50萬噸年甲醇精餾系統(tǒng)畢業(yè)設計

1、摘 要本設計選擇了以 50 萬 t/a 甲醇精餾的產(chǎn)量作為生產(chǎn)計算與設計的任務，參考了河南永城永煤集團龍宇煤化工甲醇廠甲醇精餾的工藝，本設計從工藝角度對其生產(chǎn)過程和主要設備進行了物料衡算、塔設備簡捷法計算、熱量衡算、換熱器設計等工藝計算。目目 錄錄1 總總 論論.11.1 概況.11.1.1 甲醇的性質(zhì)和用途.11.1.2 甲醇精餾工藝技術比較.41.1.3 甲醇精餾工藝的概況.71.4 甲醇精餾工藝流程說明.181.4.1 預精餾系統(tǒng).181.4.2 加壓精餾系統(tǒng).181.4.4 回收精餾系統(tǒng).192.甲醇精餾生產(chǎn)工藝設計及計算甲醇精餾生產(chǎn)工藝設計及計算.202.3 精餾塔工藝計算3.232

2、.3.1 物料衡算.232.3.2 熱量衡算3.262.3.3 理論塔板數(shù)計算7.282.3.4 精餾塔主要尺寸的設計計算.292.3.5 填料的選擇.342.3.6 塔徑設計的計算.342.3.7 填料層高度的計算.362.3.8 全塔高度的確定5.372.5 回收精餾塔工藝計算.552.5.1 物料衡算.552.5.2 熱量衡算3.582.5.3 理論塔板數(shù)計算7.602.5.4 精餾塔主要尺寸的設計計算.622.5.5 填料的選擇.672.5.6 塔徑設計的計算.682.5.7 填料層高度的計算.692.5.8 全塔高度的確定.702.5.9 筒體的厚度和封頭的厚度確定.72參考文獻參考

3、文獻.82致致 謝謝.84中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 1 頁第一章第一章 總論總論1.1 概述概述甲醇最早由木材和木質(zhì)素干餾制的，故俗稱木醇，這是最簡單的飽和脂肪組醇類的代表物。無色、透明、高度揮發(fā)、易燃液體。略有酒精氣味。分子式 c-h4-o。近年來，世界甲醇的生產(chǎn)能力發(fā)展速度較快。甲醇工業(yè)的迅速發(fā)展，是由于甲醇是多種有機產(chǎn)品的基本原料和重要的溶劑，廣泛用于有機合成、染料、醫(yī)藥、涂料和國防等工業(yè)。由甲醇轉化為汽油方法的研究成果，從而開辟了由煤轉換為汽車燃料的途徑。近年來碳一化學工業(yè)的發(fā)展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇樹

4、脂等產(chǎn)品，正在研究開發(fā)和工業(yè)化中。甲醇化工已成為化學工業(yè)中一個重要的領域。 1.1.11.1.1 甲醇的性質(zhì)和用途甲醇的性質(zhì)和用途甲醇性質(zhì)甲醇性質(zhì) 甲醇（methanol，methylalcohol）又名木醇，木酒精，甲基氫氧化物，是一種最簡單的飽和醇?；瘜W分子式為 ch3oh，結構式如下：h|h-c-oh|h分子結構：c 原子以 sp3 雜化軌道成鍵，0 原子以 sp3 雜化軌道成鍵。分子為極性分子。最早從木材干餾得到故又稱木醇或木精。甲醇是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體。熔點-93.9、沸點 64.7、密度 0.7914 克/厘米 3（20） 、能溶于水和許多有機溶劑。甲醇有毒，誤飲 510

5、毫升能雙目失明，大量飲用會導致死亡。禁酒的國家，把甲醇摻入酒精中成變性酒精，使其不能飲用。甲醇易燃，其蒸氣與空氣能形成爆炸混合物，甲醇完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，同時放出熱量：2ch3oh+3o2=2co2+4h2o。工業(yè)上用一氧化碳和氫氣的混合氣（合成氣）在一定的條件下制備甲醇：甲醇可用做溶劑和燃料，也是一種化工原料，主要用于生產(chǎn)甲醛（hcho）：工業(yè)酒精里含中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 2 頁有甲醇，但是工業(yè)酒精的主要成分還是乙醇。甲醇有較強的毒性，對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產(chǎn)生毒性反應，甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。急性中

6、毒癥狀有：頭疼、惡心、胃痛、疲倦、視力模糊以至失明，繼而呼吸困難，最終導致呼吸中樞麻痹而死亡。慢性中毒反應為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、現(xiàn)力減退、消化障礙。甲醇攝入量超過 4 克就會出現(xiàn)中毒反應，誤服一小杯超過 10 克就能造成雙目失明，飲入量大造成死亡。致死量為 30 毫升以上，甲醇在體內(nèi)不易排出,會發(fā)生蓄積，在體內(nèi)氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生產(chǎn)工廠，中國有關部門規(guī)定，空氣中允許甲醇濃度為 5mg/m3，在有甲醇氣的現(xiàn)場工作須戴防毒面具，廢水要處理后才能排放，允許含量小于 200mgl甲醇的中毒機理是，甲醇經(jīng)人體代謝產(chǎn)生甲醛和甲酸（俗稱蟻酸） ，然后對人體產(chǎn)生傷害。常見的癥狀是，先是

7、產(chǎn)生喝醉的感覺，數(shù)小時后頭痛，惡心，嘔吐，以及視線模糊。嚴重者會失明，乃至喪命。失明的原因是，甲醇的代謝產(chǎn)物甲酸會累積在眼睛部位，破壞視覺神經(jīng)細胞。腦神經(jīng)也會受到破壞，產(chǎn)生永久性損害。甲酸進入血液后，會使組織酸性越來越強，損害腎臟導致腎衰竭。甲醇中毒，通?？梢杂靡掖冀舛痉?。其原理是，甲醇本身無毒，而代謝產(chǎn)物有毒，因此可以通過抑制代謝的方法來解毒。甲醇和乙醇在人體的代謝都是同一種酶，而這種酶和乙醇更具親和力。因此，甲醇中毒者，可以通過飲用烈性酒（酒精度通常在 60 度以上）的方式來緩解甲醇代謝，進而使之排出體外。而甲醇已經(jīng)代謝產(chǎn)生的甲酸，可以通過服用小蘇打（碳酸氫鈉）的方式來中和。甲醇用途甲醇用

