【正文】
輸入模塊(RADFRAC)參數 輸入模塊(RADFRAC)進料位置 模擬結果 各塔板組分圖由圖可以查看得到在第23塊塔板甲醇的質量分數與進料甲醇的質量分數接近,所以進料板選擇在第23塊塔板 進料板位置輸入 模塊結果查由于模擬結果產品的質量分數低于要求的質量分數,則通過Design Specs來規(guī)定塔的操作要求 % 規(guī)定操縱變量 各物理性質的計算 1 溫度 利用Aspen嚴格模擬精餾過程可知,塔頂溫度tD進料板溫度tf’ 塔釜的溫度 tw 精餾段平均溫度: 提餾段平均溫度: 2 操作壓強 塔頂壓強:PD= 取每層塔板壓降:ΔP= kpa 進料板壓力: 塔釜壓力: 精餾段的平均操作壓強: 提餾段的平均操作壓強: 3 相對揮發(fā)度 由軟件aspen模擬求得: 全塔的相對平均揮發(fā)度: 精餾段: 提餾段: 4 平均摩尓質量: 塔頂: 進料板: 塔底: 精餾段平均摩爾質量: 提餾段平均摩爾質量: 5 平均密度的計算: 氣相平均密度的計算: 塔頂氣相密度 進料位置氣相密度 塔底氣相密度 液相平均密度的計算: 塔頂液相密度 進料處液相密度 塔底液相密度 精餾段平均密度: 提餾段平均密度: 6 體積流率的計算 精餾段氣液相體積流率: 精餾段液相體積流率: 提餾段氣液相體積流率: 提餾段液相體積流率: 總板效率的計算 精餾段 精餾段實際板數: 取49塊 提餾段 , 提餾段實際板數: 取8塊 總板數N=57塊 由aspen軟件模擬得出塔徑過程如圖所示 輸入板式塔結構參數 輸入板式塔結構參數 查看塔板校核結果, 溢流裝置的確定 單溢流又稱直徑流,液體自液盤橫向流過塔板至溢流堰,流體流徑較大,塔板效率高,塔板結構簡單,加工方便。 工藝流程圖第3章 塔的工藝設計 ,塔底產品含甲醇摩爾分數 F:原料液流量 XF:原料組成(摩爾分數,下同) D: 塔頂產品流量 XD:塔頂組成 W: 塔底殘液流量 XW:塔底組成 物系說明本設計的任務為分離甲醇水二元混合物,采用連續(xù)精餾流程。塔釜采用再沸器加熱。操作時,連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產品,部分液體氣化,產生上升蒸汽,一起通過各層塔板。甲醇—水混合液原料經預熱器加熱到泡點溫度后送入精餾塔進料板,在進料板上與自塔上部下降的的回流液體匯合后,逐板溢流,最后流入塔底。 一整套精餾裝置應該包括精餾塔、原料預熱器、再沸器、冷凝器、釜液冷卻器和產品冷卻器等設備。塔里的混合物不斷重復前面所說的過程,而進料口不斷有新鮮原料的加入。氣相混合物上升到塔頂上方的冷凝器中,這些氣相混合物被降溫到泡點,其中的液態(tài)部分進入到塔頂產品冷卻器中,停留一定的時間然后進入甲醇的儲罐,而其中的氣態(tài)部分重新回到精餾塔中,這個過程就叫做回流。第2章 流程的確定和說明首先,甲醇和水的原料混合物進入原料罐,在里面停留一定的時間之后,通過泵進入原料預熱器,在原料預熱器中加熱到泡點溫度,然后,原料從進料口進入到精餾塔中。加熱方式的選擇:采用間接蒸汽加熱,設置再沸器。選擇泡點進料的原因:在供熱量一定的情況下,熱量應盡可能從塔底輸入,使產生的氣相回流在全塔發(fā)揮作用。理論塔板數精餾段23塊,提餾段3塊。 塔的選擇因素很多,主要有物料性質、操作條件、塔設備的制造安裝和維修等。其缺點是篩孔易堵塞,不宜處理粘度大的、易結焦的物料。工業(yè)上一小孔徑篩板為主,大孔徑篩板多用于某些特殊場合(如分離粘度大、易結焦的物系)。篩孔塔板簡稱篩板,結構特點為塔板上開有許多均勻的小孔。浮閥的類型很多,國內常用的有F1型V4型及T型等,其中F1型浮閥應用最為普遍。其結構特點是在塔板上開有若干個閥孔,每個閥孔裝有一個可以上下浮動的閥片。其缺點是結構復雜,造價高;板塔液層厚,塔板壓降大,生產能力及塔板效率較低。泡罩尺寸分為80mm、100mm、150mm三種,可根據塔徑的大小來選擇,通常塔徑小于1000mm,選用80mm的泡罩;塔徑大于2000mm,選用150mm的泡罩。泡罩安裝在升氣管的頂部,分圓形與條形兩種。 六:能滿足某些工藝的特性:腐蝕性,熱敏性,起泡性等。 四:有一定的操作彈性:當氣液相流率有一定波動時,兩相均能維持正常的流動,而且不會使效率發(fā)生較大的變化。 二:效率高:氣液兩相在塔內保持充分的密切接觸,具有較高的塔板效率或傳質效率。 設備所用的設備及其相互聯(lián)系,總稱為精餾裝置,其核心為精餾塔。精餾塔底部是加熱區(qū),溫度最高;塔頂溫度最低。關鍵詞: 甲醇,精餾、浮閥塔、aspen模擬、核算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 drawin