年產(chǎn)5萬(wàn)噸粗甲醇精制車間工藝設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-23 16:05本頁(yè)面
【正文】 6565787860比熱kJ/kg℃焓kJ/kg熱量kJQ蒸汽Q入＝Q粗甲醇＋Q軟水＋Q回流液＋Q蒸汽 ＝＋＋＋＋＋＋＋Q蒸汽 ＝＋Q蒸汽 (2)出料熱量計(jì)算表11 物料帶出熱量表出熱部分塔頂塔底熱損失成分二甲醚回流液甲醇水＋（堿液）以5%計(jì)液體比熱kJ/kg℃流量kg/h液體冷凝熱kJ/kg溫度℃64648282熱量kJ5%Q入Q出＝Q二甲醚＋Q回流液＋Q預(yù)后甲醇＋Q損 ＝＋＋＋＋5%Q人 ＝＋5%Q入 因?yàn)槟芰渴睾?，所以Q入＝Q出 即 ＋Q蒸汽＝＋5%Q入=+5%（＋Q蒸汽）解得 Q蒸汽＝，不計(jì)冷凝水的顯熱，則所需蒸汽量為：G1蒸汽＝＝表12 預(yù)精餾塔熱量總表帶入熱量kJ/h帶出熱量kJ/h粗甲醇入熱塔頂二甲醚出熱塔頂加入冷凝殘液入熱塔頂回流甲醇蒸汽塔頂回流液入熱塔底預(yù)后粗甲醇加熱蒸汽熱損失總?cè)霟峥偝鰺幔?）冷卻水用量：設(shè)入口冷卻水的溫度30℃，出口冷卻水的溫度40℃，℃Q入＝Q甲醇＋Q甲醇蒸汽＝＋＝Q出＝Q二甲醚＋Q回流液＋Q損失＝＋＋＝Q傳＝Q入－Q出＝－＝又Q傳＝G1水（40－30）則G1水＝ 加壓塔熱量衡算通過ChemCAD調(diào)試條件如下：塔頂溫度=115℃回流溫度=115℃塔底的溫度=124℃進(jìn)料的溫度=82℃回流比=甲醇溫度=40℃(1)進(jìn)料帶入熱量表13 進(jìn)料帶入熱量表物料進(jìn)料回流液加熱蒸汽組分甲醇水＋堿液甲醇流量kg/h溫度℃100100115比熱kJ/kg℃熱量kJ/hQ蒸汽總計(jì)kJ/hQ蒸汽Q入＝Q進(jìn)料＋Q回流＋Q蒸汽＝＋＋Q蒸汽 ＝＋Q蒸汽 (2)物料帶出熱量表14 出料帶出加壓塔熱量表物料精甲醇回流液塔底出料熱損失組分甲醇甲醇甲醇水＋堿流量kg/h溫度℃115115124124比熱kJ/kg℃汽化熱熱量kg/h 5%Q入Q出＝Q精甲醇＋Q回流＋Q塔底＋Q熱損失 ＝＋＋＋＋5%Q入 ＝＋5%Q入 Q入＝Q出 ，＋Q蒸汽＝＋5%Q入解得，Q蒸汽＝加壓塔采用中壓蒸汽加熱，所需蒸汽量G2蒸汽＝＝回流液和產(chǎn)品的冷凝潛熱Q潛＝（＋）＝供給常壓塔再沸器熱量Q供＝Q潛（1－5%）＝（1－5%）＝ 常壓塔熱量衡算通過ChemCAD調(diào)試條件如下：塔頂溫度=65℃塔釜溫度=105℃進(jìn)料溫度=70℃回流液溫度=40℃冷卻水進(jìn)口溫度=30℃冷卻水出口溫度=40℃回流比=(1)物料帶入熱量表15 常壓塔入塔熱量表物料進(jìn)料回流液再沸器加熱組分甲醇水＋堿甲醇流量kg/h溫度℃707040比熱kJ/kg℃熱量kg/hQ加熱 Q入＝Q進(jìn)料＋Q回流液＋Q加熱 ＝＋＋＋Q加熱 ＝＋Q加熱 (2)物料帶出熱量表16 常壓塔出塔熱量表物料精甲醇回流液釜液熱損失成分甲醇甲醇甲醇水＋堿流量kg/h溫度℃6565105105比熱 kJ/kg℃2,96潛熱kJ/kg熱量kJ/h5%Q入Q出＝Q精甲醇＋Q回流液＋Q釜液＋Q熱損失 ＝＋＋＋＋5%Q入 ＝＋5%Q入 Q入＝Q出 ，＋Q加熱＝＋5%（＋Q加熱）解得，Q加熱＝因?yàn)镼供＝中壓蒸汽加熱量：Q蒸汽＝Q加熱－Q供＝－＝故所需蒸汽量： G3蒸汽＝＝冷卻水用量：對(duì)于熱流體Q入＝Q出＝Q精甲醇（液）＋Q回流液（液）＝（＋）40＝Q傳＝Q入（1－5%）－Q出＝95%－＝冷卻水用量為：G3水＝＝ 精餾系統(tǒng)能量結(jié)果匯總：G蒸汽＝G1蒸汽＋G2蒸汽＋G3蒸汽 ＝＋＋＝：G水＝G1水＋G3水 ＝＋＝：表17 精餾系統(tǒng)能量衡算總表項(xiàng)目物流預(yù)塔加壓塔常壓塔帶入熱量kJ/h進(jìn)料回流 加熱合計(jì)帶出熱量kJ/h塔頂出料塔釜出料熱損失合計(jì) 第四章 常壓精餾塔設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求： %： 