8、途目前，甲醇在有機合成工業(yè)中，是僅次于烯烴和芳烴的重要基礎有機原料。隨著技術的發(fā)展和能源結構的改變，甲醇又開辟了許多新的用途。甲醇是較好的人工合成蛋白的原料，蛋白轉化率較高，發(fā)酵速度快，無毒性，價格便宜。甲醇用途廣泛，是基礎的有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要應用于精細化工，塑料等領域，用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇在深加工后可作為一種新型清潔燃料，也加入汽油摻燒。甲醇是容易輸送的清潔燃料，可以單獨或與汽油混合作為汽車燃料，用它作為汽油添加劑可起節(jié)約芳烴，提高辛烷值的作用，汽車制造也將成為耗用甲醇的巨大部門，甲中國礦業(yè)大學 2009 屆

9、本科生畢業(yè)設計 第 3 頁醇的消費已超過其傳統(tǒng)用途，潛在的耗用量遠遠超過其化工用途，滲透到國民經(jīng)濟的各個部門。特別是隨著能源結構的改變，甲醇有未來主要燃料的候補燃料之稱，需用量十分巨大1。我國目前甲醇的產(chǎn)量還較低，但近年來發(fā)展速度較快，近五年來甲醇的生產(chǎn)規(guī)模有了突飛猛進的發(fā)展。從我國能源結構出發(fā)，甲醇由煤制的技術已經(jīng)成熟，近幾年由煤制甲醇的工藝已經(jīng)全面工業(yè)化生產(chǎn)，將來在我國甲醇有希望替代石油燃料和石油化工的原料，蘊藏著潛在的巨大市場。我國甲醇工業(yè)無疑將迅速發(fā)展起來13。1.1.21.1.2 甲醇精餾工藝技數(shù)比較甲醇精餾工藝技數(shù)比較 工業(yè)上粗甲醇精餾的工藝流程，隨著粗甲醇合成方法不同而有差異，其

10、精制過程的復雜程度有較大的差別，但基本方法是一致的。首先，總是以蒸餾的方法在蒸餾塔的頂部，脫除較甲醇沸點低的輕組分，這時，也可能有部分高沸點的雜質(zhì)和甲醇形成共沸物，隨輕組分一并除去。然后，仍以蒸餾的方法在塔的底部或底側脫除水和重組分，從而獲得純凈甲醇組分。其次，根據(jù)精甲醇對穩(wěn)定性或其他特殊指標的要求，采取必要的輔助方法。 近年來，由于催化劑、粗甲醇合成條件以及制取原料氣的改進，粗甲醇的精餾過程相應有較大的變更。加上新型精餾設備的使用，對工藝流程也產(chǎn)生一定影響。在決定粗甲醇精餾的工藝流程時，應對這些條件進行綜合考慮，并結合到過程中能源消耗的降低，自動化程度的提高，對精甲醇質(zhì)量的特殊要求等等，合理

11、選擇適當?shù)木s方法。 粗甲醇精餾有兩種流程，即兩塔流程和三塔流程。這兩種流程在甲醇精餾中都是比較成熟的。 粗甲醇雙塔精餾流程如圖 2-2，第一塔為預精餾塔，第二塔為主精餾塔，二塔再沸器的熱源均為低壓蒸汽。預精餾塔用以分離輕組分（二甲醚等）和溶解的氣體（h2、co、co2 等） ，塔頂取出的氣體包括不凝性氣體、輕組分、水蒸汽以及甲醇，經(jīng)過冷凝，大部分水分和甲醇回流入塔。主精餾塔主要除去的組分包括乙醇、水以及高級醇。含水和高沸點組分的粗甲醇從該塔中部進入，高級醇從加料板以下側線引出，含微量甲醇的水從塔底排除，產(chǎn)品甲醇則從塔頂處采出。中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 4 頁 該工藝具有流

12、程簡單，運行穩(wěn)定，操作方便，一次投資少的特點，適合于原料粗甲醇中二甲醚等輕組分、還原性雜質(zhì)較低的粗甲醇加工。粗甲醇三塔精餾流程如圖 2-3，其中第一塔為預精餾塔，第二塔為加壓塔，第三塔為常壓精餾塔。粗甲醇在閃蒸槽中解壓，釋放出部分溶解在其中的氣體后利用余壓將粗甲醇送入粗甲醇預熱器。在預熱器中，粗甲醇被來自再沸器的冷凝蒸汽加熱，然后送入預精餾塔，在預塔中，入料粗甲醇再次減壓，部分氣化。氣體從塔頂引出，冷凝下來后經(jīng)回流泵加壓返送回預精餾塔頂；脫除了輕組分的塔釜液，由預精餾塔塔斧送出，經(jīng)加壓泵送往加壓精餾塔。在加壓塔塔頂形成高純度甲醇蒸汽，這些蒸汽被利用作為常壓塔塔底再沸器熱源，高壓甲醇蒸汽被冷凝后

13、進入加壓精餾塔回流槽，這些甲醇一部分送往加壓塔塔頂做回流液，一部分送往粗甲醇預熱器冷卻后作為產(chǎn)品送入儲槽；加壓精餾塔塔斧未氣化的粗甲醇則靠壓力直接送往常壓精餾塔。常壓精餾塔塔頂生成低壓高純度甲醇氣體，甲醇氣體進入常壓精餾塔冷凝器降溫后，一部分做回流，一部分作為產(chǎn)品冷卻后送往儲槽；常壓塔塔底殘液排出處理。對于三塔精餾，兩個主精餾塔塔板數(shù)增加了一倍，自然分離效率大大提高，然而其能量的消耗反而降低了。但是加壓塔對于向塔內(nèi)提供熱源的蒸汽要求較高，對受壓容器的材質(zhì)、壁厚，制造也有相應的要求，投資較大。但對于精餾規(guī)模較大的裝置，從長遠看，效益還是明顯的。中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 5 頁

