【正文】 張力的阻力計(jì)算=氣體通過每塊塔板的液柱高度hp計(jì)算氣體通過每層塔板的壓降為 液沫夾帶液沫夾帶量由下式計(jì)算故 eV== kg液/kg氣 kg液/kg氣故本設(shè)計(jì)液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。 漏液漏液點(diǎn)氣速=實(shí)際孔速 穩(wěn)定系數(shù)為 故本設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。 液泛為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高Hd應(yīng)服從下式關(guān)系甲醇—水物系屬于一般物系，取則而 板上不設(shè)進(jìn)口堰故本設(shè)計(jì)不發(fā)生液泛現(xiàn)象。 塔板負(fù)荷性能圖 漏液線由操作范圍內(nèi)，取數(shù)個(gè)LS值，計(jì)算VS值，得下表LS,m3/sVS,m3/s由上表可作漏液線1 液沫夾帶線以eV=，求VS——LS由故整理得 操作范圍內(nèi)任取數(shù)個(gè)LS值，計(jì)算VS，作表LS,m3/sVS,m3/s由上表作液沫夾帶線2 液相負(fù)荷下限線對(duì)于平直堰，取堰上液層高度How=。取E=1據(jù)此作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷下限線3 液相負(fù)荷上限線以作為液體在降液管中停留時(shí)間的下限據(jù)此作出與氣體流量無(wú)關(guān)的垂直液相負(fù)荷上限線4 液泛線令 由聯(lián)立得，整理得，式中帶入相關(guān)數(shù)據(jù)得故 操作范圍取LS值，計(jì)算VS，作表LS,m3/sVS,m3/s由上表數(shù)據(jù)可作液泛線在負(fù)荷性能圖上，作出操作點(diǎn)，連接即作出操作線。由圖可看出，該篩板的操作上限為液泛控制，下限為漏液控制。由圖查得Vs,max= m3/s Vs,min=故操作彈性為=篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值1平均溫度 , tm , ℃2平均壓力Pm , kPa3氣相流量 Vs , (m3/s)4液相流量 Ls , (m3/s)5實(shí)際塔板數(shù)236有效段高度 Z , m7塔徑 , m8板間距 , m9溢流形式雙溢流10降液管形式弓形11堰長(zhǎng) , m12堰高 , m13板上液層高度 , m14堰上液層高度 , m15降液管底隙高度 , m16安定區(qū)寬度 , m17邊緣區(qū)寬度 , m18開孔區(qū)面積 , m219篩孔直徑 , m20篩孔數(shù)目362721孔中心距 , m22開孔率 , %23空塔氣速 , m/s24篩孔氣速 , m/s25穩(wěn)定系數(shù)26每層塔板壓降27負(fù)荷上限液泛控制28負(fù)荷下限漏液控制29液沫夾帶 ev , (kg液/kg氣)30氣相負(fù)荷上限 , m3/s31氣相負(fù)荷下限 , m3/s32操作彈性 塔設(shè)備附件——接管塔設(shè)備上的接管與一般容器上接管結(jié)構(gòu)相同，僅有液體進(jìn)料管、進(jìn)氣管、出料管局部結(jié)構(gòu)稍具特色。 進(jìn)料管板式塔中進(jìn)料管常選用圖1中的缺口式、彎管式噴灑器結(jié)構(gòu)，直接引到塔盤上的受液盤上，當(dāng)進(jìn)料管離塔盤較遠(yuǎn)時(shí)，可設(shè)置緩沖管。圖 1 管式噴灑器（a）直管；（b）彎管；（c）缺口管 出料管出料管一般需通過裙座上的通道管引到裙座的外部，如圖2所示。通道管尺寸見表2引出管公稱直徑dN20253240507080100125150200250通道管規(guī)格無(wú)縫鋼管1334219627383258卷焊管內(nèi)徑200250300350400 進(jìn)氣管進(jìn)氣管的裝配位置由工藝條件確定。有的設(shè)在兩塔盤間，有的設(shè)在塔體下部。但均應(yīng)設(shè)置在最高液面之上，避免液體淹沒氣體通道。圖3是用于板式塔的典型進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)圖。