化工本科畢業(yè)論文答辯

年產8萬噸甲醇精餾工段(gōngduàn)常壓塔的設計指導老師：答辯人：專

業(yè)：學號：CompanyLogo精品資料設計背景甲醇是重要的基礎化工原料之一，其應用廣泛，在化工行業(yè)里有舉足輕重的地位。隨著現(xiàn)代化工行業(yè)的迅速發(fā)展，甲醇的需求量也在日益增大(zēnɡdà)。據(jù)統(tǒng)計，2010年全球甲醇的年生產能力已達到7000萬噸以上，預計到2015年，全球甲醇年生產能力將達到12634萬噸，年均增長率約為10.3%。2011年中國甲醇生產企業(yè)數(shù)約300余家，產量為2200萬噸，同比增長25.6%。甲醇精餾過程中板式精餾塔應用最為廣泛。在現(xiàn)實生產中我們要求精餾塔的產品有高純度的同時有高的生產率，設計讓所有的工藝參數(shù)盡可能全部達到最優(yōu)，以滿足它高純度高生產率的需要。CompanyLogo精品資料設計內

容1.設計(shèjì)依據(jù)2.設計(shèjì)任務3.精餾工段物料衡算4.常壓塔工藝計算6.計算結果匯總5.負荷性能圖CompanyLogo精品資料1設計

依據(jù)

(1)生產規(guī)模：年產8萬噸甲醇。(2)年工作時間：按300天計算。(3)計算基準：連續(xù)(liánxù)過程以kg/h為基準。(4)粗甲醇的組分及含量甲醇：93.89%，水：5.896%輕組分[以二甲醚(CH3)2O計]：0.188%重組分[以異丁醇C4H9OH計]：0.026%(5)精甲醇的含量要求：精甲醇含量為99.95%。CompanyLogo精品資料2設

計

任

務本設計以德國Lurgi公司低壓法甲醇(jiǎchún)生產線為參考，依據(jù)本科畢業(yè)設計大綱和設計任務要求，提出了年產8萬噸甲醇(jiǎchún)精餾工藝設計。設計主要包括了工藝物料衡算、塔設備選型計算等工藝計算。2.1設計(shèjì)內容CompanyLogo精品資料

2.2本設計選擇(xuǎnzé)的工藝流程圖1甲醇(jiǎchún)三塔精餾工藝流程圖2

設計任務CompanyLogo精品資料3精

餾

工

段物料衡算本設計以德國Lurgi公司低壓法甲醇生產線為參考，根據(jù)市售精甲醇中甲醇含量計算各塔中各組分質量百分(bǎifēn)含量。再根據(jù)設計任務計算各塔流量如下表所示。CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計算4.1常壓塔參數(shù)(cānshù)計算用拉格朗日插入法計算(jìsuàn)常壓塔相關參數(shù)。

根據(jù)以上計算可計算全塔的相對揮發(fā)度，則氣液平衡方程：CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計算將代入平衡(pínghéng)方程得：，回流比取：則精餾段操作(cāozuò)線方程：提餾段的操作(cāozuò)線方程：

4.2塔板數(shù)的計算（本設計采用逐板計算法）

CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計算

塔板上的氣液相組成(zǔchénɡ)CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計算由上述計算的理論(lǐlùn)塔板數(shù)為18塊，第10塊為進料板。再計算塔板效率求得實際塔板數(shù)為35塊，20塊為進料板。4.3塔徑的初步設計精餾(jīnɡliú)段：D1=1.38m提餾段：D2=1.2m，圓整得塔徑：D=1.4m

4.4有效塔高Z=(35-1)×0.45=15.3mCompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計算4.5塔板工藝尺寸(chǐcun)計算溢流裝置(zhuāngzhì)計算(1)堰長：lw=1.4m(2)出口堰高：精餾段hw1=0.044m提餾段hw2=0.0377m(3)弓形降液管的寬度和橫截面積Wd=0.176mAf=0.079m(4)降液管的底隙高度精餾段h0=0.0165m，提餾段h0'=0.023m4.6塔板流體力學驗算從氣相通過浮閥塔塔板的壓降、淹塔、霧沫夾帶等方面進行流體力學驗算均符合要求。CompanyLogo精品資料5負

荷

性

能

圖圖2精餾(jīnɡliú)段負荷性能圖圖3精餾段負荷(fùhè)性能圖CompanyLogo精品資料5負荷性能圖由塔板負荷性能圖可以得出：1)在規(guī)定的氣，液負荷下的操作點A（設計(shèjì)點）處在適宜操作區(qū)間內的適中位置。2)塔板氣相負荷上限完全由物沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。3)按固定的液氣比，由圖可查出塔板的氣相負荷上下限氣相負荷上限(VS)max=2.54(3.