甲醇水筛板式精馏塔设计

武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书

目 录

摘 要 .................................................................... 1 Abstract ................................................. 错误！未定义书签。 第一章 绪论 .............................................................. 1

1.1 化工原理课程设计的目的和要求 ...................................... 1 1.2 精馏操作对塔设备的要求 ............................................ 1 1.3板式塔类型 ........................................................ 2 1.4精馏塔的工作原理和工艺流程 ........................................ 2 1.5精馏塔的设计步骤 ....................

设计题目名称：甲醇---水溶液连续筛板精馏塔设计 设计条件：1．处理量：50000t/年；

2．料液组成（质量分数）：40%； 3．塔顶产品组成（质量分数）：93.0%； 4．塔顶易挥发组成回收率：99.5%； 5．年工作生产时间：330天； 6．全塔总效率：60%。

设计内容：

１．设计方案的确定：（1）常压精馏；（2）进料状态：泡点进料；（3）加热方式：塔底

间接加热，塔顶全凝；（4）热能的利用。

２．工艺计算：（1）物料衡算；（2）热量衡算；（3）回流比的确定；（4）理论塔板数的

确定。

３．塔板及其塔的主要尺寸的设计：（1）塔板间距的确定；（2）塔径的确定；（3）塔板

的布置及其板上流流程的确定。

４．流体力学的计算及其有关水力性质的校核。 ５．板式精馏塔辅助设备的选型。

６．绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。 编写设计说明书 厂址：长沙地区 设计任务

完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图，编写设计说明书。 设计时间安排 2006.5.29----2006.6.16 附： 汽液平衡数据 x 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

设计题目名称：甲醇---水溶液连续筛板精馏塔设计 设计条件：1．处理量：50000t/年；

2．料液组成（质量分数）：40%； 3．塔顶产品组成（质量分数）：93.0%； 4．塔顶易挥发组成回收率：99.5%； 5．年工作生产时间：330天； 6．全塔总效率：60%。

设计内容：

１．设计方案的确定：（1）常压精馏；（2）进料状态：泡点进料；（3）加热方式：塔底

间接加热，塔顶全凝；（4）热能的利用。

２．工艺计算：（1）物料衡算；（2）热量衡算；（3）回流比的确定；（4）理论塔板数的

确定。

３．塔板及其塔的主要尺寸的设计：（1）塔板间距的确定；（2）塔径的确定；（3）塔板

的布置及其板上流流程的确定。

４．流体力学的计算及其有关水力性质的校核。 ５．板式精馏塔辅助设备的选型。

６．绘制带控制的点工艺流程图及精馏塔设备的条件图。 编写设计说明书 厂址：长沙地区 设计任务

完成精馏塔的工艺设计，有关附属设备的设计和选型，绘制精馏塔系统带控制点的工艺流程图及其精馏塔设备的工艺条件图，编写设计说明书。 设计时间安排 2006.5.29----2006.6.16 附： 汽液平衡数据 x 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

河 西 学 院

Hexi University

化工原理课程设计

题 目: 苯—甲苯精馏分离板式塔设计 学 院: 化学化工学院 专 业: 化学工程与工艺 学 号: 2014210008 姓 名: 焦旭东 指导教师: 邱 东

2016年12月3日

化工原理课程设计任务书

一、设计题目

苯-甲苯板式精馏塔设计 二、设计任务及操作条件

1.设计任务

生产能力（进料量） 80000 吨/年

操作周期 7200 小时/年（按300天每年计算） 进料组成 42% （苯质量分率，下同） 塔顶产品组成 ≥98% 塔底产品组成 ≤2% 2.操作条件

操作压力 4kpa 进料热状态 35℃ 加热蒸汽 低压蒸汽 3.设备型式 筛板塔 4.厂址 天津

三、设计内容

1.设计方案的选择及流程说明 2.塔的工艺计算 3.主要设备工艺尺寸设计

（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸

化工原理课程设计

《化工原理课程设计》报告

10t/h甲醇—水精馏装置设计

专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期

- 1 -

轻化工程 2012/1/6 化工原理课程设计

一、概述 ...................................................................................................................................... - 4 -

1.1 设计依据 ....................................................................................................................... - 4 - 1.2 技术来源 ....................................................................................................................... - 4 - 1.3 设计任务

