【正文】 ....................................... 39 液相負(fù)荷下限線(xiàn) ............................................ 40 接管設(shè)計(jì) .................................................... 41 進(jìn)料管 .................................................... 41 釜?dú)堃撼隽瞎?.............................................. 41 塔頂蒸汽出口出料管 ........................................ 42 塔底蒸汽進(jìn)料管 ............................................ 42 回流液管 .................................................. 42 結(jié) 論 ......................................................... 43 致 謝 .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 關(guān)鍵詞： 甲醇 ； 精餾 ； 雙塔 II The Process Design Of Twin Towers Distillation Based On 50kt/a Methanol Abstract: As the important anic chemical raw materials, methanol’s quality must be higher than before. This design needs to be material crude methanol refining to alcohol content accord with the requirement of industry needs. After the methanol distillation tower, Twin Towers, three tower and four tower and their advantages and disadvantages are analyzed and pared, considering the energy saving, simple, convenient operation, easy control of the premise, the Twin Towers distillation technology investment, short construction period, simple device, simple operation and convenient management. Generally speaking, the methanol distillation production scale under 50000 tons a year of distillation process should select the twin towers. After the whole process of material balance, heat balance, material related properties calculation of distillation tower design, production of refined , thermal steam consumption is , temperature is 176。在我國(guó)能源中心以煤為主，由煤制流體燃料勢(shì)在必行，由煤制合成氣，進(jìn)而合成甲醇，技術(shù)成熟，已工業(yè)化，因此，發(fā)展甲醇燃料和甲醇化學(xué)在我國(guó)具有重要的意義。甲醇能和水以任意比互溶，但不形成共沸物，能和多數(shù)常用的有機(jī)溶劑 (乙醇、乙醚、丙酮、苯等 )混溶，并形成恒沸混合物。這對(duì)石油化工原料的多樣 化，面對(duì)石油資源日漸枯竭對(duì)能源結(jié)構(gòu)的改變，具有重要意義。我國(guó)政府已充分認(rèn)識(shí)到發(fā) 展車(chē)用替代燃料的重要性，并開(kāi)展了這方面的工作。 （ 2）雙塔流程描述 從合成工序來(lái)的粗甲醇入預(yù)精餾塔，此塔為常壓操作。 （ 4） 四塔流程描述 四塔流程包含預(yù)精餾塔、加壓精餾塔、常壓精餾塔和甲醇回收塔。生產(chǎn)實(shí)踐證明雙塔精餾流程簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定 ,能滿(mǎn)足甲醇生產(chǎn)要求 ,其具體工藝流程如下圖 [11]： 5 雙塔精餾工藝流程簡(jiǎn)圖 該工藝主要是由主精餾塔以及預(yù)精餾塔組成。 6 第 二 章 物料及熱量的衡算 甲醇的精餾的目的是實(shí)現(xiàn)甲醇與水的分離， 需要 通過(guò)物料衡算及熱量衡算，選取合適粗甲醇的進(jìn)料量、熱蒸汽和冷凝水的流量，更好實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)能的作用。