14、雙塔精餾與三塔精餾技術比較項目雙塔三塔設備投資兩塔，同等規(guī)模要比三塔精餾的設備投資低20%30%三塔，尤其是加壓塔制造要求高，投資較大運行操作流程簡單，運行穩(wěn)定流程相對復雜，操作溫度控制較為嚴格，另外第一精餾塔塔壓、回流比控制及第二精餾塔負荷的平衡要求較高產(chǎn)品質(zhì)量精甲醇中乙醇含量100600mg/kg，雖然有時可達到100mg/kg 的低雜質(zhì)甲醇，但能耗和收率均受影響精甲醇的純度可以提至 99.95%，同時甲醇中含有的其它雜質(zhì)也較少能耗精餾過程能耗大，熱能利用率低降低主精餾塔的負荷，合理的利用了熱量，較雙塔流程節(jié)約熱能30%40%蒸汽消耗二塔再沸器的熱源均為低壓蒸汽，汽消耗量相對較大常壓塔利用

15、加壓塔塔頂?shù)恼羝淠裏嶙鳛榧訜嵩垂?jié)省了加壓蒸汽精餾塔按內(nèi)件可以分為板式塔和填料型精餾塔。傳統(tǒng)的精餾塔大都是以浮閥為主的板式塔，但由于板式塔的開孔率低，介質(zhì)傳質(zhì)、傳熱效率差，總體效果并不太理想。效率較高的填料塔是近幾年才出現(xiàn)的，采用以高效中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 6 頁絲網(wǎng)波紋填料和配套的分布器為核心的精餾技術。不論采用何種精餾工藝流程，精餾塔都是該裝置的核心設備，其決定著裝置能耗的高低和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。填料型精餾塔工藝，其核心設備主、預塔都選用新型填料型精餾塔，塔內(nèi)采用高效的、經(jīng)特殊工藝處理的不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料和配套的新型氣液分布器，該塔具備以下優(yōu)點：（1）踏板效率高 采用

16、甲醇精餾專用不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料，孔隙率0.85m2/m3,理論塔板數(shù) 810 塊/m,經(jīng)特殊工藝處理后，具有優(yōu)良的傳質(zhì)、傳熱性能和液體均布能力強等特點。這樣可以減少理論塔板數(shù)，降低精餾塔的高度，單位生產(chǎn)能力大。生產(chǎn)控制中采用較小回流比，提高了精甲醇質(zhì)量，降低泵的揚程，節(jié)省了電耗。（2）結構簡單，易于維修和安裝 精餾塔內(nèi)填料分層安裝，結構簡單，設備體積小，物料在系統(tǒng)中停留時間縮短，產(chǎn)質(zhì)量提高。（3）操作彈性大 由于絲網(wǎng)填料具有優(yōu)良傳質(zhì)、傳熱性能，能迅速適應物料各種工藝參數(shù)的變化，易于操作，控制手段簡單，穩(wěn)定區(qū)域打，可保證系統(tǒng)有較大的彈性，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。甲醇精餾填料型三塔工藝技術和甲醇精餾專用絲網(wǎng)

17、規(guī)整填料的成功開發(fā)，為眾多大，中型甲醇生產(chǎn)企業(yè)的增產(chǎn)、降耗提供了技術，為企業(yè)大幅度降低甲醇生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和擴大市場占有率提供了可能，具有著明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。綜上所述，本設計采用填料型三塔甲醇精餾工藝技術。另外為了減少甲醇損失，增加了一個塔，以對污水中的甲醇進行回收處理，故現(xiàn)在一般叫 3+1 塔工藝流程。1.1.3 甲醇精餾工藝的概況甲醇精餾工藝的概況 1、工序任務甲醇精餾是甲醇合成的下游工序，其目的就是對合成裝置來的粗甲醇進行精制，將甲醇中的雜質(zhì)進行脫除，以生產(chǎn)符合標準的優(yōu)等級精甲醇產(chǎn)品。2、裝置工藝特點目前，總體來說甲醇精餾的工藝大體可分為兩塔工藝流程和三塔工藝流程，根據(jù)塔內(nèi)

18、件的不同可分為塔盤精餾、填料精餾和復合型精餾。本甲醇精餾裝置采用的是以規(guī)整填料為塔內(nèi)件的三塔精餾工藝，精餾用汽為低壓蒸汽。各塔再沸器蒸汽冷凝液用作粗甲醇預熱器熱源，以節(jié)約能量。另外為了減少甲醇的損失，增加了一個塔,以對污水中的甲醇進行回收處理，故現(xiàn)在一般叫 3+1 塔工藝流程。精餾的主要設備是精餾塔，而塔的內(nèi)件是實現(xiàn)氣液接觸和熱質(zhì)傳遞的主要元件，常用的塔內(nèi)件分塔盤和填料兩種。填料是最早使用的塔內(nèi)件，中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 7 頁當初使用在小塔徑的塔里，由于其設計、制造、安裝難度不大，應用十分廣泛。隨著化學工業(yè)的發(fā)展，精餾塔的內(nèi)徑越來越大，于是氣液分布不均問題顯得突出，效率

19、大幅下降，直徑大于 2 米的塔的效率已相當?shù)?，溝流和邊界效應嚴重，為解決這些問題，人們開發(fā)了板式塔，但是板式塔的結構復雜、制造和安裝精度要求高，因而人們又加緊了對填料塔放大技術的攻關，在解決了氣液分布等問題后，大型裝置又開始使用填料塔。目前的填料分為散堆填料和規(guī)整填料。設計的甲醇精制采用的是規(guī)整填料精餾工藝技術，該技術的好壞取決于氣液接觸程度，即取決于液體在填料表面分布的均勻程度，氣體的分布較容易，液體分布均勻很難，故液體分布器是填料塔的一個關鍵部件，它是決定著填料塔的放大效應。采用槽式液體分布器和槽-盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷彈性大。采用規(guī)整填料為塔內(nèi)件的

