年產(chǎn)5萬噸粗甲醇精制車間工藝設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-02 16:05本頁(yè)面
【正文】 度為：其中所以提餾段的汽相負(fù)荷：提餾段負(fù)荷如表23： 表23 提餾段的汽液相負(fù)荷表名稱液相（L）汽相（V）平均摩爾質(zhì)量kg/kmol平均密度kg/m3體積流量m3/h 塔徑計(jì)算本設(shè)計(jì)采用F1重閥浮閥塔（標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)如表24：表24 F1型重閥浮閥塔數(shù)據(jù)表板間距HTF1型重閥重量孔徑（1）求操作負(fù)荷系數(shù)精餾段功能參數(shù)：塔板間有效高度：根據(jù)史密斯圖[7]查得負(fù)荷系數(shù)為：℃時(shí)，甲醇的表面張力[2]為： 水的表面張力[9]為：精餾段甲醇水溶液的平均摩爾組成為：含水=1－＝表面張力故[12]（2）最大流速，則空塔氣速：（3）塔徑D（1） 求操作負(fù)荷系數(shù)提餾段功能參數(shù)：查史密斯圖[7]得到負(fù)荷系數(shù)：℃時(shí)，甲醇[2]的表面張力為： 水[9]的表面張力為：提餾段甲醇水溶液的平均摩爾組成為：含水=1－＝表面張力：所以（2）最大流速，那么空塔氣速為：（3）塔徑D對(duì)全塔，取塔徑為液流型式的選擇液體在精餾塔中流動(dòng)方式有U形流型、單流型、雙流型、階梯流型等（如圖4）（A）U型流 （B）單溢流 （C）雙溢流 （D）階梯式雙溢流圖4，液體在精餾塔中流動(dòng)方式具體參考表格如下：表25 液流形式表塔徑Mm流體流量m3/hU形流型單溢流雙溢流階梯流型6005以下5259007以下75010007以下45以下12009以下97014009以下70以下150010以下70以下200011以下90以下90160300011以下110以下110200200300400011以下110以下110230230350500011以下110以下110250250400600011以下110250250450應(yīng)用場(chǎng)合較低液氣比一般應(yīng)用高液氣比、大型板塔極高液氣比大型板塔根據(jù)計(jì)算塔徑D=2600mm=，流體流量=，故采用單流型 塔板上的堰保持塔板上有一定的清液高度，高度過高霧沫夾帶嚴(yán)重，過低則汽液接觸時(shí)間短，兩種情況都會(huì)使塔板的效率降低。取清液層高度，堰上液層高度堰高堰長(zhǎng)Lw＝=＝本設(shè)計(jì)采用單溢流弓形降液管Lw/D＝由弓形降液管的結(jié)構(gòu)參數(shù)圖（圖5）[8]查得：圖5，弓形降液管結(jié)構(gòu)參數(shù)圖Wd/D＝,Af/AT＝降液管的弓形寬度Wd＝＝塔截面積AT＝降液管弓形面積Af＝液體在降液管的停留時(shí)間（一般大于3s－5s）精餾段：＞5s提餾段：＞5s對(duì)弓形降液管，其中精餾段提餾段降液管底隙高度h0=H0精+H0提=（+）=計(jì)算結(jié)果顯示精餾段與提餾段上升蒸汽量相差不大，為了方便制造，取兩段塔徑相等。塔板開孔率為： 塔板流體力學(xué)A． 干板阻力hc 臨界孔速：又＞，則B． 板上充氣液層阻力因設(shè)備分離烴化液，液相為碳?xì)浠衔?，取充氣系?shù)為C． 液體表面張力形成阻力很小，忽略不計(jì)則單板壓降：為防止液泛，需控制降液管液層高度：A． 液降高度B． 由于沒設(shè)進(jìn)口堰，則液降高度C． 板上的液層高度為則取，選定的，可以得到：故設(shè)計(jì)可行泛點(diǎn)率=板上液體流經(jīng)長(zhǎng)度板上液泛面積甲醇水系統(tǒng)屬于無泡沫系統(tǒng)，查得[7]：K=，故泛點(diǎn)率：霧沫夾帶在允許的范圍之內(nèi) 塔板負(fù)荷性能圖泛點(diǎn)率=對(duì)一定物系和一定塔板已知的泛點(diǎn)率上限可確定，VL關(guān)系，按泛點(diǎn)率80%計(jì)算：解得，(霧沫夾帶線為直線)時(shí)，時(shí)， 液泛線很小可忽略，則有：又若上式化簡(jiǎn)為：那么其中有：液泛方程為： 液相負(fù)荷上限線上限條件：液體在降液管中的停留時(shí)間上限不低于5s，得 液相負(fù)荷下限線 下限條件：板上液層高度how ＝ 漏液線對(duì)于F1型重閥，規(guī)定氣體最小的負(fù)荷即，故則 塔高設(shè)計(jì)塔高H=(Nn2)HT+nH人孔+HF+HW 已知塔板數(shù)N=30塊，板間距HT=甲醇水混合液清潔，無需經(jīng)常清洗構(gòu)件，取每隔10塊塔板設(shè)一個(gè)人孔，這樣設(shè)置的人孔數(shù)n=30247。