【正文】 連接 OP 作出操作線，由圖可知，該塔的霧沫夾帶及液相負荷下限，即由漏液所控制。 取塔板間距 ，板上液層高度 ，那么分離空間： 功能參數(shù)： 從史密斯關(guān)聯(lián)圖查得： ，由于 ，需先求平均表面張力： 全塔平均溫度 ，在此溫度下，甲醇的平均摩爾分數(shù)為 ，所以，液體的臨界溫度： 設(shè)計要求條件下甲醇 ~水溶液的表面張力 平均塔溫下甲醇 ~水溶液的表面張力可以由下面的式子計算： ， 所以： 根據(jù)塔徑系列尺寸圓整為 此時，精餾段的上升蒸汽速度為： 提餾段的上升蒸汽速度為： 第 節(jié) 塔高的計算 塔的高度可以由下式計算： 已知實際塔板數(shù)為 塊，板間距 由于料液較清潔，無需經(jīng)常清洗，可取每隔 8塊板設(shè)一個人孔，則人孔的數(shù)目 為： 個 取人孔兩板之間的間距 ，則塔頂空間 ，塔底空間 ，進料板空間高度 ，那么，全塔高度： 第 節(jié) 塔板結(jié)構(gòu) 尺寸的確定 塔板尺寸 由于塔徑大于 800mm，所以采用單溢流型分塊式塔板。 第 節(jié) 有關(guān)的工藝計算 由于精餾過程的計算均以摩爾分數(shù)為準，需先把設(shè)計要求中的質(zhì)量分數(shù)轉(zhuǎn)化為摩爾分數(shù)。 根據(jù)提餾段 ， + ＝ + ＝ kg/h 提餾段帶入熱量 ＝ + ＝ kg/h 235 主塔提餾段熱量平衡計算表 帶入熱量， kl/h 帶出熱量， kl/h 預(yù)后甲醇 塔底供熱 內(nèi)回流 總?cè)霟? + + 殘液 內(nèi)回流 總出熱 （ + ） + 第三章 精餾塔的設(shè)計計算 第 節(jié) 精餾塔設(shè)計的依據(jù)及任務(wù) 設(shè)計的依據(jù)及來源 本設(shè)計依據(jù)于化工原理的設(shè)計實例，對所提出的題目進行分析并做出理論計算。 粗甲醇中主要組分的物理常數(shù)如表 225。 ⑷ 烷烴及油溶性組分 。 。 。 根據(jù)表（ 87）各組分的流量及熱容，計算冷凝器出口氣體顯 熱，列表為 218。 。C） 續(xù)表 214 甲醇合成塔出塔各組分的比熱容和熱量 組分 CH3OH C4H9OH （ CH3） 2O C8H18 H2O 合計 比熱容， kJ（ kmol 。 又 （ 29） 式中 Qr Qr Qr Qr Qr5— 分別為甲醇、二甲醚、異丁 醇、甲烷、辛烷的生成熱， KJ/h； Qr6— 二氧化碳逆變換反應(yīng)的反應(yīng)熱， KJ/h。 生產(chǎn)過程中主要是輸入和輸出的熱量和能量，能量或熱量的轉(zhuǎn)換是基于能量守衡定律。 則 H2， N2在水洗過程中的損耗為 H2： = Nm3/h N2： = Nm3/h 已知：變換氣中 CO2 含量（ G變 CO2）為： G變 CO2= Nm3/h 于是，進水洗塔變換氣流量與組成如表 24所示。 24 Nm3/h （ 5）醇后氣中尚有 %； %； CH3OH % 則每小時需要 G 醇后氣為 = Nm3/h 其中： CO2 Nm3/h CO Nm3/h CH3OH Nm3/h 于是，生產(chǎn)合成氨所需醇后氣量如表 21 表示 第 節(jié) 生產(chǎn)甲醇所需原料氣量 表 21 合成氨生成耗用醇后氣量及其組成 耗用量 氣體組成， Nm3/h H2 N2 CO CO2 CH4 Ar CH3OH 小計 合成氨反應(yīng) — — — — — 精煉損耗 — — — — 液氨中溶解損耗 — — — — — 續(xù)表 21 合成氨生成耗用醇后氣量及其組成 耗用量 氣體組成， Nm3/h H2 N2 CO CO2 CH4 Ar CH3OH 小計 氨擴散損耗 — — — — — 惰性氣 — — — — — 合計 醇后氣組成， % 100 生產(chǎn)甲醇所需原料氣量 （ 1）合成甲醇的化學(xué)反應(yīng) 主反應(yīng)： CO+2H2=CH3OH+(22) 副反應(yīng)： 2CO+3H2=(CH3)2O+H2O+ KJ/mol (23) CO+3H2=CH4+H2O+ KJ/mol (24) 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O= KJ/mol (25) 8CO+17H2=C8H18+H2O+ KJ/mol (26) （ 2）粗甲醇組分，算得組分的生成量 甲醇（ CH3OH） ， Nm3/h 二甲醚（（ CH3） 2O） Kg/h 即 Kmol/h， Nm3/h 高級醇（ C4H9OH） Kg/h 即 Kmol/h， Nm3/h 高級烷烴（ C8H18） Kg/h 即 Kmol/h， Nm3/h 水（ H2O） Kg/h 即 Kmol/h， Nm3/h （ 3）生產(chǎn)測提，按反應(yīng)式（ 24）每生產(chǎn) 1t 粗甲醇的同時， CH4 生成量為 Nm3/h；即 KmolCH4/t 粗甲醇，所以 CH4 小時生生成量為 ,即。在合成塔后排放 CH4,Ar 分別占合成氣的 %和 %，年工作日按 300d。但在膨脹節(jié)材料選用時，許多廠家認為只要是不銹鋼材料 即可，其實，最佳的材料選用應(yīng)當用 316L 不銹鋼材料。殼程 : 管程 :120。壓力低于 時補氮氣，壓力高于 閥門 PV15530B 開啟放空。 本工序的含醇排凈液由封閉系統(tǒng)收集于地下槽中，再由地下槽泵送至粗甲醇貯槽。 預(yù)蒸餾塔塔底排出液由加壓塔進料泵加壓后送往加壓精餾塔精餾，加壓精餾塔操作壓力約 。正常操作中，多用塔頂回流量、再沸器的蒸汽量來調(diào)整塔的熱量平衡。 精餾塔的操作應(yīng)當掌握三個平衡。 在上述工作的 基礎(chǔ)之上，參考相關(guān)的資料和標準對合成工段的設(shè)備和管道進行了合理布局；并編制了甲醇合成設(shè)備一覽表，物料流程圖，工藝管道及儀表流程圖，設(shè)備平面布置圖及管道布置圖。北京。畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目：年產(chǎn) 40萬噸甲醇精餾工藝設(shè)計 1．設(shè)計（論文）的主要任務(wù)及目標 (1) 結(jié)合專業(yè)知識和工廠實習(xí)、分析選定合適的工藝參數(shù)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社。 關(guān)鍵詞：設(shè)計；工藝；合成； 第一章 甲醇精餾的工藝原理 第 節(jié) 基本概念 精餾是利用不同物質(zhì)的揮發(fā)度不同，將液體混合物進行多次部分氣化，同時又把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分離到所要求組分的操作過程。 物料平衡 塔的總進料量（ F）＝塔頂餾出物量（ D）＋塔底排出物量（ W）； 某一組分 (x)的總進料量（ Fxfi）＝塔頂采出量（ Dxdi） +塔底排出量（ Wwi） 物料平衡的建立，是衡量精餾塔內(nèi)操作的穩(wěn)定程度，它表現(xiàn)在他的能力大小和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，一般應(yīng)當根據(jù)入料量（ F）而適當采取餾出物量（ D），保持塔內(nèi)物料平衡，才能保證精餾塔內(nèi)操作條件穩(wěn)定，當塔 的物料平衡被破壞時，精餾塔的溫度、壓力降都會發(fā)生大幅度波動，嚴重時引起液泛、霧沫夾帶、傳質(zhì)效率降低等問題，系統(tǒng)不能正常運行。 總之，精餾系統(tǒng)的操作就是要掌握好精餾塔的物料平衡和熱量平衡，并由此穩(wěn)定好塔盤的汽液平衡，來達到產(chǎn)品質(zhì)量合格，同時排放廢液中 甲醇含量低、甲醇收率高的目的。塔頂甲醇蒸汽溫度約 128℃ ，至冷凝器 /再沸器作熱源，冷凝液流入加壓塔回流槽，一部分送往加壓精餾塔作回流液，另一部分經(jīng)精甲醇冷卻器 冷卻后送精甲醇計量槽。這樣可避免設(shè)備、管道在檢修時排出的含醇放凈液對環(huán)境造成污染。再沸器蒸汽量由蒸汽冷凝液管線上的流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。