20、3+1 塔精餾工藝，其特點是：1、精甲醇產(chǎn)品的質(zhì)量好，甲醇回收率高；2、能耗低。比兩塔工藝減少蒸汽消耗約 30%左右；3、操作的靈敏性比板式塔好，但其穩(wěn)定性不如板式塔好；4、采取了萃取精餾和共沸精餾工藝，有效解決了微量難分離組分的脫除問題；5、分離效率高，操作彈性大，生產(chǎn)能力大。1.2 精餾的目的、原理精餾的目的、原理1.3 甲醇主要技術規(guī)格甲醇主要技術規(guī)格1.4 甲醇精餾工藝流程說明甲醇精餾工藝流程說明1.4.1 預精餾系統(tǒng)預精餾系統(tǒng)來自甲醇合成裝置的粗甲醇（40、0.5mpaa） ，首先進入粗甲醇預熱器e-15501 的管程，被殼程的低壓蒸汽冷凝液加熱到 70左右，然后進入預精餾塔 c-1

21、5501 的上部。預精餾塔 c-15501 頂部出來的氣相，首先進入預精餾塔一級冷凝器 e-15506 的殼程，物料被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 67. .5,冷卻下來的液體進中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 8 頁入預精餾塔回流槽 t-15501 中；從預精餾塔一級冷凝器 e-15506 出來的氣體進入預精餾塔二級冷凝器 e-15515 的殼程，物料被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 40左右,冷凝下來的液體進入萃取槽 t15508 中，經(jīng)工藝水萃取后，甲醇水溶液進入預精餾塔回流槽 t-15501 中，萃取出來的物料去雜醇油罐；二級冷凝器中出來的帶有甲醇的不凝氣，進排放槽 t15506 中，用

22、水洗滌其中的甲醇后，不凝氣去放空總管?；亓鞑?t-15501 中的甲醇溶液，經(jīng)預精餾塔回流泵送入預精餾塔 c-15501 的頂部作回流液。預精餾塔塔釜的預后甲醇經(jīng)液位控制后去加壓精餾塔進一步精餾。低壓蒸汽和加壓精餾塔來的低壓蒸汽冷凝液，分別進入預精餾塔 c-15501 的再沸器 e-15510 和 e-15514，對管程的介質(zhì)進行加熱來為預精餾塔精餾提供熱量，然后蒸汽冷凝液去 e-15501 加熱粗甲醇。為了防止粗甲醇中的酸性物質(zhì)對管道和設備造成腐蝕，向粗甲醇中加入少量 5%左右的 naoh 溶液，將粗甲醇的 ph 值控制在 7. .58 左右。1.4.2 加壓精餾系統(tǒng)加壓精餾系統(tǒng)預精餾塔出來

23、的預后甲醇，經(jīng)加壓精餾塔給料泵加壓后，進入加壓精餾塔進料/釜液換熱器 e-15513 的管程，被殼程介質(zhì)加熱到泡點后，進入加壓精餾塔 c-15502 的下部，塔頂出來的甲醇蒸汽進入冷凝器/再沸器 e-15507 的殼程，被管程的介質(zhì)冷凝后進入加壓精餾塔回流槽 t-15502，回流槽中出來的冷凝液甲醇，部分經(jīng)加壓精餾塔回流泵加壓后進入加壓精餾塔頂作回流液，其余的甲醇液進入加壓精餾塔精甲醇冷卻器 e-15502 的殼程，被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 40后，去中間罐區(qū)的精甲醇計量罐（或粗甲醇儲罐） 。出加壓精餾塔釜液去常壓精餾塔繼續(xù)精餾。低壓蒸汽進入加壓精餾塔再沸器 e-15511，為加壓精餾塔精餾提

24、供熱量，被冷凝后的低壓蒸汽冷凝液，去 e-15501 繼續(xù)作加熱介質(zhì)用。1.4.4 回收精餾系統(tǒng)回收精餾系統(tǒng)常壓精餾塔底出來的廢水，含有 2%左右的甲醇，經(jīng)回收精餾塔進料泵加壓后，進入回收精餾塔 c-15504，塔頂出來的氣相，進回收精餾塔冷凝器e-15509 的殼程，被管程的循環(huán)冷卻水冷卻到 45左右，進入回流槽 t-15504，回流槽出來的液體經(jīng)回收精餾塔回流泵加壓后，部分進回收精餾塔頂部作回流液，其余去中間罐區(qū)的雜醇油儲罐。中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 9 頁低壓蒸汽進入回收精餾塔再沸器 e-15516 的殼程，加熱管程介質(zhì)后為回收精餾塔精餾提供熱量。蒸汽冷凝液去 e-1

25、5501?；厥站s塔底出來的釜液，含有微量的甲醇和有機物，經(jīng)廢水冷卻器e-15512 中的循環(huán)冷卻水冷卻到 60左右后，送出界區(qū)去污水生化處理裝置。 第第 2 章章.甲醇精餾生產(chǎn)工藝設計及計算甲醇精餾生產(chǎn)工藝設計及計算2.1 計算參數(shù)計算參數(shù)2.2 預精餾系統(tǒng)工藝計算預精餾系統(tǒng)工藝計算中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 10 頁中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 11 頁中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 12 頁中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 13 頁2.3 加壓精餾塔工藝計算加壓精餾塔工藝計算2.3.1 物料衡算物料衡算已知： =30.23kg/

26、kmol =32.04kg/kmol =18.02kg/kmol m甲醇m水m進料流量 f=73734.6kg/h 甲醇的質(zhì)量分率 =87% 水的質(zhì)量分率 swtw=13% 另外還有乙醇和雜醇的量較小，這里忽略不計。摩爾分率單位：%tw進料的摩爾流量 =73734.6/30.23=2439.1201kmol/hmwfs甲醇的摩爾分率 =（8773734.6/100）/32）/2439.1201=0.82fx d=966.2289kmol/h w=1552.1203kmol/h =0.67wx根據(jù)物料衡算方程 wdf wdfxwxdxf計算出 2439.12010.82=966.2289+155

