化工本科畢業(yè)論文答辯

年產(chǎn)8萬(wàn)噸甲醇精餾工段(gōngduàn)常壓塔的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：答辯人：專(zhuān)

業(yè)：學(xué)號(hào)：CompanyLogo精品資料設(shè)計(jì)背景甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料之一，其應(yīng)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(jì)，2010年全球甲醇的年生產(chǎn)能力已達(dá)到7000萬(wàn)噸以上，預(yù)計(jì)到2015年，全球甲醇年生產(chǎn)能力將達(dá)到12634萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率約為10.3%。2011年中國(guó)甲醇生產(chǎn)企業(yè)數(shù)約300余家，產(chǎn)量為2200萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)25.6%。甲醇精餾過(guò)程中板式精餾塔應(yīng)用最為廣泛。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中我們要求精餾塔的產(chǎn)品有高純度的同時(shí)有高的生產(chǎn)率，設(shè)計(jì)讓所有的工藝參數(shù)盡可能全部達(dá)到最優(yōu)，以滿足它高純度高生產(chǎn)率的需要。CompanyLogo精品資料設(shè)計(jì)內(nèi)

容1.設(shè)計(jì)(shèjì)依據(jù)2.設(shè)計(jì)(shèjì)任務(wù)3.精餾工段物料衡算4.常壓塔工藝計(jì)算6.計(jì)算結(jié)果匯總5.負(fù)荷性能圖CompanyLogo精品資料1設(shè)計(jì)

依據(jù)

(1)生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)8萬(wàn)噸甲醇。(2)年工作時(shí)間：按300天計(jì)算。(3)計(jì)算基準(zhǔn)：連續(xù)(liánxù)過(guò)程以kg/h為基準(zhǔn)。(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(jì)]：0.188%重組分[以異丁醇C4H9OH計(jì)]：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(shè)

計(jì)

任

務(wù)本設(shè)計(jì)以德國(guó)Lurgi公司低壓法甲醇(jiǎchún)生產(chǎn)線為參考，依據(jù)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱和設(shè)計(jì)任務(wù)要求，提出了年產(chǎn)8萬(wàn)噸甲醇(jiǎchún)精餾工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要包括了工藝物料衡算、塔設(shè)備選型計(jì)算等工藝計(jì)算。2.1設(shè)計(jì)(shèjì)內(nèi)容CompanyLogo精品資料

2.2本設(shè)計(jì)選擇(xuǎnzé)的工藝流程圖1甲醇(jiǎchún)三塔精餾工藝流程圖2

設(shè)計(jì)任務(wù)CompanyLogo精品資料3精

餾

工

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

根據(jù)以上計(jì)算可計(jì)算全塔的相對(duì)揮發(fā)度，則氣液平衡方程：CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計(jì)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(jì)算（本設(shè)計(jì)采用逐板計(jì)算法）

CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計(jì)算

塔板上的氣液相組成(zǔchénɡ)CompanyLogo精品資料4常壓塔工藝計(jì)算由上述計(jì)算的理論(lǐlùn)塔板數(shù)為18塊，第10塊為進(jìn)料板。再計(jì)算塔板效率求得實(shí)際塔板數(shù)為35塊，20塊為進(jìn)料板。4.3塔徑的初步設(shè)計(jì)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(jì)算4.5塔板工藝尺寸(chǐcun)計(jì)算溢流裝置(zhuāngzhì)計(jì)算(1)堰長(zhǎng)：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(xué)驗(yàn)算從氣相通過(guò)浮閥塔塔板的壓降、淹塔、霧沫夾帶等方面進(jìn)行流體力學(xué)驗(yàn)算均符合要求。CompanyLogo精品資料5負(fù)

荷

性

能

圖圖2精餾(jīnɡliú)段負(fù)荷性能圖圖3精餾段負(fù)荷(fùhè)性能圖CompanyLogo精品資料5負(fù)荷性能圖由塔板負(fù)荷性能圖可以得出：1)在規(guī)定的氣，液負(fù)荷下的操作點(diǎn)A（設(shè)計(jì)(shèjì)點(diǎn)）處在適宜操作區(qū)間內(nèi)的適中位置。2)塔板氣相負(fù)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(fù)荷上下限氣相負(fù)荷上限(VS)max=2.54(3.