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甲醇水連續(xù)填料精餾塔

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更新時(shí)間：2015-05-30
發(fā) 布人：zhangboxuesheng

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甲醇水連續(xù)填料精餾塔、設(shè)計(jì)任務(wù)書
甲醇散堆填料精餾塔設(shè)計(jì)：
1、處理量：12000 噸/年
2、原料液狀態(tài)：常溫常壓
3、進(jìn)料濃度： 17.4%（甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
塔頂出料濃度： 98%（甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
塔釜出料濃度： 0.04%（甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
4、年生產(chǎn)時(shí)間以7200小時(shí)計(jì)算
5、廠址位于廈門地區(qū)
6、填料類型：DN25金屬環(huán)矩鞍散堆填料
二、設(shè)計(jì)的方案介紹
1、操作壓力的確定
在精餾操作中，壓力的影響非常大。當(dāng)壓力增大的時(shí)候，混合液的相對(duì)揮發(fā)度減小，這樣有可能會(huì)使得汽相和液相的組成越來越接近，分離越來越難；而當(dāng)壓力減小的時(shí)候，混合液的相對(duì)揮發(fā)度增大，α值偏離1的程度越大，分離越容易。但是要保持精餾塔在低壓下操作，這對(duì)設(shè)備的要求相當(dāng)高，會(huì)使總的設(shè)備費(fèi)用大幅度增加。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要充分考慮這兩個(gè)方面的影響，我們一般采用的是常壓精餾。如果在常壓下無法完成操作，可以在一定條件下進(jìn)行小幅度的減壓或者增壓來改變混合液的相對(duì)揮發(fā)度，實(shí)現(xiàn)精餾分離。對(duì)于甲醇—水二元混合物系統(tǒng)在常壓的情況下，相對(duì)揮發(fā)度的差異很大，容易分離。因此在考慮多方面因素之后，本設(shè)計(jì)采用的常壓精餾，即塔頂?shù)牟僮鲏毫刂圃?01.325kpa下。
由于本設(shè)計(jì)精餾塔不是很高，故可近似忽略每層塔板的壓降。在實(shí)際計(jì)算當(dāng)中，將全塔近似看做是在恒壓下操作。
2、進(jìn)料的熱狀況
精餾操作中的進(jìn)料方式一般有冷液加料、泡點(diǎn)進(jìn)料、汽液混合物進(jìn)料、飽和蒸汽進(jìn)料和過熱蒸汽加料五種。本設(shè)計(jì)采用的是泡點(diǎn)進(jìn)料。這樣不僅對(duì)塔的操作穩(wěn)定較為方便，不受廈門四季變化的溫度影響，而且在恒摩爾流假設(shè)下，精餾段與提餾段上升蒸汽的摩爾流量相等，因此塔徑基本相等，在制造上比較方便。
3、精餾塔加熱與冷卻介質(zhì)的確定
在實(shí)際加熱中，由于飽和水蒸氣冷凝的時(shí)候傳熱的膜系數(shù)很高，可以通過改變蒸汽壓力準(zhǔn)確控制加熱溫度。因此，本設(shè)計(jì)是以140℃ 總壓是361.47kpa的飽和水蒸汽作為加熱介質(zhì)。水蒸氣容易獲取，環(huán)保清潔不產(chǎn)生環(huán)境污染，并且不容易使管道腐蝕，成本降低。
冷卻介質(zhì)一般有水和空氣。在選擇冷卻介質(zhì)的過程中，要充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r。廈門市地處亞熱帶，屬海洋性氣候。年平均氣溫為21℃，二月最冷, 平均氣溫12℃；八月份最熱，平均氣溫28℃。因此，考慮選用25℃的冷卻水，升溫15℃，冷卻器出口溫度40℃。
4、回流比的確定
塔頂回流是保證精餾塔連續(xù)穩(wěn)態(tài)操作的必要條件之一，并且回流比是影響精餾分離設(shè)備投資費(fèi)用和操作費(fèi)用的重要因素，也影響混合液的分離效果。適宜的回流比是操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用之和為最低時(shí)候的回流比。通常適宜回流比的數(shù)值范圍為：
由于廠址選擇是在...

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