27、2.12030.67=0.994dxdx進料溫度（1000kpa） 107.2，取泡點進料 q=1ftft中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 14 頁塔頂溫度為128.1dt在107.2溫度下，根據(jù)安托因公式計算出甲醇和水的飽和蒸汽壓，注：ft水的安托因常數(shù)為 a=7.1827，b=1722.632，c=232.79874。ctbaplg式中 -飽和蒸汽壓，kpa；p t-物系溫度，。代入數(shù)據(jù)得，水的飽和蒸汽壓=130.652kpa。bp甲醇的安托因常數(shù)為 a=18.5875，b=3626.55，c=-34.29ctbapln式中 -飽和蒸汽壓，mmhg；p t-物系溫度，k。代入數(shù)

28、據(jù)得，甲醇的飽和蒸汽壓=442.77 kpa.ap回流比確定由甲醇-水的平衡數(shù)據(jù)繪制 x-y 圖用作圖法求最小回流比minr由于進料為泡點進料 q=1，所以畫 q 線與平衡線交點，用交點坐標 x,y 求最小回流比中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 15 頁圖 2-2 作圖法求最小回流比 3.39bapp652.13077.442 0.53198205818.9335818.933994minqqqdxyyxr操作回流比可取為最小回流比的 1.12.0 倍，所以取1.20.5319=0.6383min2 . 1 rr所以，回流比確定為0.6383r0.6383966.2289=617.

29、0337kmol/hdrl中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 16 頁617.0337+12439.1201=3056.1538kmol/hfqll1583.2626kmol/hvv表 2-4 物料衡算表物料流量（kmol/h）組成物料物流（kmol/h）精餾段上升蒸汽量 v1583.2626提餾段上升蒸汽量 v1583.2626精餾段下降液體量 l617.0337提餾段下降 進料 f 2439.1201 甲醇 0.820 水 0.18 塔頂產(chǎn)品 d 966.2289 甲醇 0.994 水 0.006塔底殘液 w 1552.1203 甲醇 0.67 水 0.33液體量 l3056.1

30、5382.3.2 熱量衡算熱量衡算31.加熱介質(zhì)和冷卻劑的選擇加熱介質(zhì)的選擇常用的加熱劑有飽和水蒸汽和煙道氣。飽和水蒸汽是一種應用最廣的加熱劑。由于飽和水蒸汽冷凝時的傳熱膜系數(shù)很高，可以通過改變蒸汽的壓力準確地控制加熱溫度。燃料燃燒所排放的煙道氣溫度可達 1001000，適用于高溫加熱。缺點是煙道氣的比熱容及傳熱膜系數(shù)很低，加熱溫度控制困難。本設計選用 0.7mpa（溫度為 180）的低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)，水蒸汽易獲得、清潔、不易腐蝕加熱管，不但成本會相應降低，塔結構也不復雜。冷卻劑的選擇常用的冷卻劑是水和空氣，應因地制宜加以選用。受當?shù)貧鉁叵拗?，冷卻水一般為 1035.如需冷卻到較低溫度，則

31、需采用低溫介質(zhì)，如冷凍鹽水、氟利昂等。 本設計建廠地區(qū)為永城。永城市夏季最熱月份日平均氣溫為 32。故選用 32的冷卻水,選升溫 10，即冷卻水的出口溫度為 42.根據(jù)資料所提供的數(shù)據(jù)，=128.1，=134.2dtwt中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 17 頁注：下標 1 為甲醇，下標 2 為水。2.冷凝器的熱負荷冷凝器的熱負荷 ldvdciivq 其中 -塔頂上升蒸汽的焓vdi -塔頂餾出液的焓ldi對于全凝器作熱量衡算（忽略熱量損失）因塔頂餾出液幾乎為純甲醇，故其焓可近似按純甲醇進行計算，則全凝器的熱負荷為（塔頂溫度為 128.1下，甲醇的汽化熱為 953.4809kj/kg

32、）953.48091583.262632.04=4.84107 kj/hcq128.1下，水的比熱容為dtckgkjcpc/265. 41134818.29 kg/h12ttcqwpccc3242265. 41084. 473.再沸器的熱負荷和加熱蒸汽消耗量在=134.2下，甲醇的汽化熱為 1025.26kj/kg，水的汽化熱為wt2254.24 kj/kg選用 0.7mpa（700kpa，180）低壓蒸汽為加熱介質(zhì)再沸器的熱負荷為lwvwbiivq因釜殘液幾乎為水，故其焓可按純水進行計算，即2254.2418.02=40621.40kj/kmolblwvwrii則 1583.26264062

33、1.40=6.43107 kj/hbq加熱蒸汽消耗量為12ttcqwpccc由附錄查得 p 為 700kpa 時水的汽化熱為 2071.5 kj/kg。則中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 18 頁31040.31kg/h5 .20711043. 67rqwbh2.3.3 理論塔板數(shù)計算理論塔板數(shù)計算7由于本次設計時的相對揮發(fā)度是變化的，所以不能用簡捷法求得，應用圖解法。精餾段操作線方程為 11rxxrryd截距 0.606716383. 0994. 01rxd連接（，） ， （0，）與 q 線交于 d 點，連接（，）與 d 點，dxdx1rxdwxwx得到提餾段操作線、然后，由平衡

34、線與操作線可得精餾塔理論板數(shù)，但由于極小，利用作圖法畫出理論板數(shù)，如圖所示，梯級數(shù)為 12 塊。wx中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 19 頁圖 2-3 加壓塔求理論塔板數(shù)的圖解法塔頂溫度下：=804.252kpa =130.652kpa apbp 804.252/130.652=6.156badpp塔底溫度下：=945.304kpa =308.248kpaapbp945.304/308.248=3.067bawpp全塔平均揮發(fā)度：4.345wdm因為塔底設有再沸器，所以精餾塔理論板數(shù)要比梯級數(shù)少 1，所以精餾塔理論板數(shù)為 11 塊，精餾段為 10 塊，提餾段為 1 塊。2.3.4