塔頂壓力=10 6Pa 塔底壓力=106Pa進(jìn)料溫度=70℃ 塔頂溫度=65℃ 塔底溫度=105℃ 回流液溫度=40℃ 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（1）含量計(jì)算常壓塔進(jìn)料液相甲醇的含量：100%≈%【查表[2]%】原料液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)：Yf＝100%＝%精甲醇中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)：Yd＝100%＝% 殘液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)：Yw＝＝%進(jìn)料液氣相中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)：Xf＝＝%精甲醇中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)：Xd＝＝%殘液中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)：Xw＝＝%進(jìn)料液的平均摩爾質(zhì)量：Mf＝XfM甲醇＋（1－Xf）M水＝%32＋（1－%）18＝餾出液的平均摩爾質(zhì)量：Md＝XdM甲醇＋（1－Xd）M水=%32＋（%）18=釜?dú)堃旱钠骄栙|(zhì)量：Mw＝XwM甲醇＋（1－Xw）M水=%32＋（%）18=（2）操作溫度和壓力入口壓力（表壓）：（106－106）69/85＋106＝ kPa精餾段平均溫度：1/2（70＋65）＝℃平均壓力（表壓）：1/2(103＋10103) ＝提餾段平均溫度：1/2(70＋105) ＝℃平均壓力（表壓）：1/2(103＋70103) ＝ 塔板數(shù)的計(jì)算F＝＝＝精餾段物料量[7]：D精＝F＝＝提餾段物料量：W提＝F＝＝ 先求平均揮發(fā)度：查數(shù)據(jù)手冊(cè)[2，9]得到以下數(shù)據(jù)：表18 飽和蒸汽壓表甲醇飽和蒸汽壓水飽和蒸汽壓65℃ kPa70℃ kPa kPa105℃ kPa kPa由公式[7]得：A．塔頂（65℃）處相對(duì)揮發(fā)度B．加料板（70℃）處相對(duì)揮發(fā)度C．塔底（105℃）處相對(duì)揮發(fā)度平均揮發(fā)度：已知：Xd＝%,Xw＝%。 第三章 工藝計(jì)算表2 粗甲醇成份及含量成分N2和ArCO2H2OCH3OHCH3OCH3C2H5OHC4H9OH含量（wt%）要求：A．粗甲醇中甲醇回收率不小于99%(重量百分含量)B．精餾工段產(chǎn)品為精甲醇，%(重量百分含量)C．加壓塔和常壓塔的采出量之比4∶6計(jì)算，常壓塔釜液含有甲醇1%（1）整體計(jì)算（F=D+W）化工行業(yè)年工作日記為330天精甲醇年產(chǎn)量為50000 t，%則精甲醇產(chǎn)量為： = t/h = kg/h粗甲醇進(jìn)料量為： = kg/h粗甲醇中各組分的量計(jì)算后整理如表3：表3 粗甲醇中各組分的量組 分含 量進(jìn) 料 量N2＋Ar%%=CO2 %%=CH3OH%%= kg/hCH3OCH3%%= kg/hC2H5OH%%= kg/hC4H9OH%%= kg/hH2O%%= kg/h其中：、氮?dú)?、氬氣。常壓塔回流槽出來的的精甲醇?jīng)過分配器一部分經(jīng)常壓塔回流泵（P105）送回塔內(nèi)回流，另一部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻器（E108）去精甲醇產(chǎn)品儲(chǔ)罐。從加壓塔底部出來的粗甲醇因加壓塔自身的壓力直接通過預(yù)熱器（E113）加熱后輸送到常壓
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