【正文】 關(guān)鍵詞 : 甲醇， 精餾、 浮閥塔 、 aspen 模擬、核算 2 Abstract: This design aims to methanolwater mixture used to carry on the purification method distillation separation or recycled useful ponents. This design uses a tower for the distillation equipment to separate methanolwater mixture. First make sure the overall design and process flow diagram, using Aspen work out after the reflux ratio of and theoretical tower plate number 26 pieces, and then the tower and the tower of the plate size calculation process, determine the high tower for m, diameter tower. To verify the tower of fluid mechanics, accord with screen panel of the tower of operation performance. After the tower equipment strength calculation, wall thickness 5 mm, meet the design requirements. And the tower equipment diagram and the drawing of workshop layout. Keywords: Methanol, Distillation, Distillation Tray, Aspen imitate, Check putation 3 甲 醇 —— 水篩板塔精餾工藝設(shè)計 第一章 緒論 精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用 生產(chǎn)中，在精餾柱及精餾塔中精餾時，上述部分氣化和部分冷凝是同時進(jìn)行的。其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 造價高；板塔液層厚，塔板壓降大，生產(chǎn)能力及塔板效率較低。 5 選擇泡點進(jìn)料的原因：在供熱量一定的情況下，熱量應(yīng)盡可能從塔底 輸入，使產(chǎn)生的氣相回流在全塔發(fā)揮作用。塔釜采用再沸器加熱。 按 t=75mm，mm65t ?，以等腰三角形叉排方式作圖，得閥孔數(shù)533N ?實際個 按 N=533 重新核算孔速及閥孔動能因數(shù)： 孔速sm / 4Vu22s101 ????? ?， 01 ??， 閥動能因子變化不大，且仍在 9— 13 范圍內(nèi)。 3/2 ???????wsl ）（ 取 E=，則? ? )/( 32/3min smL s ??????? ??? 液相負(fù)荷上限 液體的最大流量應(yīng)保證降液管中停留時間不低于 3— 5s。 B的計算 :塔釡料液最好能在塔底有 3~5分鐘的存儲，所以取 5分鐘來計算。 核算管程、殼程的流速及 Re: ①管程 48 流通截面積：222i d mn nApi ?? ???? π 管內(nèi)水的流速m/ ???? AGu i 水ρ 44 ???? ???? ?μ ?iii ud 取鋼管絕對粗糙度 ??，得相對粗糙度 i ??? 根據(jù) ??，查圖得 i?= 管內(nèi)阻力損失 lp 2i2iiii ??????? ）（）（ ?? 回彎阻力損失 2i2i ??????? ）（）（ ? 管程總損失 pstrit ??????????? ）（）（ （ 5） 傳熱計算 管程對流給熱系數(shù) i? 以上已算出 ??，現(xiàn)在算 riP 雷諾數(shù) 431p1r11?????? ? ? ???? 12iiii ?????? ）（ ? 殼 程對流給熱系數(shù)0? ??? 計算）（ w? 30 0000 ?? ???? ? ? 49 而 430 0p0r0 ?????? ? ? ???????? ）（）（ w?? 12000i ?????? ）（ ?? 取污垢熱阻 kwm o / 2si ?? os / 2? 以管外面積為基準(zhǔn) 則 1233000i0111Rs1K?????????????????Rsddddiii 計算傳熱面積200 mtK QAm ?????? 所選換熱器合適 塔底再沸器面積的計算及選型 (1)再沸器的選擇：列管式蒸發(fā)器 對直徑較大的塔，一般將再沸器置于塔外。當(dāng)冷凝器換熱面過大時，裝在塔頂附近對造價和維修都是不利的，故將冷凝器裝在離塔頂較遠(yuǎn)的低處，用泵向塔提供回流液。 基礎(chǔ)環(huán)外徑： Dbi=2200+（ 160~400） Dbi=2200+280=2480mm 基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)徑： Dbo=2200（ 160~400） Dbo=2200280=1920mm 基礎(chǔ)環(huán)壁厚，考慮到腐蝕余量 18mm。 Ab—— 板上液流面積， m2 ； CF—— 泛點負(fù)荷系數(shù)，由圖查得泛點負(fù)荷系數(shù)取 K—— 特性系數(shù)，查下表， 取 . 系統(tǒng) 物性系數(shù) K 無泡沫，正常系統(tǒng) 氟化物（如 BF3，氟里昂） 中等發(fā)泡系統(tǒng)（如油吸收塔、胺及乙二醇再生塔） 多泡沫系統(tǒng)（如胺及乙二胺吸收塔） 嚴(yán)重發(fā)泡系統(tǒng)（如甲乙酮裝置） 形成穩(wěn)定泡沫的系統(tǒng)（如堿再生塔） 35 ⑴ 精餾段 泛點負(fù)荷系數(shù) FC，由圖查得 FC= %% ???? ????