【正文】 則容積： 5 207650 ??? ??? ?? ?lLVm3 同理，采用上述方法確定其他罐的容積。 將以上數(shù)據(jù)代入 (412)得 ： 精餾段泛點(diǎn)率 ： %561 2 6 1 2 1 4 0 3 ??? ???? 提餾段泛點(diǎn)率： % 2 6 1 9 3 0 3 1 ??? ???? 所得泛點(diǎn)率均低于 80%，故不會(huì)產(chǎn)生霧沫夾帶。 由 （ 42） 得： 32 ????owhm 由 （ 41）得： hw == 綜上，取 hw =。 則 1020 5 2 5 ????????? ? ??????????????CC ② 最大流速 U1max a x1 ???????vvlCU ? ??m/s m a x ???? UU 適 m/s ③求塔徑 D1 ?????適UVD n? m 所以對(duì)全塔，取塔徑 D=。 則由 (32) 得： 0, ??? ???i FiiX 即 ?? ?????? ，用試差法求出 ?? ，將 ?? 代入 (31)得： ? ? ????? 1, mimDii RX ??? ?? + ?? 故 Rmin=。 則消耗純 NaOH 為 ?? kg/h，消耗堿液量為 ③ 堿液帶水量： ?（ 15%） = kg/h ④ 軟水加入量： ?8%= kg/h ⑤ 總水量 ?++=(2)出料量 ① 塔底甲醇： ② 塔底水： ③ 塔底 初餾物 為異丁醇和乙醇： =④ 塔底 NaOH： kg/h ⑤ 塔頂輕餾分量 為二甲醚和丙酮： = 10 ⑥ 塔頂 不凝氣體： =(3)預(yù)塔回流量 回流比 R 取 ， 則回流量 為 =。要保證預(yù)塔足夠的回流量，僅靠控制預(yù)塔塔頂?shù)臏囟群蛪毫κ遣粔虻?，必須通過控制預(yù)塔再沸器的蒸汽量和預(yù)塔冷凝器的冷卻水量來協(xié)同調(diào)節(jié)。 甲醇三塔工藝流程介紹 預(yù)精餾系統(tǒng) 來自甲醇合成裝置的粗甲醇，首先進(jìn)入粗甲醇預(yù)熱器的管程，被殼程的低壓蒸汽冷凝液加熱后進(jìn)入預(yù)精餾塔的上部， 預(yù)精餾塔頂部出來的氣相，首先進(jìn)入預(yù)精餾塔冷凝器的殼程，物料被管程的 循環(huán)冷卻水冷卻，冷卻下來的液體進(jìn)入預(yù)精餾塔回流槽中，回流槽中的甲醇溶液經(jīng)預(yù)精餾塔回流泵送入預(yù)精餾塔的頂部作回流液。在該溫度下，幾乎所有的低沸點(diǎn)餾分都為氣相，不造成冷凝回流。 但無論是二塔還是三塔流程 ， 大致以預(yù)塔脫除輕組份雜質(zhì) ， 主塔脫除重組份雜質(zhì)。 近年來 隨著 碳一化學(xué)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 [7]。 分子式 CH4O， 分子量 。 現(xiàn)本文通過查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)和實(shí)際生產(chǎn)中的工藝資料，對(duì)常規(guī)甲醇精餾工藝的不同流程的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了 總結(jié)和分析，并和實(shí)際的工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，提出了甲醇精餾系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)原則和設(shè)備設(shè)計(jì)原則。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字 數(shù)不少于 萬字。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)三塔甲醇精餾工藝流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)和和設(shè)備的計(jì)算。 常溫、常壓下 ， 甲醇是易揮發(fā)和易燃燒的無色有毒液 3 體， 略有酒精氣味。在世界基礎(chǔ)有 機(jī)化工原料中，甲醇消費(fèi)量?jī)H次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗化工產(chǎn)品。輕組份雜質(zhì)一般均可回收利用 ， 而重組份雜質(zhì)一部分作為丁基油采出 ， 剩余的則隨廢水排放。脫除低沸點(diǎn)組分后，采用加壓精餾的方法，提高甲醇?xì)怏w分壓與沸點(diǎn)，減少甲醇的氣相揮發(fā)，從而提高了甲醇的收率。預(yù)精餾塔塔釜的預(yù)后甲醇經(jīng)液位控制后去加壓精餾塔進(jìn)一步精餾。 (4)控制適宜 的預(yù)塔冷凝器溫度 控制預(yù)塔冷凝器在適宜溫度下運(yùn)行是維持產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗重要手段 [19]。 表 預(yù)塔各組成進(jìn)料量（ kg/h） 表 預(yù)塔出料各組成的流量（ kg/h） 物料量 CH3OH H2O NaOH (CH3)2O CH3OCCH3 C4H9OH C2H5OH N Ar 和CO2 合計(jì) 塔頂 塔底 合計(jì) 粗甲醇： 堿液： 軟水： ： : 不凝氣： 預(yù)后粗甲醇： 圖 預(yù)塔物料流程簡(jiǎn)圖 加壓塔物料衡算 物料量 CH3OH H2O NaOH (CH3)2O CH3OCCH3 C4H9OH C2H5OH N Ar 和 CO2 合計(jì) 粗甲醇 堿液 軟水 合計(jì) 預(yù) 精 餾 塔 11 （ 1）進(jìn)料量：進(jìn)料量為預(yù)后粗甲醇量 kg/h （ 2）出料量：上述有加壓塔和常壓塔的甲醇采出量之比為 2:1， 則塔頂甲醇 =2/3= kg/h； 塔底甲醇 == kg/h （ 3）加壓塔回流量：回流比 R 取 ，則回流量為 =。 