35、 精餾塔主要尺寸的設計計算精餾塔主要尺寸的設計計算1.精餾塔設計的主要依據(jù)和條件表 2-5 水在不同溫度下的密度溫度/60708090100110密度/(g/ cm3)0.98320.97780.97180.96530.95840.9510表 2-6 甲醇在不同溫度下的密度溫度/102030405060密度/(g/ cm3)0.80080.79150.78250.77400.76500.7555表 2-7 水在不同溫度下的黏度溫度/8090100110120130黏度/smpa0.35650.31650.28380.25890.23730.2177表 2-8 甲醇在不同溫度下的黏度溫度/101

36、52065.3171.8698.52黏度/smpa0.6860.6380.5910.3320.2950.225用內(nèi)插法可以計算出水和甲醇在塔頂、塔底和進料溫度下的密度和黏度舉例：中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 20 頁0.9691 g/ cm3水水9718. 0801 .849718. 09653. 080900.2648水水5229. 0531 .845229. 05146. 05354smpa表 2-9 水和甲醇在不同溫度下的密度溫度/128.1dt134.2wt107.2ft水密度/(g/ cm3)0.93760.93310.9531甲醇密度/(g/ cm3)0.69080

37、.68510.7107表 2-10 水和甲醇在不同溫度下的黏度溫度/128.1dt134.2wt107.2ft水黏度/()smpa0.22140.20990.2624甲醇黏度/()smpa0.14730.13130.20222.塔頂條件下的流量和物性參數(shù)32.040.994+18.02（1-0.994）=31.96kg/kmolddxmxmm12131.961583.2626=50601.07kg/hvmv131.96617.0337=19720.4kg/hlml10.994=0.993，=0.007dx1a2a 1.4450cm3/g22111aal9376. 0007. 06908. 09

38、93. 0所以 0.6920 g/ cm3=692.0 kg/ m3l 0.9707 kg/ m31 .12815.273314. 896.31325.101rtmpv0.22140.994+0.1473（1-0.994）ddlxx121=0.2210smpa塔頂出料口質(zhì)量流量：d=966.228931.96=30880.68 kg/h中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 21 頁表 2-11 塔頂部數(shù)據(jù)結果表符號kmolkgm/3/mkgv3/mkglsmpalhkmolhkgd/摩爾質(zhì)量流量數(shù)值31.960.9707692.00.221030880.68966.22893.塔底條件

39、下的流量和物性參數(shù)32.040.67+18.02(1-0.67)=27.42kg/kmolwwxmxmm1210.8204 kg/ m32 .13415.273314. 842.27325.101rtmpv由于=0.67=0.78，=0.22wx1a2a 1.3743cm3/g22111aal9331. 022. 06851. 078. 0所以 0.7276 g/ cm3=727.6kg/ m3l0.13130.67+0.2099（1-0.67）wwlxx121=0.1573smpa27.421583.2626=43413.06kg/h3vmv27.423056.1538=83799.74kg

40、/h3lml塔底質(zhì)量流量：w=1552.120327.42=42559.1386kg/h表 2-12 塔底部數(shù)據(jù)結果表符號kmolkgm/3/mkgv3/mkglsmpalhkmolhkgw/摩爾質(zhì)量流量中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 22 頁數(shù)值27.420.8204727.60.157342559.12861552.12034.進料條件下的流量和物性參數(shù)32.040.82+18.02(1-0.82)=28.44 kg/kmolffxmxmm121 0.9113 kg/ m32 .10715.273314. 844.28325.101rtmpv由于=0.82=0.87，=0.1

41、3fx1a2a1.3605 cm3/g22111aal9531. 013. 07107. 087. 0所以 0.7350 g/ cm3=735.0 kg/ m3l1583.262628.44=45027.99kg/h22vv精餾段：28.44617.0337=17548.44kg/hlml2提餾段：28.443056.1538=86917.01kg/h2lml0.20220.82+0.2624(1-0.82)=0.1973fflxx121smpa進料質(zhì)量流量：f= 42823kg/h表 2-13 進料數(shù)據(jù)結果表符號kmolkgm/3/mkgv3/mkglsmpalhkmolhkgf/摩爾質(zhì)量流

42、量數(shù)值28.440.9113735.00.197373734.62439.12015.精餾段的流量和物性參數(shù)0.941 kg/ m329113. 09707. 0221vvv中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 23 頁 713.5kg/ m3 20 .7350 .692221lll47814.53kg/h299.4502707.50601221vvv18634.42 kg/h244.175484 .19720221lll0.209221973. 02210. 02lfldlsmpa6.提餾段的流量和物性參數(shù)0.8659kg/ m328204. 09113. 0232vvv731.3

43、kg/ m326 .7270 .735232lll44220.83 kg/h266.4341399.45027232vvv85358.38 kg/h274.8379901.86917232lll0.177321973. 01573. 02lflwlsmpa 7.體積流量塔頂：14.48m3/s36009707. 007.50601111vsvv塔底：14.699m3/s36008204. 006.43413333vsvv進料： 13.725m3/s36009113. 099.45027222vsvv精餾段： 14.102m3/s2725.1348.14221sssvvv提餾段：14.212m3

44、/s2699.14725.13232sssvvv中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 24 頁表 2-14 精餾段、提餾段數(shù)據(jù)結果表精餾段提餾段氣相密度3/mkgv0.94100.8659液相密度3/mkgl713.5731.3氣相摩爾流量1/hkmol1583.26261583.2626氣相質(zhì)量流量1/hkg47814.5344220.83液相黏度/smpa0.20920.1773液相摩爾流量1/hkmol617.03373056.1538液相質(zhì)量流量1/hkg18634.4285358.382.3.5 填料的選擇填料的選擇 填料是填料塔的核心構件，它提供了氣液兩相接觸傳質(zhì)與傳熱的表

45、面，與塔內(nèi)件一起決定了填料塔的性質(zhì)。目前，填料的開發(fā)與應用仍是沿著散裝填料與規(guī)整填料兩個方面進行。本設計選用規(guī)整填料，規(guī)整填料是一種在塔內(nèi)按均勻幾何圖形排布、整齊堆砌的填料，規(guī)定了氣液流路，改善了溝流和壁流現(xiàn)象，壓降可以很小，同時還可以提供更大的比表面積，在同等溶劑中可以達到更高的傳質(zhì)、傳熱效果。與散裝填料相比，規(guī)整填料結構均勻、規(guī)則、有對稱性，當與散裝填料有相同的比表面積時，填料空隙率更大，具有更大的通量，單位分離能力大。所選的規(guī)整的參數(shù)為型號峰高mm比表面積m2/m3理論板數(shù)1/m空隙率%壓力降mpa/mcb500y122502.5973.010-4中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計

