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畢業(yè)設(shè)計年處理98萬噸甲醇-水溶液精餾工藝設(shè)計-全文預(yù)覽

2024-12-31 15:17 上一頁面

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【正文】 計算 .....................................15 操作溫度計算 .....................................15 平均摩爾質(zhì)量計算 .................................15 平均密度計算 .....................................16 液相平均表面張力計算 .............................17 液相平均黏度計算 .................................17 第 節(jié) 提餾段的計算 ......................................................................... 18 操作壓力 .........................................18 操作溫度的確定 ...................................18 平均摩爾質(zhì) 量的計算 ...............................19 平均密度得計算 ...................................19 液相平均表面張力的計算 ...........................20 液相平均粘度的計算 ...............................20 第 5 章 塔體工藝尺寸計算 ....................................22 第 節(jié) 精餾段的計算 ......................................................................... 22 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) VIII 精餾段塔徑的計算 .................................22 精餾塔的有效高度 .................................23 第 節(jié) 提餾段的計算 ......................................................................... 23 提餾段塔徑的計算 .................................23 提餾段的有效高度 .................................25 塔的有效高度 .....................................25 第 節(jié) 封頭的選型及其計算 .............................................................. 25 封頭的選型 .......................................25 封頭的計算 .......................................26 第 節(jié) 支座的選型及其計算 .............................................................. 26 支座的選型 .......................................26 支座的計算 .......................................26 第 6 章 塔板主要工藝尺寸計算 ................................28 第 節(jié) 精餾段的計算 ......................................................................... 28 溢流裝置的計算 ...................................28 塔板布置 .........................................29 第 節(jié) 提餾段的計算 ......................................................................... 30 溢流裝置的計算 ...................................30 塔板布置 .........................................32 第 7 章 篩板的力學(xué)流體驗 算 ..................................34 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) IX 第 節(jié) 精餾段的流體力學(xué)驗算 .......................................................... 34 塔板的壓降 .......................................34 液面落差 .........................................35 液沫夾帶 .........................................35 漏液 ............................................36 液泛 ............................................36 第 節(jié) 提餾段的流體力學(xué)驗算 .......................................................... 37 塔板的壓降 .......................................37 液面落差 .........................................38 液沫夾帶 .........................................38 漏液 ............................................38 液泛 ............................................39 第 8 章 塔板性能負(fù)荷圖 .....................................40 第 節(jié) 提餾段的塔板負(fù)荷性能圖 ...................................................... 