殼程 :125 脫醚塔冷凝器 DN800x4357 管程 :。因為 304 不銹鋼對甲醇氣的耐腐蝕性能要差些，而 316L 不銹鋼對甲醇氣的耐腐蝕性能要好一些。原料液甲醇含量： 84%(質(zhì)量分數(shù) )，原料液溫度： 45℃ 設(shè)計要求：塔頂?shù)募状己坎恍∮?99%(質(zhì)量分數(shù) ) 塔底的甲醇含量不大于 %(質(zhì)量分數(shù) ) 產(chǎn)品粗甲醇的組成（質(zhì)量為）： 甲醇（ CH3OH） 84% 二甲醚（（ CH3） 2O） % 高級醇（ C4H9OH） % 高級烷烴（ C8H18） % 水（ H2O） 5% 產(chǎn)量分配為： 合成氨 60kt/a, t/d 粗甲醇 400000t/a, t/d 計算實現(xiàn)合成氨產(chǎn)量計劃所需要原料氣（醇后氣）的量： （ 1）參加反應(yīng)理論耗氣量 根據(jù)反應(yīng)方程式： 1 H2＋ N2=NH3 則耗氫氣為： 1 =55764kmol/h= =（ 2）原料氣中惰性氣含量為 －（ 1247。 （ 4）忽略由原料氣帶走的水分，根據(jù)反應(yīng)式（ 23）、（ 24）、（ 25）、（ 27），求得反應(yīng)（ 26）生成的反應(yīng)水為： — — — 3 — 8= kmol/h 即在逆變換反應(yīng)中生成 kmol/h 的 CO和 H2O （ 5）當壓力為 10106Pa ，在 30℃ 時，每 1t 粗甲醇中溶解反應(yīng)氣組成如表 22所示。 表 24變換氣流量及組成 組分 CO CO2 H2 N2 CH4 Ar 小計 流量，Nm3/h 7373 組成， % 28 100 （ 10）甲醇合成塔出塔氣中含甲醇 %, 根據(jù)表 23，設(shè)甲醇塔出塔氣量斯社（ G 醇出塔）為 G醇出塔 = Nm3/h G醇循環(huán) =— — +— = Nm3/h 故得循環(huán)氣各組分的量如表 25所示 表 25甲醇塔循環(huán)氣量及其組成 組分 CO CO2 H2 N2 CH4 流量， Nm3/h 組成， % 續(xù)表 25甲醇塔循環(huán)氣量及其組成 組分 CH4 Ar CH3OH 小計 流量， Nm3/h 組成， % （ 11）甲醇合成塔玉塔氣量的計算 根據(jù) G入四醇塔 =G 新鮮氣 +G循環(huán)氣，由表 （ 23）和表（ 25）計算得甲醇合成塔入塔氣功（ G 入甲醇塔）量，如表（ 26） （ 12）甲醇合成塔出塔氣流量能組成計算 因為 G醇出塔 =G 醇入塔 — G醇反應(yīng) +G 醇 — G醇副產(chǎn)物，根據(jù)（ 26），表 21，表 22得表 27 為甲醇合成塔流量及組成及組成 表 26甲醇合成塔入塔氣量 組分 CO CO2 H2 N2 流量， Nm3/h 組成， % 續(xù)表 26甲醇合成塔入塔氣量 組 分 CH4 Ar CH3OH 小計 流量， Nm3/h 組成， % 100 表 27甲醇合成塔出塔氣流量及組成 組分 CO CO2 H2 N2 CH4 Ar 入塔氣流量，Nm3/h 合成反應(yīng)消耗， Nm3/h — — — 反應(yīng)生成物， Nm3/h — — — — — 出塔氣流量，Nm3/h 組成 % 續(xù)表 27甲醇合成塔出塔氣流量及組成 組分 CH3OH C4H9OH （ CH3） 2O C8H18 H2O 合計 入塔氣流量， Nm3/h — — — — 合成反應(yīng)消耗， Nm3/h — — — — — 反應(yīng)生成物，Nm3/h 出塔氫流量，Nm3/h 369091 組成， % — — （ 13）醇分離器出口氣體和液體產(chǎn)品流量與組成如表 28所示。在一個封閉的體系中，各種能量之總和將維持不變。 而 =G 式中 Gr— 各組分的生成量， — 生成反應(yīng)的熱量變化 kJ/ m3 或 kJ/mol。 C） — 入搭量 Nm3/h Kmol/h 入塔熱量， kJ/(h 。 C） 假設(shè)，有相變物質(zhì)在低于沸點時全部冷凝，擴散于氣相中的