【正文】 .................39 物料衡算 .........................................................................................................39 熱量衡算 [3] ......................................................................................................42 理論塔板數(shù)計算 [7] ..........................................................................................44 精餾塔主要尺寸的設計計算 .........................................................................45 填料的選擇 .....................................................................................................50 塔徑設計的計算 .............................................................................................51 填料層高度的計算 .........................................................................................52 全塔高度的確定 [5] ..........................................................................................53 回收精餾塔工藝計算 ............................................................................................55 物料衡算 .........................................................................................................55 熱量衡算 [3] ......................................................................................................58 理論塔板數(shù)計算 [7] ..........................................................................................60 精餾塔主要尺寸的設計計算 .........................................................................62 填料的選擇 .....................................................................................................67 塔徑設計的計算 .............................................................................................68 填料層高度的計算 .........................................................................................69 全塔高度的確定 .............................................................................................70 筒體的厚度和封頭的厚度確定 .....................................................................72 粗甲醇預熱器 [2] ....................................................................................................73 計算定性溫度，確定物理常數(shù) .....................................................................73 求溫差修正系數(shù) .............................................................................................74 計算所需的傳熱面積 .....................................................................................75 分別計算管程和殼程的傳熱系數(shù) .................................................................76 管壁溫度 Wt....................................................................................................78 計算管、殼程的壓力降 .................................................................................78 泵的選型 ................................................................................................................80 泵的類型、 系列和型號的確定 .....................................................................80 軸封型式的確定 [10].........................................................................................81參考文獻 .........................................................................................................................82附錄 .................................................................................................................................83致 謝 .............................................................................................................................841 總 論 概況 甲醇的性質(zhì)和用途甲醇性質(zhì) 甲醇（Methanol，Methylalcohol ）又名木醇，木酒精，甲基氫氧化物，是一種最簡單的飽和醇。