【正文】 因此可忽略液面落差的影響。Pρ39。σ =++=氣體通過每層塔板的壓降為　△39。c+h39。P，由公式h39。Lgdo）計(jì)算則有h39。σ=4σ39。σ計(jì)算液體表面張力的阻力h39。h39。=則h39。a （ρ39。f）=（）=F39。a=V39。w+h39。l=βh39。o=所以h’c= （）2（）=②. 氣體通過液層的阻力h39。V/ρ39。/c39。c計(jì)算干板的阻力h39。5) 液泛 （液泛分為降液管液泛和液沫夾帶液泛兩種）為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液高度Hd應(yīng)服從Hd≤ψ(HT＋hw)甲醇與水屬于一般理想物系，取ψ= ，（～）則ψ(HT＋hw)=（+）=而Hd=hp+hL+hd板上不設(shè)進(jìn)口堰，則有hd=(uo’)2=()2=Hd=hp+hL+hd=++=則有： Hd≤ψ(HT＋hw)故本設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生液泛。3) 液沫夾帶 液沫夾帶量，由公式 ev=106/σL[ ua/(HT－h(huán)f)]hf=== 所以：ev=(106/103) [()] =＜液沫夾帶量在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，故本次設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生液沫夾帶。s)=（+）=r’= D/2－W39。2) 邊緣區(qū)寬度確定取Ws=W’s= 70mm W’c=40mm③ 開孔區(qū)面積計(jì)算 開孔區(qū)面積A’a下式計(jì)算，則有Aa=2[x（r2－x2）+Л r2/180sin1（x/r）]其中 x’=D/2－(W39。）取 uo39。各項(xiàng)計(jì)算如下：1) 堰長l’w可取l’w== 單溢流一般?。ā〥2) 溢流堰高度h’w由hw=hL－h(huán)ow可選取平直堰，堰上層液高度how（how不宜大于60～70mm）由公式計(jì)算，即有h’ow=E(Lh/lw)(2/3) 并由圖液流收縮系數(shù)計(jì)算圖（1–6），則可取用E’= ，則h’ow=[（3600）/]2/3=取板上清液層高度h’L= m故 h’w== m 在工業(yè)常壓塔hw一般在（～）范圍內(nèi) h’ow ≤h’w≤01 h’ow因此計(jì)算結(jié)果溢流堰高符合設(shè)計(jì)要求。（ф＞,一般受液盤深度h’w＞50mm）　?、冢宀贾?) 塔板的分塊因?yàn)镈≥ 800mm，所以選擇采用分塊式，查手冊(cè)（1–7）可得，塔板可分為3塊。）取uo39。3) 弓形降液管的寬度Wd和截面積Af由Wd/D= 5m 查手冊(cè)（1–6）可求得Af/AT= Wd/D=Af== m2Wd== m依據(jù)下式驗(yàn)算液體在降液管中的停留時(shí)間，即θ=3600 AfHT/Lh= 3600 (3600)=＞5s ，Lh即為每小時(shí)的體積流量驗(yàn)證結(jié)果為降液管設(shè)計(jì)符合要求。)各項(xiàng)計(jì)算如下：1) 堰長lw 單溢流lw一般?。ā〥為宜取lw==1=2) 溢流堰高度hw由hw=hL－h(huán)ow選用平直堰，( 溢流堰板的形狀有平直形與齒形兩種，設(shè)計(jì)中一般采用平直形溢流堰板。） 所以塔頂間距為～HT HD = HT = = ② 塔底空間 假設(shè) 塔底高度選擇儲(chǔ)存液量為5分鐘，設(shè)塔底密度為1000kg/ m3 則有 V=[（5/60）]/1000= m3 V=ЛR2h= 解得：h= ③ 塔支座為H2 = （公稱直徑在1000～2000mm） ④ 塔體高度為 1H =（n nf np1）HT + nf HF + np Hp + HD + HB + H1 + H2 =（16111）+1+1++++ =六、塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 ⑴ 精餾段①．溢流裝置計(jì)算由于塔徑　D= （塔徑≥）所以可選取單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。