设计计算

<一>设计方案的确定

本设计任务为分离甲醇-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预加热器至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离系，最小回流比，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 <二>精馏塔的物料衡算

1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率

甲醇的摩尔质量 M甲醇=32.04kg/ kmol 水的摩尔质量 M水=18.02kg/kmol

0.40.9997XF=0.432.040.6=0.273 XD=0.999732.040.0003=0.9947 32.04+18.0232.04+18.020.005XW=0.00532.040.995=0.002818

32.04+18.022、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量

MF=0.273×32.04+（1—0.273）×18.02=21.85kg/kmol MD=0.9947×32.04+(1—0.9947）×18.02=31.96kg/kmol MW=0.0

设计计算

<一>设计方案的确定

本设计任务为分离甲醇-水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预加热器至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。该物系属易分离系，最小回流比，故操作回流比取最小回流比的2倍。塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 <二>精馏塔的物料衡算

1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率

甲醇的摩尔质量 M甲醇=32.04kg/ kmol 水的摩尔质量 M水=18.02kg/kmol

0.40.9997XF=0.432.04=0.273 XD=32.04=0.9947 32.04+0.60.99970.000318.0232.04+18.020.005XW=0.00532.040.995=0.002818

32.04+18.022、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量

MF=0.273×32.04+（1—0.273）×18.02=21.85kg/kmol MD=0.9947×32.04+(1—0.9947）×18.02=31.96kg/kmol MW=0.0

课 程 设 计 说 明 书

目 录

一、苯-氯苯分离过程板式精馏塔的设计任务书..................................................................... - 1 -

1.1设计题目 ........................................................................................................................ - 1 - 1.2操作条件 ........................................................................................................................ - 1 - 1.3塔设备型式 .................................................................................................................... - 1 - 1.4设备工作日 ..

甲醇—水分离装置的工艺设计

摘 要

甲醇是一种重要的化工原料，其用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。

甲醇易于吸收水蒸汽、二氧化碳和某些其它物质，因此只有用特殊的方法才能制得完全无水的甲醇。精馏是应用最广的传质分离操作，板式塔是目前最主要的精馏塔塔型，对它的研究一直长盛不衰。筛板塔和浮阀塔成功地取代泡罩塔是效益巨大的成果。板式塔的设计已达到较高水平，设计结果比较可靠。马伦戈尼效应造成的界面湍动现象和汽液两相间的不同接触工况的研究，使认识得到了深化，对传质效率的研究有所促进。具有各种特点的新型塔板开发研究不断取得成果。对于塔板上汽液两相流动和混合状况、雾沫夹带及它们对效率的影响研究不断深入，但离得到一个通用而可靠的效率估算模型尚有较大距离，特别是多元系统的效率。进一步深入进行塔中汽液两相流动状况的研究，对于预测压降、传质效率和塔板的可操作区域，对于认识至今了解甚少的降液管中状况都十分有意义。

关键词：甲醇；精馏；板式塔

- 1 -

目 录

摘 要 .................................

河西学院化学化工学院课程设计

河 西 学 院

Hexi University

化工原理课程设计

题 目:甲醇-水精馏分离板式塔设计 学 院:化学化工学院 专 业:化学工程与工艺 学 号:2014210025 姓 名:王川东

指导教师:杨自嵘

2016年 11月 15 日

河西学院化学化工学院课程设计

化工原理课程设计任务书

一、设计题目

甲醇-水溶液连续精馏塔设计

二、设计任务及操作条件

1.设计任务

生产能力（进料量）15000吨/年 操作周期7200小时/年

进料组成 40%（质量分率，下同） 塔顶产品组成 ≥95% 塔底产品组成 ≤2%

2.操作条件

操作压力 塔顶为常压 进料热状态 饱和蒸汽进料 加热蒸汽 饱和水蒸汽 3.设备型式 浮阀塔 4.厂址 吉林省吉林市 三、设计内容

1.设计方案的选择及流程说明 2.塔的工艺计算 3.主要设备工艺尺寸设计

（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定 （2）塔板的流体力学校核 （3）塔板的负荷性能图

（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定 4.辅助设备选型与计算 5.设计结果汇总