在此，我要向老師的悉心幫助和指導(dǎo)表示由衷的感謝。此外，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學(xué)習(xí)。 感謝多年來傳授知識(shí)給我的老師們，更要感謝那些對(duì)我學(xué)習(xí)上支持和鼓勵(lì)的老師和同學(xué)們，同時(shí)感謝幫助過我的同學(xué)、老師和學(xué)校。 參考文獻(xiàn)[1].20152020年中國(guó)甲醇市場(chǎng)格局及投資咨詢報(bào)告．中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)．[2].劉光啟，馬連湘，劉杰．化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（有機(jī)卷）[M]．化學(xué)工業(yè)出版社．2002．5： 559～613[3].邢其毅,裴偉偉,徐瑞秋,裴堅(jiān)：高等教育出版社．[4].Unknown Author. Common sense of chemical reactions[C]. Earth: Brain Press, 2014[5] Othmer D F． Methanolaversatile Synfuel．1983[6].石海濤，張麗，王黎． 甲醇合成中雙效精餾節(jié)能研究[j]．華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，34(2)：99—101．[7] 陳敏恒，叢德滋．方圖南，化工原理第三版（下冊(cè)）[M]．化學(xué)工業(yè)出版社．2006．5[8] 中國(guó)化工信息[J]．1997，(13)：6～10[9] 劉光啟，馬連湘，劉杰．化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（無機(jī)卷）[M]．化學(xué)工業(yè)出版社．2002．4： 3～44[10] 賈紹義，柴誠(chéng)敬．化工原理課程設(shè)計(jì)[M]．天津大學(xué)出版社．2009．1：119～121[11] 刁玉瑋，王立業(yè)，俞健良．化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M]．大連理工大學(xué)出版社．2009．1：309～310[12] 煤化工[J]．2010，第一期 The Design of 50000 Tons Per Year of Crude MethanolIn the field of chemical engineering, methanol is the raw material for manufacturing the products formaldehyde, acetic acid, methyl chloride, methyl amine, methyl tert butyl ether, polyvinyl alcohol, sulfuric acid dimethyl ester, terephthalic acid dimethyl ester, dimethyl ether, methyl acrylate methacrylic acid methanol.Methanol can be used as alternative fuel in gasoline.Based on the process of methanol distillation, the threecolumndistillation is widely used currently.So this design based on the principle of threecolumnsdistillation process, in ways of material balance calculation, energy balance calculation, equipment selection, the calculation of the size of the atmospheric tower (main equipment) and workshop layout design to plete the design.Key words：Methanol；Distillation；Process design；Threecolumndistillation 附 錄(1) 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖(2) 甲醇精制車間平立面圖
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