預(yù)塔冷凝器物熱框圖如下圖所示。 （ 2）帶入熱量 待定 （ 3）帶出熱 13 以代入熱量計(jì)，所以： 得到 （ 4）主塔耗蒸汽量計(jì)算 主塔熱量衡算可知： 需 蒸汽量：水蒸氣潛熱為 （ 2138KJ/Kg）： 每噸粗甲醇消耗蒸汽量： 所以主、預(yù)塔總的蒸汽消耗量： 主、預(yù)塔每噸粗甲醇耗蒸汽量： （ 5）冷卻水用量的計(jì)算 冷卻水用量包括冷凝器、精甲醇冷卻器及整個(gè)精餾過(guò)程耗用冷卻水量的計(jì)算： 1） 主塔冷凝器冷卻水用量 從主塔捂熱及主塔冷凝器的物熱框圖，主塔冷凝器的換熱量為進(jìn)冷凝器的氣體與出冷凝器液體熱量之差，其中不凝性氣體放空，所以計(jì)算時(shí)和工程損失一起考慮，為總?cè)霟岬?5%計(jì) [12]。 最大操作壓力為 ，因?yàn)橐话憔s塔都裝設(shè)安全閥，取設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)溫度 假設(shè)壁厚在范圍內(nèi)，查得在設(shè)計(jì)溫度在 時(shí)的許用應(yīng)力為 。 根據(jù)封頭厚度為，查得厚度負(fù)偏差 ，腐蝕余量 ，則 校核水壓試驗(yàn)強(qiáng)度： 根據(jù)式： 式中：試驗(yàn)壓力 可見(jiàn) ，所以水壓測(cè)試強(qiáng)度足夠，設(shè)計(jì)選用封頭尺寸符合要求。 塔體總高 塔內(nèi)件設(shè)計(jì) 溢流堰的設(shè)計(jì) 取清液層高度，本設(shè)計(jì)選用單溢流弓形降液管，采用平直堰，取堰長(zhǎng)： 33 堰上高度按下式計(jì)算： （近似取溢流收縮系數(shù) E=1） 精餾段 溢流堰高： 提餾段 溢流堰高： 降液管的設(shè)計(jì) 已知 ， 由弓形降液管的結(jié)構(gòu)參數(shù)圖查得： ， 那么 降液管容積與液體流量之比為液體在降液管停留的時(shí)間 t，一般大于（ 3~5）s，即： 提餾段： 精餾段： 34 降液管底隙高度 取降液管底隙流速 那么有：精餾段 提餾段 塔板分布、浮閥數(shù)目與排列 根據(jù)之前計(jì)算得出精餾段和提餾段上升的蒸汽量相差不大，為了制造方便，我們可以取兩段的的塔徑相等，即 1800mm 計(jì)算數(shù)據(jù)如下： 汽塔的平均蒸汽流量： 汽塔的平均液相流量： 汽塔的氣相的平均密度： 汽塔液相平均密度： 取閥孔動(dòng)能因子 ，計(jì)算如下： 35 由于： 每層浮閥數(shù)： 考慮到塔的直徑比較大，必須采用分塊式塔盤(pán)。 L=0 時(shí)， L= 時(shí)， 液泛線(xiàn) 因?yàn)?很小，可以忽略，那對(duì)于無(wú)錫一定的塔板，有： 又因?yàn)椋? 則上式可化簡(jiǎn)為： 39 所以液泛方程為： 液相負(fù)荷上限線(xiàn) 以液體在降液管中的停留時(shí)間不低于 5s 為上限。 實(shí)際流速： 塔頂蒸汽出口出料管 采用直管出氣，取蒸汽速度為 ，則： 查標(biāo)準(zhǔn)系列選取的規(guī)格的熱軋無(wú)縫鋼管。 C 氣相平均摩爾質(zhì)量為 Kg/kmol 相 平均 摩 爾質(zhì) 量 為 Kg/kmol 液相 平 均密 度 為，液相平均張張力為 。 45 46 參考文獻(xiàn) [1]房鼎業(yè) .甲醇生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展 [M].上海 :華東化工學(xué)院出版社 , [2] 黃仲九 ,房鼎業(yè) .化工工藝學(xué)第二版 [M].北京 :高等教育出版社 , [3]侯文順主編 .化工設(shè)計(jì)概念 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , [4] 廖衛(wèi)昌 .甲醇雙效精餾節(jié)能技術(shù) [J], 中氮肥 20xx(1):2224 [5]劉啟魁 ,王正權(quán) . 甲醇雙效精餾過(guò)程參數(shù)優(yōu)化及有效能分析 [J]. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā) , 20xx（ 07） [6] 武昊宇 。韓方煜多效精餾優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究進(jìn)展 [J]計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué) 20xx（ 2） [7]Juntao Zhang,Shengrong Liang,Xiao Feng. A novel multieffect methanol distillation process[J]. Chemical Engineering amp。 C，氣相平均摩爾質(zhì)量為 Kg/kmol 液相平均摩爾質(zhì)量為 Kg/kmol液相平均密度 kg/m3液相平均表面張力為 。 實(shí)際流速： 回流液管 一直回流液溫度 40176。 40 由 那么： 液相負(fù)荷下限線(xiàn) 取板上液層高度 作為液相負(fù)荷的下限條件，則 以上各線(xiàn)的方程式，可畫(huà)出塔的