甲醇雙塔精餾課程設(shè)計(jì)答辯課件

指導(dǎo)教師：徐瓊

年產(chǎn)6萬(wàn)噸甲醇精餾裝置設(shè)計(jì)班級(jí)：1106,1104學(xué)生：李春李濤利黃亮學(xué)號(hào)：201114053220111405282011140321指導(dǎo)教師：徐瓊年產(chǎn)6萬(wàn)噸甲醇精餾裝置設(shè)計(jì)班級(jí)：1106,一、設(shè)計(jì)題目

擬建立一座板式精餾塔將生產(chǎn)過(guò)程中粗甲醇提濃精制，要求：塔頂?shù)募状己坎恍∮?5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，塔底的甲醇含量不大于0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。原料液含甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，原料液溫度：常溫，料液的處理量為60000噸/年，每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)：300天。

二、操作條件1、常壓操作；2、飽和液體進(jìn)料；3、塔頂全凝；4、間接蒸汽加熱；5、設(shè)備熱損失為加熱蒸汽供熱量的10％；6、其他條件自選設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）單元操作流程設(shè)計(jì)①單元操作方案選擇及論證。根據(jù)指定的設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)的資料，對(duì)可用的生產(chǎn)工藝進(jìn)行比較，篩選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的操作流程。繪制出工藝流程簡(jiǎn)圖，并對(duì)之進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。②物料及熱量衡算計(jì)算。要求對(duì)過(guò)程中涉及到的物料平衡和能量平衡全部采用手工計(jì)算，不得使用各種模擬軟件（如Aspen等）；③編制物料及熱量平衡計(jì)算書(shū)；④繪制物料流程圖（PFD）。（2）設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算①過(guò)程中所出現(xiàn)的各種設(shè)備（包括管線）均采用手工進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，不得使用各種模擬軟件（如Aspen等）獲得結(jié)果，并編制詳細(xì)的計(jì)算說(shuō)明書(shū)；②過(guò)程中的機(jī)、泵可作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備出現(xiàn)，但要根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行選型說(shuō)明；③編制設(shè)備一覽表。（3）繪制工程圖樣①工藝流程簡(jiǎn)圖一張；②物料流程圖（PFD）一張，要求對(duì)管道進(jìn)行標(biāo)注；③主體設(shè)備裝配圖一張，其他附屬設(shè)備使用條件圖，不繪制3D效果圖。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）單元操作流程設(shè)計(jì)目錄前言 第1章設(shè)計(jì)的方案的選擇與確定 第2章精餾塔的物料衡算 第3章塔板數(shù)的確定 第4章精餾塔工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的計(jì)算第5章精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 第6章塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 第7章篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 第8章塔板負(fù)荷性能圖 第9章篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 第10章輔助設(shè)備的計(jì)算

目錄前言 設(shè)計(jì)方案

工業(yè)上甲醇精餾工藝主要有雙塔和三塔精餾，三塔精餾的流程較為復(fù)雜，投資較兩塔流程高，同時(shí)操作比較復(fù)雜，對(duì)操作人員素質(zhì)和控制儀表能力的要求也將大大提高，雙塔精餾工藝投資小建設(shè)周期也不長(zhǎng)，裝置簡(jiǎn)單且操作和管理上比較容易，雖然能耗高于三塔精餾工藝，但對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模小的生產(chǎn)企業(yè)，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)占優(yōu)勢(shì)，節(jié)能降耗可以采用高效填料來(lái)達(dá)到。綜上所述，對(duì)于本設(shè)計(jì)6萬(wàn)/年的甲醇精餾項(xiàng)目，簡(jiǎn)單成熟的雙塔精餾工藝是合適的選擇，雙塔精餾工藝投資省、建設(shè)周期短、裝置簡(jiǎn)單易于操作和管理。設(shè)計(jì)方案工業(yè)上甲醇精餾工藝主要有雙塔和三塔精餾，流程簡(jiǎn)圖

