 设计小结523 课程设计心得54[ 参考文献 ]55摘要:现要求设计一筛板式精馏塔，年产量9.5万吨的甲醇-水的分离系统，其中料液的甲醇质量分数70%，设计要求馏出液中甲醇的质量分数不少于99.9%，残液中甲醇质量分数小于0.5%。通过aspen模拟，确定最小回流比0.54，进而确定操作回流比0.84；进行相关计算，得到理论塔板数19和全塔板效率48.18%，进而得到实际塔板数38，进料板位置为第33块塔板,由设计要求计算确定塔相关工艺尺寸（塔高27米，塔径2.2米）；此外根据精馏塔工作环境，进行流体力学性能验算，绘制负荷性能图，对整项设计安排整理总结，画出此筛板式精馏塔。关键词:甲醇-水；筛板式精馏塔设计；aspen模拟；回流比；塔板数；负荷性能图Abstract: Now it is requested to design a sieve-type distillation column, which guarantees the annual output of 95,000 tons of methanol. Wherein the mass fraction of liquid methanol is 70% .The methanol distillate mass fraction of design requirements is not less than 99.9% and methanol residue content is less than 0.5%. By aspen simulation, it is known that the minimum reflux ratio is 0.54 and the operating reflux ratio is 0.84. Through related calculations, the number of