泛點率 對于大塔，為了避免過量 霧沫夾帶，應(yīng)控制泛點率不超過 80%。 降液管底隙高度一般不宜小于 20~25mm，否則易于堵塞，或因安裝偏差而使 液流不暢，造成液泛。 設(shè)計流程 一整套精餾裝置應(yīng)該包括精餾塔、原料預(yù)熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產(chǎn)品 冷卻器等設(shè)備。其缺點是篩孔易堵塞，不宜處理粘度大的、易結(jié)焦的物料。 六：能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等。本設(shè)計是以 浮閥 塔為精餾設(shè)備分離 甲 醇 — 水混合溶液。 （ 4） 塔頂全凝器冷卻水進(jìn)口溫度 20℃ 。對理想液態(tài)混合物精餾時，最后得到的餾液 (氣相冷卻而成 )是沸點低的 B物質(zhì)，而殘液是沸點高的 A 物質(zhì)，精餾是多次簡單蒸餾的組合。 浮閥塔 浮閥塔是在泡罩塔板和篩孔塔板的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它吸收了兩種塔板的優(yōu)點。為使塔的操作穩(wěn)定，免受季節(jié)氣溫影響，精、提餾段采用相同塔徑以便于制造，則常采用泡點進(jìn)料。塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入貯槽。 s/ Ts11 ???空塔氣速 % 011 ??? ，塔板開孔率 ? 31 每層板上的開孔面積2a0 ????? ? ② 提餾段 s/ 11Fu2Vm002 ??? ? 每層塔板上浮閥數(shù)目為： 4VN22o202s ????? ? 取 531 塊 排間距： ta ????， 考慮到塔的直徑較大，必須 采用分塊式塔板。 液體降液管中停留時間s53LHA s Tf —??? 以s5??作為液體在降液管內(nèi)停留時間的下限，則 。 mALHTSB ?? ????? ? 則 H =+(5726) +7 ++= 45 裙座高度取 5m，所以總高度為 。其管束 可抽出，為保證管束浸于沸騰器液中，管束末端設(shè)溢流堰，堰外空間為出料液的緩沖區(qū)。 ③強(qiáng)制循環(huán)式 如圖 d， e所示。選用 Q235A。故本設(shè)計中不會出現(xiàn)液因）（）（則，已選定取，則板上液層高度：,wT2wT1dLm???????????????? 霧沫夾帶 %100AKCbFL1s1V1L1Vs1??? ???泛點率 板上液體流經(jīng)長度 ：mWD d L ?????? 34 板上液流面積 ： mAA fTb ?????? 特性系數(shù) K查下表， K取 . 式中 : lL—— 板上液體流經(jīng)長度， m。 降液管底隙高度0h應(yīng)低于出口堰高度wh才能保證降壓管底端有良好的液 封，一般應(yīng)低于 6mm，即： w0 ?。最終，完成 甲 醇和水的分離。篩板的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低；板上液面落差小，生產(chǎn)能力較大；氣體分散均勻，傳質(zhì)效率較高。 五：結(jié)構(gòu)簡單，造價低，安裝檢修方便。 簽 名： 2020 年 月 日 目錄 中文摘要 ........................................................................................................................ 1 英文摘要 ........................................................................................................................ 1 第一章 緒論 .................................................................................................................. 3 精餾原理及其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用 .............................................................. 3 精餾塔對塔設(shè)備的要求 .................................................................................. 3 塔板的類型與選擇 .......................................................................................... 3 塔設(shè)備的選擇因素 .......................................................................................... 4 第二章 流程的確定和說明 .......................................................................................... 5 設(shè)計思路 ......................................................................................................