略有酒精氣味。②圖紙（7－8 張）：甲醇精餾帶控制點工藝流程圖，平面布置圖，工段主要物料管道圖，精餾塔圖，1 到 2 個主要設備圖等③說明書可以電腦打字，圖紙均為 CAD 繪圖。近年來碳一化學工業(yè)的發(fā)展，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，正在研究開發(fā)和工業(yè)化中?！?、沸點 ℃、密度 克/厘米 3（20℃） 、能溶于水和許多有機溶劑。甲醇攝入量超過 4 克就會出現(xiàn)中毒反應，誤服一小杯超過 10 克就能造成雙目失明，飲入量大造成死亡。甲醇中毒，通?？梢杂靡掖冀舛痉ā＜状加猛緩V泛，是基礎的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 3 頁國內(nèi)外甲醇工業(yè)現(xiàn)狀目前國內(nèi)甲醇裝置規(guī)模普遍較小，且多采用煤頭路線，以煤為原料的約占到 78%；單位產(chǎn)能投資高，約為國外大型甲醇裝置投資的 2 倍，導致財務費用和折舊費用高。2022 年 4 月底，沙特甲醇公司 170 萬噸/年的巨型甲醇裝置在阿爾朱拜勒投產(chǎn)，使得該公司 5 套大型甲醇裝置的總產(chǎn)能達到 480 萬噸/年。種種因素進一步削弱了煤基甲醇的價格競爭力。　　另外，由于我國甲醇生產(chǎn)大多采用煤基路線，酸性氣體和灰渣排放量較大，需投入較多資金建設環(huán)保處理設施。而國外甲醇生產(chǎn)商大多在世界各地建有大型甲醇中轉(zhuǎn)基地和儲運設施，擁有自己或長期租用的甲醇運輸船隊。首先，總是以蒸餾的方法在蒸餾塔的頂部，脫除較甲醇沸點低的輕組分，這時，也可能有部分高沸點的雜質(zhì)和甲醇形成共沸物，隨輕組分一并除去。帶有高錳酸鉀反應的精餾工藝技術僅在單醇生產(chǎn)中用鋅鉻為催化劑的產(chǎn)品中有應用。一般說來,甲醇生產(chǎn)規(guī)模在5萬t/a以下時宜選擇雙塔精餾工藝, 因為雙塔精餾工藝投資省、建設周期短、裝置簡單 , 易于操作和管理,雖然消耗高于三塔精餾工藝技術, 但在5萬t/a生產(chǎn)規(guī)模以下時其經(jīng)濟技術指標較占優(yōu)勢。這樣可減少理論塔板數(shù),降低精餾塔的高度,單位生產(chǎn)能力大。綜上所述，因此本設計也才用填料型三塔甲醇精餾工藝技術。填料是最早使用的塔內(nèi)件，當初使用在小塔徑的塔里，由于其設計、制造、安裝難度不大，應用十分廣泛。 以色譜分析或色譜質(zhì)譜聯(lián)合分析測定粗甲醇的組成有 40 多種，包含了醇、醛、酮、醚、酸、烷烴等等。從精制角度考慮，甲醇合成過程中副反應越少越好，從而提高粗甲醇的質(zhì)量，就可能在容易獲得高質(zhì)量精甲醇的同時，又降低了精制中物料和能量的消耗。本設計采用國外甲醇的質(zhì)量的指標，產(chǎn)品質(zhì)量符合美國聯(lián)邦 AA 級標準。 液相混合物在飽和狀態(tài)下，氣相中各組分相對組成與原液相中的相對組成不同，在氣相組成中，揮發(fā)度高的組分的濃度高些，分壓高些，揮發(fā)度低的組分濃度相對低些，分壓也低些；在液相組成中正好相反，揮發(fā)度低的組分的濃度高些，揮發(fā)度高的組分的濃度低些；相對揮發(fā)度越大，這種濃度差就越大。i對于在一定溫度下，由 A 和 B 兩種物質(zhì)組成的雙組分理想溶液的平衡系統(tǒng)，可以通過上述的拉烏爾定律和道爾頓定律來求取理想溶液系統(tǒng)的氣液相平衡關系式如下： )/()(**babPX??AB1aA?*ABY??PAB中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 11 頁式中： 、 為溶液中組分 A 和組分 B 的摩爾分數(shù)；AXB 、 為純正組分 A 和 B 在同一溫度下的飽和蒸汽壓；*aPb 、 為氣相中組分 A 和組分 B 的摩爾分數(shù)；AYB 、 為氣液相平衡時氣相中 A 和 B 蒸汽分壓； 為理想溶液達到平衡時溶液上方的汽相總壓。根據(jù)全塔物料衡算可知，對于一定的原料液流量 F，只要確定了分離程度 和 ,餾出液流量 D 和釜殘液流量DxWW 也就被確定了?；亓鞅茸兓瘯r，再沸器和冷凝器的傳熱量也應相應發(fā)生變化。生產(chǎn)中某一個因素的干擾（如傳熱量、 等發(fā)生變動）將影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此應及時予以調(diào)節(jié)控制。 甲醇的主要技術規(guī)格 [1] 甲醇的一般性質(zhì) 甲醇的分子式為 CH3OH，其分子量為 。同樣，也難以從甲醇中清除有機雜質(zhì)，產(chǎn)品甲醇總含有有機雜質(zhì)約 %以下?；亓鞑?T15501 中的甲醇溶液，經(jīng)預精餾塔回流泵送入預精餾塔 C15501 的頂部作回流液。常壓精餾塔精餾的熱量來自于進入常壓精餾塔再沸器 E15507 的加壓精餾塔頂甲醇蒸汽的冷凝熱。進料的摩爾流量 =67925/=?甲醇的摩爾分率 （（9567925/100）/32）/=水的摩爾分率 （（67925/100）/18）/=則 ==根據(jù)工藝流程圖，確定塔頂產(chǎn)品的摩爾流量和塔頂產(chǎn)品組成D=2360/=根據(jù)物料衡算方程 W=??? F???計算出 =+ =?由于輕餾分是多種物質(zhì)的混合物，因此無法得到其物性參數(shù)以及輕餾分與重組分甲醇的平衡數(shù)據(jù)，所以無法計算對預精餾塔進行物料衡算和能量衡算，以及填料層高度，塔徑的計算，但預精餾塔屬于本設計第一個塔設備，也是關鍵設備之一，所以對預精餾塔的設備參數(shù)選取實際現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，這里給予說明。塔底空間是指塔底第一塊板到塔底切線的距離。圖 21 塔底裙座結(jié)構(gòu)圖中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 第 20 頁本設計中采用圓柱型裙座，裙座高度選取 。39。受當?shù)貧鉁叵拗?，冷卻水一般為10～35℃.如需冷卻到較低溫度，則需采用低溫介質(zhì)，如冷凍鹽水、氟利昂等。精餾段操作線方程為 1??RxyD截距 ?連接（ ， ） ， （0， ）與 q 線交于 d 點，連接（ ， ）與 d 點，得到提餾段xD Wx操作線、然后，由