甲醇精馏塔设计说明书

设计条件如下：操作压力： 105.325 Kpa( 绝对压力 ) 进料热状况：泡点进料回流比：自定单板压降：≤ 0.7 Kpa 塔底加热蒸气压力：0.5M Kpa( 表压 ) 全塔效率： ET=47% 建厂地址：武汉[ 设计计算 ] ( 一) 设计方案的确定本设计任务为分离甲醇- 水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2 倍。塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。( 二) 精馏塔的物料衡算1、 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量：MA=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量：MB=18 Kg/Kmol xF=32.4% xD=99.47% xW=0.28% 2、 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF= 32.4%*32+67.6%*18=22.54 Kg/Kmol MD= 99.47*32+0.53%*18=41.37 Kg/Kmol MW= 0.28%*32+99.72%*18=26.91 Kg/Kmol 3、 物料衡算原料处理量： F=(3.61*103)/22.54=160.21 Kmol/h 总物料衡算： 160.21=D+W 甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28% 得 D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h ( 三) 塔板数的确定1、 理论板层数MT的求取甲醇 -水属理想物系，可采用图解法求理论板层数①由手册查得甲醇- 水物搦的气液平衡数据，绘出x-y 图( 附表 ) ②求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e(0.324 ， 0.324) 作垂线 ef 即为进料线 (q 线) ，该线与平衡线的交战坐标为 (xq=0.324,yq=0.675) 故最小回流比为Rmin= (xD- yq)/( yq - xq)=0.91 取最小回流比为：R=2Rmin=2*0.91=1.82 ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/h V=(R+1)D=2.82*51.88=146.30 Kmol/h L ′=L+F=94.42+160.21=254.63 Kmol/h V′=V=146.30 Kmol/h ④精馏段操作线方程为： y =(L/V)x + (D/V)xD =(99.42/146.30)x+(51.88/146.30)*99.47%=0.6454x+0.3527 提馏段操作线方程为： y ′=(L ′/V ′)x ′ + (W/V ′)x W=(254.63/146.30) x′-(108.33/146.30)*0.28% =1.7405 x′-0.0021 ⑤图解法求理论板层数采用图解法求理论板层数( 附图 ) ，求解结果为：总理论板层数：NT=13( 包括再沸器 ) 进料板位置： N F=10 2、实际板层数的求...