精餾過(guò)程簡(jiǎn)述：將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱后,送入預(yù)塔內(nèi),除去輕餾分雜質(zhì),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)品冷凝器冷卻后送至貯槽,再進(jìn)入主精餾塔,作為分離精甲醇,主精餾塔經(jīng)冷卻器冷卻后送入成品收藏槽.流程簡(jiǎn)圖精餾過(guò)程簡(jiǎn)述：將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱后,送入預(yù)塔內(nèi)物料及能量衡算結(jié)果精甲醇產(chǎn)量t／h8.333粗甲醇產(chǎn)量t／h19.156甲醇入料量t／h8.7715水量t／h8.6838原料液摩爾分率0.2354餾出液摩爾分率0.9964殘液中摩爾分率0.1591回流比1.41殘液餾出量1351.3原料液餾出量1742.35再沸器熱負(fù)荷1225785.344冷凝器熱負(fù)荷1468675.276物料及能量衡算結(jié)果精甲醇產(chǎn)量t／h8.333粗甲醇產(chǎn)量t／h

圖解法求理論塔板層數(shù)可求得結(jié)果為總理論塔板數(shù)NT為14塊(包括再沸器)進(jìn)料板位置NF為自塔頂數(shù)起第5塊理論板層數(shù)NT的求取精餾段實(shí)際塔板數(shù)

7塊提餾段實(shí)際塔板數(shù)

17塊

塔板數(shù)的確定理論塔板數(shù)塊14實(shí)際塔板數(shù)塊24精餾段實(shí)際塔板數(shù)塊7提餾段實(shí)際塔板數(shù)塊17圖解法求理論塔板層數(shù)塔板數(shù)的確定理論塔板數(shù)塊14實(shí)際塔板塔塔，徑塔，板效率的計(jì)算塔板效率60%精餾段有效高度為

3m

提餾段有效高度為

8m在進(jìn)料板上方開(kāi)一個(gè)人孔，高度為0.8m故精餾塔有效高度為3+8+0.8=11.8m精餾段提餾段體積流率m3/S氣相4.798液相0.002933塔徑mm20002000塔面積㎡2.76622.0096有效高度m38塔塔，徑塔，板效率的計(jì)算塔板效率60%精餾段提餾段體積流塔板結(jié)構(gòu)1、塔板類型：泡罩塔板2、板上液體的流型：?jiǎn)我缌?、是否分塊：不分塊4、塔板結(jié)構(gòu)（區(qū)域、開(kāi)孔數(shù)目）：精餾段11345提餾段5523塔板結(jié)構(gòu)主體設(shè)備裝配圖出示主體設(shè)備裝配圖主體設(shè)備裝配圖出示主體設(shè)備裝配圖流體力學(xué)驗(yàn)算塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算，用一張總表給出流體力學(xué)驗(yàn)算的結(jié)果；出示塔板負(fù)荷性能圖，指出操作點(diǎn)的位置，操作彈性為多少精餾段提餾段干板的阻力0.0190.051漏液點(diǎn)氣速8.258.1氣體通過(guò)液層阻力0.01530.0342液體表面張力的阻力0.002760.0045液沫夾帶量kg液/kg氣0.0430.046流體力學(xué)驗(yàn)算塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算，用一張總表給出流體力學(xué)驗(yàn)算的塔板負(fù)荷性能圖操作彈性為3.95塔板負(fù)荷性能圖配管尺寸配管計(jì)算，列表說(shuō)明各種接管的尺寸序號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱A100HGJ49-91pg1.5Dg100平面塔釜流出口B450HGJ49-91pg1.5Dg450平面蒸汽進(jìn)入口C32HGJ49-91pg1.5Dg32平面進(jìn)料口D65HGJ49-91pg1.5Dg65平面塔頂回流口E400HGJ49-91pg1.5Dg400平面塔頂出料口配管尺寸配管計(jì)算，列表說(shuō)明各種接管的尺寸序號(hào)公稱尺寸連接尺寸致謝首先感謝徐瓊指導(dǎo)老師，感謝各位評(píng)委老師，祝各位老師：工作順利，合家幸福！致謝首先感謝徐瓊指導(dǎo)老師，感謝各位評(píng)委老師，祝各位老師：指導(dǎo)教師：徐瓊