40 漏液 ............................................40 液沫夾帶線 .......................................41 液相負(fù)荷下限線 ...................................42 液相負(fù)荷上限線 ...................................42 液泛線 ..........................................42 第 節(jié) 提留段的塔板負(fù)荷性能圖 ...................................................... 44 漏液線 ..........................................44 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) X 液沫夾帶線 .......................................45 液相負(fù)荷下限線 ...................................45 液相負(fù)荷上限線 ...................................46 液泛線 ..........................................46 篩板塔設(shè)計計算結(jié)果 .........................................48 第 9 章 附屬設(shè)備的計算、選型 ...............................50 第 節(jié) 冷凝器的選型及計算 .............................................................. 50 第 10 章 精餾裝置的工藝流程圖 ...............................51 第 11 章 板式塔精餾裝置設(shè)計說明書 ...........................52 結(jié) 論 .....................................................53 參 考 文 獻(xiàn) .............................................54 符 號 說 明 .............................................55 致 謝 .....................................................58 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 1 前言 蒸餾是分離液體均相混合物的典型單元操作之一,也是最早實現(xiàn)工業(yè)化得一種分離方法,廣泛的應(yīng)用于化工 石油、醫(yī)藥、食品、釀酒及環(huán)保等領(lǐng)域。 精餾的原理是利用液體 混合物中各組分具有不同沸點,在一定溫度下,各組分應(yīng)具有不同的蒸汽壓。 精餾通??蓪⒁后w混合物分離為塔頂產(chǎn)品(餾出液)和塔底產(chǎn)品(蒸餾 的釜殘液)兩個部分。性能良好的精餾設(shè)備,為精餾過程得進(jìn)行創(chuàng)造了良好的條件。在正常的操作氣速下,通過篩孔上升的氣流,應(yīng)能阻止液體經(jīng)篩孔向下泄露。 甲醇最初由木材干餾得到,故俗稱木醇。甲醇化工已成為化工中一個重要的領(lǐng)域。它易吸收水蒸汽,二氧化碳和某些其他物質(zhì),因此,只有用特殊的方法才能制的完全午睡的甲醇。 3 3 2 22 ( )C H OH C H O H O?? 酸與甲醇反應(yīng)時,甲醇分子中的甲基易被取代,在有羥無機(jī)酸存在是反應(yīng)加快。 甲醇和水可以無限的混合,混 合后的甲醇 — 水系統(tǒng)的性質(zhì),是研究甲醇性質(zhì)的重要組成部分。 1. 甲醇是較好的人工合成蛋白的原料,蛋白轉(zhuǎn)化率較高,發(fā)酵速度快,無毒性,價格便宜。甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇樹脂等產(chǎn)品。 4. 繼續(xù)研制活性及選擇性高,耐熱性更好,使用壽命更長的甲醇合成銅系催化劑,達(dá)到簡化合成塔結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化生產(chǎn)的目的。 這是燃料世界的一次革命,中國要達(dá)到國際環(huán)保的標(biāo) 準(zhǔn),必須解決汽車尾氣對空氣的污染問題,推廣使用綠色能源是一條重要的途徑,隨著人們對環(huán)境的要求越來越高甲醇汽油這一綠色能源在未來是個不錯的選擇。本次加料可選泵加料,泵和自動調(diào) 節(jié)裝置配合控制進(jìn)料。 由于泡點進(jìn)料時塔的制造比較方便,而其他進(jìn)料方式對設(shè)備的要求高,設(shè)計起來難度相對加大,所以采用泡點進(jìn)料。 優(yōu)點:回流冷凝器無需支撐結(jié)構(gòu); 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 缺點:回流控制較難安裝,但強(qiáng)制回流需用泵,安裝費用,點好費用大,故不用強(qiáng)制回流,塔頂上升蒸汽采用冷凝器以冷凝回流如塔內(nèi)。只有在工藝物料的特征性或工藝條件特殊時才考慮選用其他形式。 第 節(jié) 精餾塔的工藝計算 物料衡算 甲醇摩爾質(zhì)量 MA=水的摩爾質(zhì)量 MB=4 0 3 2 .0 4 0 .2 7 2 74 0 3 2 .0 4 6 0 1 8 .0 2Fx ??? 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 8 9 5 3 2 . 0 4 0 . 9 1 4 39 5 3 2 . 0 4 5 1 8 . 0 2Dx ??? 3 . 5 3 2 . 0 4 0 . 0 2 0 43 . 5 3 2 . 0 4 9 6 . 5 1 8 . 0 2Wx ??? ⑵原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的平均 摩爾質(zhì)量 0. 27 27 32 .0 4 ( 1 0. 27 27 ) 18 .0 2 21 .8 4 /FM k g k m ol? ? ? ? ? ? 0. 91 43 32 .0 4 ( 1 0. 91 43 ) 18 .0 2 30 .8 3 /DM k g k m ol? ? ? ? ? ? 0. 02 04 32 .0 4 ( 1 0. 02 04 ) 18 .0 2 18 .3 1 /WM k g k m ol? ? ? ? ? ? 年操作時間為 8000h 計算 原料量為: 710 / 8000 /k m ol h? ? ? 總物料衡算: F=D+W ( ) /kmol h =D+W F D Wx F x D x W?? ( ) ? =D? +W? 聯(lián)立解得 W= /kmol h D= /kmol h 第 節(jié) 精餾裝置的熱量衡算 冷凝器 冷凝器熱負(fù)荷為: ( 1 ) ( ) ( )C V L V LQ R D I I V I I? ? ? ? ? ?
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