圖（a）和（b）是2側(cè)進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)，出口處設(shè)置斜切口或擋板結(jié)構(gòu)是為改善氣體分布。圖（c）所示為有傘罩的結(jié)構(gòu)，它能防止氣體直沖和異物落入管中。圖（d）所示，是帶有氣孔的氣體分布管，管上開有三排出氣小孔，使進(jìn)塔氣體分布均勻。小孔直徑和數(shù)量，由工藝條件決定，常用于直徑較大的塔中。 圖2 通道管 圖 3 常用進(jìn)氣管結(jié)構(gòu) 圖 4 切向進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)當(dāng)進(jìn)塔物料為氣液混合物時(shí)，為了使物料經(jīng)過氣液分離后，再參與化工過程，一般可采用切向進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)，如圖4所示，即為一塔內(nèi)裝有氣液分離擋板的切向進(jìn)氣管。當(dāng)氣液混合物由切向進(jìn)氣管進(jìn)塔后，沿著上下導(dǎo)向擋板流動(dòng)，經(jīng)過旋分分離過程，液體向下，氣體向上，然后參加化工過程。 接管計(jì)算(1)進(jìn)料管進(jìn)料管的結(jié)構(gòu)類型很多，有直管進(jìn)料管、彎管進(jìn)料管、T形進(jìn)料管。本設(shè)計(jì)采用直管進(jìn)料管。F=12t/h=, =則體積流量 管內(nèi)流速則管徑取進(jìn)料管規(guī)格Φ45 則管內(nèi)徑d=39mm進(jìn)料管實(shí)際流速(2)回流管采用直管回流管，回流管的回流量塔頂液相平均摩爾質(zhì)量,平均密度則液體流量取管內(nèi)流速則回流管直徑可取回流管規(guī)格Φ32 則管內(nèi)直徑d=27mm回流管內(nèi)實(shí)際流速(3)塔頂蒸汽接管塔頂蒸汽密度塔頂汽相平均摩爾質(zhì)量則整齊體積流量：取管內(nèi)蒸汽流速則可取回流管規(guī)格Φ2197 則實(shí)際管徑d=205mm塔頂蒸汽接管實(shí)際流速(4)釜液排出管塔底w=平均摩爾質(zhì)量體積流量：取管內(nèi)流速則可取回流管規(guī)格Φ38 則實(shí)際管徑d=33mm塔頂蒸汽接管實(shí)際流速(5)塔釜進(jìn)氣管V′= 相平均摩爾質(zhì)量塔釜蒸汽密度塔釜汽相平均摩爾質(zhì)量則塔釜蒸汽體積流量：取管內(nèi)蒸汽流速則可取回流管規(guī)格Φ20010 則實(shí)際管徑d=180mm塔頂蒸汽接管實(shí)際流速(6)法蘭 由于常壓操作，所有法蘭均采用標(biāo)準(zhǔn)管法蘭，平焊法蘭，由不同的公稱直徑，選用相應(yīng)法蘭。進(jìn)料管接管法蘭：PN6DN70 HG 5010回流管接管法蘭：PN6DN50 HG 5010塔釜出料管接法蘭：PN6DN80 HG 5010塔頂蒸汽管法蘭：PN6DN500 HG 5010塔釜蒸汽進(jìn)氣管法蘭：PN6DN500 HG 5010 根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果繪制相關(guān)的物料流程圖、塔設(shè)備圖。第四章 圖紙 甲醇精餾工段的物料流程圖見附圖一 常壓塔的控制流程圖見附圖二 常壓塔的設(shè)備圖見附圖三 見附圖四總結(jié) 本設(shè)計(jì)通過分析比較單塔、雙塔、三塔、四塔的甲醇精餾工藝過程，顯示了四塔精餾的優(yōu)越性,因此選擇四塔流程應(yīng)用于此設(shè)計(jì)，從工藝設(shè)計(jì)過程中對(duì)甲醇精餾得到了更近一步的認(rèn)識(shí),著重研究了常壓塔的工藝及ASPEN PLUS模擬分析。 通過此次課題的設(shè)計(jì)，我了解了年產(chǎn)30萬(wàn)噸甲醇精餾工藝的具體設(shè)計(jì)流程和工藝技術(shù)，深入學(xué)習(xí)了甲醇的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)工藝等相關(guān)知識(shí)。并且使我對(duì)所學(xué)習(xí)的有關(guān)化學(xué)工程技術(shù)方面的知識(shí)有了進(jìn)一步的理解，對(duì)化學(xué)工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)有了更加深入的認(rèn)識(shí)。 