操作回流比為 ， 則 R =?= (6)用簡(jiǎn)捷法求理論板數(shù) N X=(RRmin)/(R+1) (33) Y=+(34) Y=(NNmin)/(N+2) (35) 則將數(shù)據(jù)代入 (33)、 （ 34） 、（ 35）得 ： X=(RRmin)/(R+1)=()/(+1)=， Y= 則 （ NNmin)/(N+1)=， 所以 N? 塊 常壓塔實(shí)際塔板數(shù)的計(jì)算 ? — 塔頂與塔底平均溫度下的相對(duì)揮發(fā)度； L? — 塔頂與塔底平均溫度下的液相粘度； mPa 20 第 4 章 浮閥塔盤工藝設(shè)計(jì) 塔高設(shè)計(jì) (1)塔高 ①塔有效高度 H1 上述計(jì)算得塔板數(shù) N=33 塊，其中進(jìn)料板上方 119 塊板為精餾段，下方 2033 塊板為提餾段，精餾段和提餾段的板間距 HT=350mm， 入孔所在板間距增至 HT=700mm，則H1=35018+35011+700=10850mm。 降液管設(shè)計(jì) ①由上述知 LW=， DLw =。 ②驗(yàn)算霧沫夾帶量 ? ? 2 ???????? muH hBe T L ??? (413) ???????? ??????????? ?vvlvm ? ???? (414) e 霧沫夾帶量 m氣液物性影響參數(shù) 其中 3 8 ??? dP AA? ， ?? ， 610887. ???v? ， mmHT 350? ， ?? ，B=107。 接管設(shè)計(jì) (1)塔頂甲醇蒸汽出口管 由前 面計(jì)算可知：塔頂蒸汽流量為 1250 kg/h，溫度 65℃ ， 蒸汽流速取 u=14m/s。 設(shè)凝液在回流罐中停留時(shí)間為 20min，罐的填充系數(shù)為。 降液管中的停留時(shí)間 t 為 降液管容積與液體流量之比液，即 ： t=AdHT/L （ 411） 由（ 411）得 ： 精餾段 ： t=／ = 5s； 提餾段 ： t=／ =5s 霧沫夾帶量校核 25 ①計(jì)算泛點(diǎn)百分率校核霧沫夾帶 泛點(diǎn)率 = %0???bFvlvLACKVLZ ?? ? (412） 板上泛液面積： Ab=AT2Ad=?=，由表查得泛點(diǎn)負(fù)荷系數(shù) CF=，物性系數(shù) K0=。s， 3 6 0 00 0 3 1 ???wLL，查圖得 E=。所以平均表面張力 19 ? =??105+??105=?105 N/cm。 所以液體平均密度： ???? kg/m3 則液體負(fù)荷： 0 0 3 1 6 0 0 0 4 3 ???mLm3/s 16 第 3 章 常壓塔實(shí)際塔板數(shù)及塔徑設(shè)計(jì) 常壓塔實(shí)際塔板數(shù)計(jì)算 常壓塔理論板數(shù)的計(jì)算 (1)各組分的甲醇摩爾分?jǐn)?shù) 設(shè)加壓塔后甲醇的甲醇摩爾人率為 Xf， ? ?? ? 5 2 ) 2 5 0( 32/ 2 5 0 ???? ??fX 精甲醇中甲醇的摩爾分率 Xd， ???dX 殘液中甲醇的摩爾分率 Xw， 0 0 5 ???wX (2)精餾段和提餾段物的甲醇摩爾流量 )( 22????????OHOHff MXMXGF 回kmol/h 精餾段摩爾流量： ???????? wd wf XX XXFD 精kmol/h 提餾段摩爾流量： 0 0 5 9 5 2 9 ????????? wd wd XX XXFD 提kmol/h (3)平均揮發(fā)度： ? m 查得 124℃ 時(shí)，甲醇的飽和蒸汽壓： P*CH3OH= 水的飽和蒸汽壓： P*H2O= 108℃ 時(shí)，甲醇的飽和蒸汽壓： P*CH3OH= 水的飽和蒸汽壓： P*H2O= 由 ? =OHOHCHpP23** 得： 124℃ 時(shí)， α124=； 108℃ 時(shí)， α108=平均揮發(fā)度： 108124 ???? ??? m (4)最小理論塔板數(shù) Nmin 17 由 Xd=， Xw=，根椐芬斯克公式得： ) n ( 11)11l n (ln 1m i n ????????? w wddm X XXXN ? (5)最小回流 組分 進(jìn)料組成 Xi， F 釜液組成 Xi， D ? i 水 甲醇 用恩德伍德公式計(jì)算最小回流比： ? ? 1, ???? mi mDii RX ??? (31) qXiFii ???? 1,??? (32) 由于為為泡點(diǎn)進(jìn)料，所以 q=1。 以精甲醇年產(chǎn) 3 萬噸計(jì)，年工作日以 330 天計(jì)， 則精甲醇每日、每小時(shí)產(chǎn)量為： 30000/330=又粗甲醇中含甲醇 %， 則每日每小時(shí)所需粗甲醇量為： 預(yù)塔物料衡算 (1)入料量 ① 粗甲醇入料量： kg/h ② 堿液： 據(jù)資料，堿液濃度為 5%時(shí)，每噸粗甲醇消耗 kg 的 NaOH。 (3)保證預(yù)塔足夠的回流量 為有效脫除輕組分雜質(zhì) ， 保證預(yù)塔足夠的