關(guān)鍵詞： 泡點(diǎn)進(jìn)料 精餾塔 篩板 物料衡算二、精餾塔的物料衡算⑴ 原料液及其塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率甲醇的摩爾質(zhì)量為32kg/kmol水的摩爾質(zhì)量為： 18kg/kmolxf=()/(+)=xd=()/(+)= xw=（）/（+）=⑵ 原料液及其塔頂與塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量Mf=32+18()=Md=32+18()=則可知：原料的處理量：F=40000/(8000)=根據(jù)回收率： η= xdD/(xfF)=(11%)(D)/（）=99% 則有： D=由總物料衡算：F= D+W所以 W=FD==三、塔板數(shù)的確定⑴ 理論板層數(shù)NT的求取因?yàn)榧状寂c水屬于理想物系，可采用圖解法求解（見相平衡圖11）最小回流比及其操作回流比的求解：(回流比的大小是影響精餾操作產(chǎn)品優(yōu)質(zhì) ，高產(chǎn) ，低消耗的重要因素之一，因此回流比的正確選擇，控制與調(diào)節(jié)也是非常重要的。該物系屬易分離物系，最小回流比較小，故操作回流比取最小回流比的2倍。設(shè)計(jì)中采用泡點(diǎn)進(jìn)料，將原料液通過預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后送入精餾塔內(nèi)。 為分離甲醇水混合物。 在甲醇的生產(chǎn)中，由于粗甲醇產(chǎn)品含有大量雜質(zhì)而影響產(chǎn)品甲醇的質(zhì)量，因此精餾系統(tǒng)是甲醇生產(chǎn)中極為關(guān)鍵的部分。如何合理利用資源在甲醇精制過程中做到高效節(jié)能成為本文的選題。 目錄 1 誠信聲明…………………………………………………………12緒論……………………………………………………………………33餾塔的物料衡算…………………………………………44塔板數(shù)的確定………………………………………………45精餾塔的工藝條件數(shù)據(jù)的計(jì)算…………56精餾塔的塔體工藝尺寸的算………………107塔板主要工藝尺寸的算…………………………148篩板流體力學(xué)的驗(yàn)算………………………………199塔板負(fù)荷性能圖…………………………………………2310板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果…………………………………3011 輔助設(shè)備的計(jì)算和選型………………………3212參考文獻(xiàn)………………………………………………………3913評(píng)述和有關(guān)問題的討論………………………4014要符號(hào)說明…………………………………………………4115 致謝…………………………………………………………………43 一. 緒論 甲醇作為重要的有機(jī)化工原料之一，隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢的變化，石油資源的緊缺貧乏將有力的推動(dòng)甲醇行業(yè)的發(fā)展。目前，我國甲醇市場總體趨勢走高,甲醇的價(jià)格還會(huì)穩(wěn)步提高。選擇最好的工藝?yán)O(shè)備，同時(shí)選用最合適的操作方法就成為投資者關(guān)注的重點(diǎn)。改進(jìn)和優(yōu)化甲醇的精制工藝，在熟悉甲醇精制的基礎(chǔ)上，以通過化工過程系統(tǒng)模擬軟件為工具，對(duì)改造設(shè)計(jì)措施進(jìn)行模擬分析，并將設(shè)計(jì)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比，從而尋找一條能量消耗和水資源消耗的途徑，提高產(chǎn)品甲醇質(zhì)量，最終提高經(jīng)濟(jì)效益，成為推動(dòng)甲醇生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。對(duì)于二元混合物的分離，應(yīng)采用連續(xù)精餾流程。塔頂上升蒸氣采用全凝器冷凝，冷凝液在泡點(diǎn)下一部分回流至塔內(nèi)，其余部分經(jīng)產(chǎn)品冷卻后送至儲(chǔ)罐。塔釜采用間接蒸氣加熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送至儲(chǔ)罐。)查圖得 yq= xq=根據(jù) Rmin=(xDyq)/(yqxq)=()/()=取操作回流比為：R=2Rmin=2=①．精餾塔的氣、液相負(fù)荷L=RD==V=(R+1)D==L’=L+F=+=V’=V=②2．精餾段、提餾段操作線方程精餾段操作線：y=(Lx)/V +(Dxd)=+提餾段操作線：y’=(L’x’)/V’ (Wxw)/V’=