46、 第 25 頁2.3.6 塔徑設計的計算塔徑設計的計算1.精餾段塔徑計算由氣速關聯(lián)式81412 . 02275. 1lglgllgfglaagu式中 -干填料因子；2a -液體粘度，；lsmpa -金屬絲網(wǎng)規(guī)整填料為 0.30；a -液體、氣體質(zhì)量流速；gl、 -氣體、液體密度；lg、 -重力加速度。g精餾段：=0.9410kg/ m3，=713.5kg/ glm3，=0.97，=250，=0.2092，=18634.42 a32/mmlsmpalkg/h，=47814.53 kg/h，=0.30ga代入式中求解得 4.4m/sfu空塔氣速 0.54.4=2.2 m/sfuu5 . 0體積流量

47、 14.102m3/ssv2.858m2 . 214. 3102.1444uvds圓整后：3000mm，空塔氣速2.2m/sdu2.提餾段塔徑計算提餾段：=0.8659kg/ m3，=731.3 kg/ m3，=0.97，=250，gla32/mm=0.1773，=85358.38 kg/h，=44220.83 kg/h，=0.30lsmpalga代入上面的公式中，解得 3.4m/sfu中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 26 頁空塔氣速 0.53.4=1.7m/sfuu5 . 0體積流量 14.212m3/ssv3.263m7 . 114. 3212.1444uvds圓整后：340

48、0mm，空塔氣速1.7 m/sdu2.3.7 填料層高度的計算填料層高度的計算1.精餾段 所選的規(guī)整的參數(shù)為型號峰高mm比表面積m2/m3理論板數(shù)1/m空隙率%壓力降mpa/mcb259y122502.5-3973.010-4根據(jù)所選的填料的參數(shù)，選取 1m 填料高度等于 2.5 塊理論塔板，壓力降為 3.010-4mpa/m,即=1/2.5=0.4m,3.010-hetpzp/4mpa/m=300pa/m。則精餾段填料層高度為 hetpnzt=100.4=4mhetpnzt精精餾段總壓降3.010-44精精zzpp/=1.210-3mpa =1200pa2.提餾段根據(jù)所選的填料的參數(shù)，已知

49、1m 填料高度等于 2.5 塊理論塔板，壓力降為 3.010-4mpa/m,即=1/2.5=0.4m,3.010-hetpzp/4mpa/m=300pa/m。則提餾段填料層高度為 中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 27 頁hetpnzt=10.4=0.4mhetpnzt提提餾段總壓降3.010-40.4提提zzpp/=1.210-4mpa =120pa2.3.8 全塔高度的確定全塔高度的確定51.全塔填料層總高度4+0.4=4.4m提精zzz2.全塔填料層總壓降=1200+120=1320pa提精ppp3 全塔填料層高度和壓降計算匯總表參數(shù)精餾段提餾段全塔壓降（pa/m）zp/30

50、0300-總壓降/ pa12001201320填料層高度/m40.44.44.填料支承裝置填料支承裝置的作用是支承塔內(nèi)的填料。常用的填料支承裝置有柵板型、孔管型、駝峰型等。對于規(guī)整填料，通常選用柵板型支承裝置。5.液體分布裝置液體在填料塔內(nèi)均勻分布，可以增大填料的潤濕表面積，以提高分離效果，因此液體的初始分布十分重要。所以要求分布裝置要有與填料相匹配的分液密度和均勻的分布質(zhì)量。近年來的實踐表明，大直徑填料塔的放大的問題主要是保證液體初始分布均勻，若能保證單位塔截面的噴淋點數(shù)目與小塔相同，大型填料塔的傳質(zhì)效率將不會低于小型塔。本設計選用的是槽式液體分布器和槽盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾

51、帶等問題，壓降小、負荷彈性大。槽式液體分布器是由分流槽（又稱主槽或一級槽） 、分布槽（又稱副槽中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 28 頁或耳機槽）構成的。一級槽通過槽底開孔將液體初分成若干流股，分別加入其下方的液體分布槽。分布槽的槽底（或槽壁）上設有孔道（或導管） ，將液體均勻分布于填料層上。槽式液體分布器具有較大的操作彈性和極好的抗污堵性，特別適合于大氣液負荷及含有固體懸浮物、粘度大的液體的分離場合，應用范圍非常廣泛。槽盤式分布器是近年來開發(fā)的新型液體分布器，它兼有集液、分液及分氣三種作用，結構緊湊，氣液分布均勻，阻力較小，操作彈性高達10：1，適用于各種液體噴淋量。6.全塔高度

52、確定(1)塔頂空間塔頂空間是塔頂?shù)谝粔K塔板到塔頂切線距離。對于填料塔而言，塔頂空間即為第一層填料上線到塔頂切線的距離。為了減少塔頂出口氣體中攜帶液體量，塔頂空間一般取 1.21.5m，以利于氣體中的液滴自由沉降。本設計取塔頂空間為 1.5m。(2)塔內(nèi)液體分布器高度本設計選用的是槽式液體分布器和槽盤式液體分布器可以較好地解決抗堵、防夾帶等問題，壓降小、負荷彈性大。因為全塔填料分為四層，精餾段為三層，提餾段為一層，則需三組液體分布器，確定第一層液體分布器在塔內(nèi)高度為 1.26m，第二層高度為1.26m，第三層高度為 1.41m，其總高度為 1.26+1.26+1.41=3.93m。(3)塔底空間

