1、LOGO指导教师：徐琼指导教师：徐琼 年产年产6 6万吨甲醇精馏装置设计万吨甲醇精馏装置设计n班级：班级：1106,11041106,1104n学生：李春学生：李春 李涛利李涛利 黄亮黄亮n学号：学号：2011140532 2011140532 n 2011140528 2011140528n 2011140321 2011140321一、设计题目拟建立一座板式精馏塔将生产过程中粗甲醇提浓精制，要求：塔顶的甲醇含量不小于95%(质量分数)，塔底的甲醇含量不大于0.5 %(质量分数) 。原料液含甲醇质量分数为50%，原料液温度：常温，料液的处理量为60000 吨/年，每年实际生产天数：300天。
2、二、操作条件1、常压操作；2、饱和液体进料；3、塔顶全凝；4、间接蒸汽加热；5、设备热损失为加热蒸汽供热量的10；6、其他条件自选设计任务书设计任务书设计内容设计内容（1）单元操作流程设计单元操作方案选择及论证。根据指定的设计任务，查阅相关的资料，对可用的生产工艺进行比较，筛选出技术先进、经济合理、安全可靠的操作流程。绘制出工艺流程简图，并对之进行详细说明。物料及热量衡算计算。要求对过程中涉及到的物料平衡和能量平衡全部采用手工计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）；编制物料及热量平衡计算书；绘制物料流程图（PFD）。（2）设备的工艺设计计算过程中所出现的各种设备（包括管线）均采用手工进行
3、工艺设计计算，不得使用各种模拟软件（如Aspen等）获得结果，并编制详细的计算说明书；过程中的机、泵可作为标准设备出现，但要根据计算结果，进行选型说明；编制设备一览表。（3）绘制工程图样工艺流程简图一张；物料流程图（PFD）一张，要求对管道进行标注；主体设备装配图一张，其他附属设备使用条件图，不绘制3D效果图。目录目录前言前言第第1 1章章 设计的方案的选择与确定设计的方案的选择与确定第第2 2章章 精馏塔的物料衡算精馏塔的物料衡算第第3 3章章 塔板数的确定塔板数的确定第第4 4章章 精馏塔工艺条件及有关物性数据数据的计算精馏塔工艺条件及有关物性数据数据的计算第第5 5章章 精馏塔的塔体工艺
4、尺寸计算精馏塔的塔体工艺尺寸计算第第6 6章章 塔板主要工艺尺寸的计算塔板主要工艺尺寸的计算第第7 7章章 筛板的流体力学验算筛板的流体力学验算第第8 8章章 塔板负荷性能图塔板负荷性能图第第9 9章章 筛板塔设计计算结果筛板塔设计计算结果第第1010章章 辅助设备的计算辅助设备的计算 设计方案设计方案 工业上甲醇精馏工艺主要有双塔和三塔精馏，三塔精馏的流程较为复杂，投资较两塔流程高，同时操作比较复杂，对操作人员素质和控制仪表能力的要求也将大大提高，双塔精馏工艺投资小建设周期也不长，装置简单且操作和管理上比较容易，虽然能耗高于三塔精馏工艺，但对于生产规模小的生产企业，其技术经济指标占优势，节能
5、降耗可以采用高效填料来达到。 综上所述，对于本设计6万/年的甲醇精馏项目，简单成熟的双塔精馏工艺是合适的选择，双塔精馏工艺投资省、建设周期短、装置简单易于操作和管理。流程简图流程简图混合器预热器 预塔主塔NaOH溶液粗醇混合液加热二甲醚水精醇预后粗醇精馏过程简述：将原料液通过预热器加热后,送入预塔内,除去轻馏分杂质,塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下,一部分回流至塔内,其余部分经产品冷凝器冷却后送至贮槽,再进入主精馏塔,作为分离精甲醇,主精馏塔经冷却器冷却后送入成品收藏槽.物料及能量衡算结果物料及能量衡算结果精甲醇产量th8.333粗甲醇产量th19.156甲醇入料量th8.7715水
6、量th8.6838原料液摩尔分率0.2354馏出液摩尔分率0.9964残液中摩尔分率0.1591回流比1.41残液馏出量1351.3原料液馏出量1742.35再沸器热负荷1225785.344冷凝器热负荷1468675.276 图解法求理论塔板层数 可求得结果为 总理论塔板数NT为14块(包括再沸器) 进料板位置NF为自塔顶数起第5块 理论板层数NT的求取精馏段实际塔板数 7块 提馏段实际塔板数 17块 塔板数的确定塔板数的确定理论塔板数理论塔板数 块块14实际塔板数实际塔板数 块块24精馏段实际塔板数 块7提馏段实际塔板数 块17塔塔，径塔，板效率的计算塔塔，径塔，板效率的计算 塔板效率60
7、% 精馏段有效高度为 3m提馏段有效高度为 8m在进料板上方开一个人孔， 高度为0.8 m故精馏塔有效高度为3+8+0.8=11.8m精馏段精馏段提馏段提馏段体积流率m/S气相4.798液相0.002933塔径mm20002000塔面积2.76622.0096有效高度m383/mS塔板结构塔板结构1、塔板类型：泡罩塔板2、板上液体的流型 ：单溢流3、是否分块 ：不分块4、塔板结构（区域、开孔数目）：精馏段11345 提馏段5523主体设备装配图主体设备装配图出示主体设备装配图出示主体设备装配图?1 7 4 6?2 1 7 3?2 3 4 63000118003150900800?5 0 018
8、0c?100?450?4 0 0deABCDEG1234H7891 01 11 21 31 41 51 72 0ab900561 61 8流体力学验算流体力学验算塔板的流体力学验算，用一张总表给出流体力学验算的结果；出示塔板负塔板的流体力学验算，用一张总表给出流体力学验算的结果；出示塔板负荷性能图，指出操作点的位置，操作弹性为多少荷性能图，指出操作点的位置，操作弹性为多少精馏段精馏段提馏段提馏段干板的阻力0.0190.051漏液点气速8.258.1气体通过液层阻力0.01530.0342液体表面张力的阻力0.002760.0045液沫夹带量kg液/kg气0.0430.046塔板负荷性能图塔板负
9、荷性能图u 操作弹性为操作弹性为 3.95配管尺寸配管尺寸配管计算，列表说明各种接管的尺寸配管计算，列表说明各种接管的尺寸序号序号公称尺寸公称尺寸连接尺寸标准连接尺寸标准连接连接面形面形式式用途或名称用途或名称 A 100HGJ 49-91 pg1.5Dg100平面塔釜流出口 B 450 HGJ 49-91 pg1.5Dg450平面蒸汽进入口 C 32HGJ 49-91 pg1.5Dg32平面进料口 D 65HGJ 49-91 pg1.5Dg65平面塔顶回流口 E 400HGJ 49-91 pg1.5Dg400平面塔顶出料口致谢致谢 首先感谢徐琼指导老师，感首先感谢徐琼指导老师，感谢各位评委老师，祝各位老谢各位评委老师，祝各位老师：师： 工作顺利，合家幸福！工作顺利，合家幸福！