年產(chǎn)6萬(wàn)噸甲醇精餾裝置設(shè)計(jì)班級(jí)：1106,1104學(xué)生：李春李濤利黃亮學(xué)號(hào)：201114053220111405282011140321指導(dǎo)教師：徐瓊年產(chǎn)6萬(wàn)噸甲醇精餾裝置設(shè)計(jì)班級(jí)：1106,一、設(shè)計(jì)題目

擬建立一座板式精餾塔將生產(chǎn)過(guò)程中粗甲醇提濃精制，要求：塔頂?shù)募状己坎恍∮?5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，塔底的甲醇含量不大于0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。原料液含甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，原料液溫度：常溫，料液的處理量為60000噸/年，每年實(shí)際生產(chǎn)天數(shù)：300天。

二、操作條件1、常壓操作；2、飽和液體進(jìn)料；3、塔頂全凝；4、間接蒸汽加熱；5、設(shè)備熱損失為加熱蒸汽供熱量的10％；6、其他條件自選設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）單元操作流程設(shè)計(jì)①單元操作方案選擇及論證。根據(jù)指定的設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱相關(guān)的資料，對(duì)可用的生產(chǎn)工藝進(jìn)行比較，篩選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的操作流程。繪制出工藝流程簡(jiǎn)圖，并對(duì)之進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。②物料及熱量衡算計(jì)算。要求對(duì)過(guò)程中涉及到的物料平衡和能量平衡全部采用手工計(jì)算，不得使用各種模擬軟件（如Aspen等）；③編制物料及熱量平衡計(jì)算書(shū)；④繪制物料流程圖（PFD）。（2）設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算①過(guò)程中所出現(xiàn)的各種設(shè)備（包括管線）均采用手工進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，不得使用各種模擬軟件（如Aspen等）獲得結(jié)果，并編制詳細(xì)的計(jì)算說(shuō)明書(shū)；②過(guò)程中的機(jī)、泵可作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備出現(xiàn)，但要根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行選型說(shuō)明；③編制設(shè)備一覽表。（3）繪制工程圖樣①工藝流程簡(jiǎn)圖一張；②物料流程圖（PFD）一張，要求對(duì)管道進(jìn)行標(biāo)注；③主體設(shè)備裝配圖一張，其他附屬設(shè)備使用條件圖，不繪制3D效果圖。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）單元操作流程設(shè)計(jì)目錄前言 第1章設(shè)計(jì)的方案的選擇與確定 第2章精餾塔的物料衡算 第3章塔板數(shù)的確定 第4章精餾塔工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的計(jì)算第5章精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算 第6章塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 第7章篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算 第8章塔板負(fù)荷性能圖 第9章篩板塔設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 第10章輔助設(shè)備的計(jì)算

目錄前言 設(shè)計(jì)方案

工業(yè)上甲醇精餾工藝主要有雙塔和三塔精餾，三塔精餾的流程較為復(fù)雜，投資較兩塔流程高，同時(shí)操作比較復(fù)雜，對(duì)操作人員素質(zhì)和控制儀表能力的要求也將大大提高，雙塔精餾工藝投資小建設(shè)周期也不長(zhǎng)，裝置簡(jiǎn)單且操作和管理上比較容易，雖然能耗高于三塔精餾工藝，但對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模小的生產(chǎn)企業(yè)，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)占優(yōu)勢(shì)，節(jié)能降耗可以采用高效填料來(lái)達(dá)到。綜上所述，對(duì)于本設(shè)計(jì)6萬(wàn)/年的甲醇精餾項(xiàng)目，簡(jiǎn)單成熟的雙塔精餾工藝是合適的選擇，雙塔精餾工藝投資省、建設(shè)周期短、裝置簡(jiǎn)單易于操作和管理。設(shè)計(jì)方案工業(yè)上甲醇精餾工藝主要有雙塔和三塔精餾，流程簡(jiǎn)圖