本文利用化工模擬軟件ASPEN PLUS對(duì)甲醇精餾系統(tǒng)進(jìn)行了單元操作模擬,用DSTUW得到了常壓塔的理論級(jí)數(shù)和回流比為甲醇精餾裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。RADFRACE的模擬為全流程模擬建立了開始,以期能深化對(duì)甲醇精餾的認(rèn)識(shí),指導(dǎo)甲醇精餾生產(chǎn)。畢業(yè)課題的設(shè)計(jì)意在檢查我們對(duì)本科階段所學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況以及學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)術(shù)水平，也是對(duì)本科階段所學(xué)知識(shí)的鞏固和升華。在設(shè)計(jì)過程中需要寫有關(guān)甲醇精餾的英文翻譯、文獻(xiàn)的查閱整理、CAD繪制相關(guān)工藝流程圖、設(shè)備圖、設(shè)備布置圖等以及應(yīng)用軟件模擬流程的物料衡算。因此，這對(duì)我其他各方面能力的提高也起到的重要的作用。因此，通過本次設(shè)計(jì)鍛煉了我的分析問題、解決問題能力，在設(shè)計(jì)中遇到了一些問題，體現(xiàn)了自己專業(yè)知識(shí)的不足。以后的工作中，我一定會(huì)努力學(xué)習(xí)，不斷充實(shí)和豐富自己，做好自己的本職工作。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在陳老師悉心指導(dǎo)下完成的。認(rèn)真負(fù)責(zé)的陳老師們?yōu)槲覀兊脑O(shè)計(jì)傾注了大量心血和精力，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都給我們悉心指導(dǎo)，才使得設(shè)計(jì)能夠順利進(jìn)行。陳老師工作嚴(yán)謹(jǐn)、為人和善，從她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和平時(shí)的為人處事中，我學(xué)到了很多。在此我衷心的向陳老師表示誠(chéng)心的感謝！我的設(shè)計(jì)能夠很順利的完成，化工系各位老師對(duì)我的指導(dǎo)同樣使我受益匪淺。和我同組的同學(xué)劉凱、劉麗、陳猛和趙宏哲對(duì)我?guī)椭埠艽?，在此一并表示感謝！最后感謝大學(xué)四年來(lái)對(duì)我有過幫助和教育所有的老師，是他們讓我掌握了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)。同時(shí)還要感謝我的同學(xué)們，謝謝他們這些年來(lái)對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)。是我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記、學(xué)院永遠(yuǎn)是我的家。參考文獻(xiàn)【1】 師少杰 ,崔文科 .30萬(wàn)t／a甲醇精餾裝置工藝技術(shù)選擇與設(shè)備配置. 化肥工業(yè)2009年2期【2】謝書勝,王憶軍,閆魯忠. 對(duì)甲醇精餾幾個(gè)問題的認(rèn)識(shí). 煤化工2002年2期【3】張文獻(xiàn). 甲醇精餾的工藝流程選擇 化工部第二設(shè)計(jì)院 太原030001【4】, 大化科技1997年2期【5】賈民選. 甲醇精餾工藝及裝置 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)2005年18期【6】 化工設(shè)計(jì)2006年2期【7】 黃風(fēng)林， 石油與天然氣化工2007年1期【8】王永全. 甲醇精餾技術(shù)簡(jiǎn)述 (寧波遠(yuǎn)東化工科技有限公司，寧波市315040)【9】 張蔚 . 甲醇精餾技術(shù)淺析 山西化工2009年1期【10】 趙紹民，王磊， (兗礦魯南化肥廠，山東滕州 277527)【11】 吳嘉,[J]. 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