53、塔底空間是指塔底第一塊板到塔底切線的距離。對于填料塔而言，塔底空間是指最后一層填料底線到塔底切線的距離。本設計取塔底空間為4.45m。(4)裙座高度裙式支座是由座圈、基礎環(huán)和地腳螺栓座組成。座圈上開有人孔、引出管孔、排氣孔和排污孔。座圈焊固在基礎環(huán)上，基礎環(huán)的作用，一是將載荷傳給基礎，二是在它的上面焊制地腳螺栓座，地腳螺栓座是由兩塊筋板、一塊壓板和一塊墊板組成，地腳螺栓正是通過地腳螺栓座將裙座牢牢地固定在基礎上。裙座高度是指從塔底封頭切線到基礎環(huán)之間的高度，今以圓柱型裙座為例，可知裙座高度是由塔底封頭切線到出料管中心線的高度 h 和出料管中心線至基礎環(huán)的高度 h 兩部分組成。h 的最小尺寸是由

54、釜液出口管尺寸決定，h 則應按工藝條件確定。中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 29 頁圖 2-4 加壓塔底裙座結構圖本設計中采用圓柱型裙座，裙座高度選取 7.8m。7.全塔高度全塔高度=塔頂空間+塔內(nèi)液體分布器高度+塔底空間+裙座高度+填料層高度 h=1.5+3.93+4.45+7.8+4.4=22.08m2.4 常壓精餾塔工藝計算常壓精餾塔工藝計算2.5 回收精餾塔工藝計算回收精餾塔工藝計算2.5.1 物料衡算物料衡算已知： =18.31kg/kmol =32.04kg/kmol =18kg/kmol m甲醇m水m進料流量 f=9373kg/h 甲醇的質(zhì)量分率 =1.73% 水的

55、質(zhì)量分率 swtw=97% 另外還有乙醇和雜醇的量較小，這里忽略不計。摩爾分率單位：%tw中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 30 頁進料摩爾流量 =9373/18.31=511.906kmol/hmwfs甲醇的摩爾分率 =（1.739373/100）/32.04）/511.906=0.01fx d=12.2925kmol/h w=499.6136kmol/h =0.14610-6wx根據(jù)物料衡算方程 wdf wdfxwxdxf計算出 511.9060.01=12.2925+499.61360.14610-6=0.4164dxdx進料溫度（500kpa）101.7ftft由于泡點進料

56、 q=1，由甲醇-水氣液平衡數(shù)據(jù)，用內(nèi)差法求得塔頂溫度塔頂溫度，ldtvdt81.76ldldtt4 .966 .674 .9602. 08 . 002. 04164. 085.99vdvdtt4 .966 .674 .96134. 0915. 0134. 04164. 0在101.7溫度下，根據(jù)安托因公式計算出甲醇和水的飽和蒸汽壓，ft注：水的安托因常數(shù)為 a=7.1827，b=1722.632，c=232.7987；甲醇的安托因常數(shù)為 a=5.9659，b=430.5033，c=41.7087ctbaplg代入數(shù)據(jù)得，甲醇的飽和蒸汽壓=920.3798kpa，水的飽和蒸汽壓ap=107.8

57、471kpa。bp回流比確定由甲醇-水的平衡數(shù)據(jù)繪制 x-y 圖用作圖法求最小回流比minr由于進料為泡點進料 q=1，所以畫 q 線與平衡線交點，用交點坐標 x,y 求最小回流比中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 31 頁圖 2-8 作圖法去最小回流比 8.53bapp 5.90109362.689362.684 .416minqqqdxyyxr操作回流比可取為最小回流比的 1.12.0 倍，所以取1.154.86=6.8min15. 1rr所以，回流比確定為6.8r6.812.2925=83.589kmol/hdrl83.589+1511.906=595.495kmol/hfql

58、l中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 32 頁95.8815kmol/hvv表 2-26 物料衡算表物料流量（kmol/h）組成物料物流（kmol/h）精餾段上升蒸汽量 v95.8815提餾段上升蒸汽量 v95.8815精餾段下降液體量 l83.589提餾段下降 進料 f 511.906 甲醇 0.01 水 0.99塔頂產(chǎn)品 d 12.2925 甲醇 0.4164 水 0.5836塔底殘液 w 499.6136 甲醇 0.14610-6液體量 l595.4952.5.2 熱量衡算熱量衡算31.熱量衡算加熱介質(zhì)和冷卻劑的選擇加熱介質(zhì)的選擇常用的加熱劑有飽和水蒸汽和煙道氣。飽和水蒸汽是一

59、種應用最廣的加熱劑。由于飽和水蒸汽冷凝時的傳熱膜系數(shù)很高，可以通過改變蒸汽的壓力準確地控制加熱溫度。燃料燃燒所排放的煙道氣溫度可達 1001000，適用于高溫加熱。缺點是煙道氣的比熱容及傳熱膜系數(shù)很低，加熱溫度控制困難。本設計選用 0.5mpa（溫度為 180）的低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)，水蒸汽易獲得、清潔、不易腐蝕加熱管，不但成本會相應降低，塔結構也不復雜。冷卻劑的選擇常用的冷卻劑是水和空氣，應因地制宜加以選用。受當?shù)貧鉁叵拗?，冷卻水一般為 1035.如需冷卻到較低溫度，則需采用低溫介質(zhì)，如冷凍鹽水、氟利昂等。 本設計建廠地區(qū)為永城。永城市夏季最熱月份日平均氣溫為 32。故選用 32的冷卻水,選

60、升溫 10，即冷卻水的出口溫度為 42.根據(jù)資料所提供的數(shù)據(jù)，=84.4，=104.3dtwt注：下標 1 為甲醇，下標 2 為水。中國礦業(yè)大學 2009 屆本科生畢業(yè)設計 第 33 頁2.冷凝器的熱負荷冷凝其的熱負荷 ldvdciidrq1 其中 -塔頂上升蒸汽的焓vdi -塔頂餾出液的焓ldi水甲vdvdldvdhxhxii1其中 -甲醇的蒸發(fā)潛熱甲vh -水的蒸發(fā)潛熱水vh蒸發(fā)潛熱與溫度的關系：38. 02112111rrvtthh其中 -對比溫度rt表 2-27 沸點下蒸發(fā)潛熱列表沸點/蒸發(fā)潛熱1/kmolkcalhrktc/甲醇64.658430512.6水1009729647.3由