精餾過(guò)程簡(jiǎn)述：將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱后,送入預(yù)塔內(nèi),除去輕餾分雜質(zhì),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)品冷凝器冷卻后送至貯槽,再進(jìn)入主精餾塔,作為分離精甲醇,主精餾塔經(jīng)冷卻器冷卻后送入成品收藏槽.流程簡(jiǎn)圖精餾過(guò)程簡(jiǎn)述：將原料液通過(guò)預(yù)熱器加熱后,送入預(yù)塔內(nèi)物料及能量衡算結(jié)果精甲醇產(chǎn)量t／h8.333粗甲醇產(chǎn)量t／h19.156甲醇入料量t／h8.7715水量t／h8.6838原料液摩爾分率0.2354餾出液摩爾分率0.9964殘液中摩爾分率0.1591回流比1.41殘液餾出量1351.3原料液餾出量1742.35再沸器熱負(fù)荷1225785.344冷凝器熱負(fù)荷1468675.276物料及能量衡算結(jié)果精甲醇產(chǎn)量t／h8.333粗甲醇產(chǎn)量t／h

圖解法求理論塔板層數(shù)可求得結(jié)果為總理論塔板數(shù)NT為14塊(包括再沸器)進(jìn)料板位置NF為自塔頂數(shù)起第5塊理論板層數(shù)NT的求取精餾段實(shí)際塔板數(shù)

7塊提餾段實(shí)際塔板數(shù)

17塊

塔板數(shù)的確定理論塔板數(shù)塊14實(shí)際塔板數(shù)塊24精餾段實(shí)際塔板數(shù)塊7提餾段實(shí)際塔板數(shù)塊17圖解法求理論塔板層數(shù)塔板數(shù)的確定理論塔板數(shù)塊14實(shí)際塔板塔塔，徑塔，板效率的計(jì)算塔板效率60%精餾段有效高度為

3m

提餾段有效高度為

8m在進(jìn)料板上方開(kāi)一個(gè)人孔，高度為0.8m故精餾塔有效高度為3+8+0.8=11.8m精餾段提餾段體積流率m3/S氣相4.798液相0.002933塔徑mm20002000塔面積㎡2.76622.0096有效高度m38塔塔，徑塔，板效率的計(jì)算塔板效率60%精餾段提餾段體積流塔板結(jié)構(gòu)1、塔板類型：泡罩塔板2、板上液體的流型：?jiǎn)我缌?、是否分塊：不分塊4、塔板結(jié)構(gòu)（區(qū)域、開(kāi)孔數(shù)目）：精餾段11345提餾段5523塔板結(jié)構(gòu)主體設(shè)備裝配圖出示主體設(shè)備裝配圖主體設(shè)備裝配圖出示主體設(shè)備裝配圖流體力學(xué)驗(yàn)算塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算，用一張總表給出流體力學(xué)驗(yàn)算的結(jié)果；出示塔板負(fù)荷性能圖，指出操作點(diǎn)的位置，操作彈性為多少精餾段提餾段干板的阻力0.0190.051漏液點(diǎn)氣速8.258.1氣體通過(guò)液層阻力0.01530.0342液體表面張力的阻力0.002760.0045液沫夾帶量kg液/kg氣0.0430.046流體力學(xué)驗(yàn)算塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算，用一張總表給出流體力學(xué)驗(yàn)算的塔板負(fù)荷性能圖操作彈性為3.95塔板負(fù)荷性能圖配管尺寸配管計(jì)算，列表說(shuō)明各種接管的尺寸序號(hào)公稱尺寸連接尺寸標(biāo)準(zhǔn)連接面形式用途或名稱A100HGJ49-91pg1.5Dg100平面塔釜流出口