【正文】 據(jù)所選的填料的參數(shù)，已知 1m 填料高度等于 塊理論塔板，壓力降為 104MPa/m,即 =1/=, 10HETP??Zp/4MPa/m=300Pa/m。本設(shè)計取塔頂空間為 。表 226 物料衡算表物料 流量（kmol/h） 組成 物料 物流（kmol/h ）精餾段上升蒸汽量 V 提餾段上升蒸汽量 V’ 精餾段下降液體量 L 提餾段下降 進料 F 甲醇 水 塔頂產(chǎn)品 D 甲醇 水 塔底殘液 W 甲醇 106 液體量 L’ 熱量衡算 [3]⑴加熱介質(zhì)和冷卻劑的選擇①加熱介質(zhì)的選擇常用的加熱劑有飽和水蒸汽和煙道氣。Wx圖 29 求理論塔板的圖解法由于圖中圈中塔板密集，所以無法詳細繪出塔板圖。目前，填料的開發(fā)與應(yīng)用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個方面進行。對于規(guī)整填料，通常選用柵板型支承裝置。(3)塔底空間塔底空間是指塔底第一塊板到塔底切線的距離。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對我的嚴(yán)格要求以及為人處世的坦蕩將使我終身受益。 [6]在 GB150 規(guī)定中，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的 ，則???????≈?????.1705..02pDti???計算厚度與筒體的計算厚度一樣，但根據(jù)實際需要，則因選擇封頭厚度與筒體實際厚度一樣，所以封頭厚度為 10mm。為了減少塔頂出口氣體中攜帶液體量，塔頂空間一般取 ～，以利于氣體中的液滴自由沉降。Z 工藝計算得到的填料層高度， m。339。因釜殘液幾乎為水，故其焓可按純水進行計算，即18= kJ/kmol?39。全塔高度=塔頂空間 +塔內(nèi)液體分布器高度 +塔底空間 +裙座高度+填料層高度 H=++++= 回收精餾塔工藝計算 物料衡算已知： =進料流量 F= =9373kg/h 甲醇的質(zhì)量分率 =% 水的質(zhì)量分率 swtW=97% 另外還有乙醇和雜醇的量較小，這里忽略不計。槽盤式分布器是近年來開發(fā)的新型液體分布器，它兼有集液、分液及分氣三種作用，結(jié)構(gòu)緊湊，氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達10：1，適用于各種液體噴淋量。g精餾段： =， =?m3， =， =250 ， = ， = ?a32/mL?sPa?kg/h， = kg/h， =代入式中求解得 ?fu空塔氣速 = m/體積流量 ????圓整后： 3000mm，空塔氣速 ?提餾段： =， = kg/ m3， =， =250 ，G?L??a32/m= ， = kg/h， = kg/h， =?sPa? GA代入上面的公式中，解得 ?39。39。由于飽和水蒸汽冷凝時的傳熱膜系數(shù)很高，可以通過改變蒸汽的壓力準(zhǔn)確地控制加熱溫度。 加壓精餾系統(tǒng)預(yù)精餾塔出來的預(yù)后甲醇，經(jīng)加壓精餾塔給料泵加壓后，進入加壓精餾塔進料/釜液換熱器 E15513 的管程，被殼程介質(zhì)加熱到泡點后，進入加壓精餾塔 C15502 的下部，塔頂出來的甲醇蒸汽進入冷凝器/再沸器 E15507 的殼程，被管程的介質(zhì)冷凝后進入加壓精餾塔回流槽 T15502，回流槽中出來的冷凝液甲醇，部分經(jīng)加壓精餾塔回流泵加壓后進入加壓精餾塔頂作回流液，其余的甲醇液進入加壓精餾塔精甲醇冷卻器 E15502 的殼程，被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 40℃后，去中間罐區(qū)的精甲醇計量罐（或粗甲醇儲罐） 。各塔再沸器蒸汽冷凝液用作粗甲醇預(yù)熱器熱源，以節(jié)約能量。因此，甲醇中毒者，可以通過飲用烈性酒（酒精度通常在 60 度以上）的方式來緩解甲醇代謝，進而使之排出體外。甲醇易燃，其蒸氣與空氣能形成爆炸混合物，甲醇完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，同時放出熱量：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。甲醇工業(yè)的迅速發(fā)展，是由于甲醇是多種有機產(chǎn)品的基本原料和重要的溶劑，廣泛用于有機合成、染料、醫(yī)藥、涂料和國防等工業(yè)。關(guān)鍵字：甲醇。甲醇攝入量超過 4 克就會出現(xiàn)中毒反應(yīng)，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。甲醇用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。目前的填料分為散堆填料和規(guī)整填料。蒸汽冷凝液去 E15501。受當(dāng)?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。2+()=??????FFLx11? smPa?進料質(zhì)量流量：F= 42823kg/h表 213 進料數(shù)據(jù)結(jié)果表符號 kmolgM/3/gV?3/mkLsPaL?????hkolgF//摩 爾質(zhì) 量 流 量數(shù)值 kg/ m3?????中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 ????? kg/h217892???3..LFDL?smPa??? kg/ m3?? kg/h??39。則提餾段填料層高度為 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁HETPNZ??=1=提餾段總壓降 104????提提 p/=104MPa =120Pa 全塔高度的確定 [5]4+=??提精 Z=1200+120=1320Pa提精 p??3 全塔填料層高度和壓降計算匯總表參數(shù) 精餾段 提餾段 全塔壓降 （ Pa/m）Zp/?300 300 總壓降/ Pa 1200 120 1320填料層高度 /m 4 填料支承裝置的作用是支承塔內(nèi)的填料。(2)塔內(nèi)液體分布器高度本設(shè)計選用的是槽式液體分布器和槽盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷彈性大。飽和水蒸汽是一種應(yīng)用最廣的加熱劑。塔頂溫度下： = = ?AP?BP中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 ??BADP?塔底溫度下： = =?A?B??BAW全塔平均揮發(fā)度： ?WDm?因為塔底有再沸器，所以精餾塔理論板數(shù)比梯級數(shù)少 1，確定精餾塔理論板數(shù)為 67 塊，精餾段為 4 塊，提餾段為 63 塊。本設(shè)計選用規(guī)整填料，規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。液體在填料塔內(nèi)均勻分布，可以增大填料的潤濕表面積，以提高分離效果，因此液體的初始分布十分重要。對于填料塔而言，塔底空間是指最后一層填料底線到塔底切線的距離。除此之外，他對我生活的關(guān)心和照顧也使得我得以順利了畢業(yè)設(shè)計。原因是設(shè)計中還存在地震烈度及風(fēng)載荷，質(zhì)量核算等問題，由于設(shè)計時間原因，這里對以上值無法進行計算，所以采用現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)。對于填料塔而言，塔頂空間即為第一層填料上線到塔頂切線的距離?！街? 設(shè)計時的填料高度，m；39。2V kg/39。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁冷凝其的熱負荷 ???LDVCIRQ???1 其中 塔頂上升蒸汽的焓VDI 塔頂餾出液的焓L ??水甲 VDVDLV HxxI?????1其中 甲醇的蒸發(fā)潛熱甲H? 水的蒸發(fā)潛熱水V蒸發(fā)潛熱與溫度的關(guān)系：?????????rVTH其中 對比溫度rT表 227 沸點下蒸發(fā)潛熱列表沸點/℃ 蒸發(fā)潛熱 ??1/???kmolcar KTC/甲醇 8430 水 100 9729 由沃森公式計算塔頂溫度下的潛熱 ?????????rVTH℃時，對甲醇： ??℃時，對甲醇： ?.1281r蒸發(fā)潛熱 ?????????對水，同理得 ?2rT1r中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁蒸發(fā)潛熱 ???????????對于全凝器作熱量衡算（忽略熱量損失） ???LDVCIRQ??選擇泡點回流，與露點相接近，所以 水甲 HxxIDLV???1代入數(shù)據(jù)得+（）= kcal/kmol??LDVI（+1）=冷卻介質(zhì)消耗量 ??CkgJCpc???/174.????12tQWpc ???在 =℃下，甲醇的汽化熱為 ，水的汽化熱為 tkJ/kg選用 （500kpa，180℃）低壓蒸汽為加熱介質(zhì)⑴再沸器的熱負荷為 ??LWVBIQ??39。中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁圖 24 加壓塔底裙座結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計中采用圓柱型裙座，裙座高度選取 。槽式液體分布器具有較大的操作彈性和極好的抗污堵性，特別適合于大氣液負荷及含有固體懸浮物、粘度大的液體的分離場合，應(yīng)用范圍非常廣泛。所選的規(guī)整的參數(shù)為型號 峰高 mm 比表面積 m2/m3 理論板數(shù) 1/m 空隙率 % 壓力降MPa/mCB500Y 12 250 97 104中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 塔徑設(shè)計的計算由氣速關(guān)聯(lián)式 ?????????????????????? LGLGf Aau????式中 干填料因子；2?a 液體粘度， ；L?smPa? 金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料為 ；A 液體、氣體質(zhì)量流速；G、 氣體、液體密度；L?、 重力加速度。 精餾塔主要尺寸的設(shè)計計算表 25 水在不同溫度下的密度溫度 /℃ 60 70 80 90 100 110密度/(g/ cm 3) 表 26 甲醇在不同溫度下的密度溫度 /℃ 10 20 30 40 50 60密度/(g/ cm 3) 表 27 水在不同溫度下的黏度溫度/℃ 80 90 100 110 120 130黏度/ smPa? 表 28 甲醇在不同溫度下的黏度溫度/℃ 10 15 20 黏度/ s? 用內(nèi)插法可以計算出水和甲醇在塔頂、塔底和進料溫度下的密度和黏度舉例：中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 g/ cm3?????水水 ??. ??. smPa?表 29 水和甲醇在不同溫度下的密度溫度/℃ ?Dt ?Wt ?Ft水密度/(g/ cm 3) 甲醇密度/(g/ cm 3) 表 210 水和甲醇在不同溫度下的黏度溫度/℃ ?Dt ?Wt ?Ft水黏度/( )smPa? 甲醇黏度/( ) +（）=????????