dn400甲醇回收塔设计
- 格式:doc
- 大小:2.11 MB
- 文档页数:69
目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅳ)第1章前言 (1)第2章流程确定和说明 (2)2.1加料方式 (2)2.2进料状况 (2)2.3塔顶冷凝方式 (2)2.4回流方式 (2)2.5加热方式 (2)2.6加热器 (3)第3章精馏塔设计计算 (4)3.1操作条件与基础数据 (4)3.2精馏塔工艺计算 (6)3.3精馏塔主要工艺设计 (11)3.4填料的选择 (15)3.5塔径设计计算 (16)3.6填料层高度计算 (17)第4章塔附件的选型与设计 (19)4.1冷凝器 (19)4.2加热器 (19)4.3塔内管径的计算及选择 (19)4.4液体分布器 (20)4.5填料支承板的选择 (21)4.6塔釜设计 (21)4.7裙座设计 (22)4.8吊柱 (22)4.9人孔 (22)4.10法兰 (22)4.11除沫器 (23)第5章塔总体高度设计 (25)5.1塔顶部空间高度 (25)5.2进料部位空间高度 (25)5.3塔立体高度 (25)第6章塔设备的机械设计 (26)6.1设计条件 (26)6.2按压力计算筒体和封头厚度 (26)6.3塔的质量计算 (27)6.4塔的自振周期计算 (28)6.5地震载荷计算 (29)6.6风载荷计算 (30)6.7各种载荷引起的轴向应力 (32)6.8筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核 (34)6.9筒体和裙座水压试验应力校核 (35)6.10基础环设计 (37)6.11地脚螺栓计算 (38)6.12开孔补强 (40)参考文献 (42)致谢 (43)附录1 (44)附录2 (47)甲醇回收填料精馏塔设计摘要精馏是借助回流技术来实现高纯度和高回收率的分离操作,在抗生素药物生产中,需要用甲醇溶媒洗涤晶体,洗涤过滤后产生废甲醇溶媒,然后对甲醇溶媒进行精馏,从而将甲醇进行回收利用。
精馏操作一般在塔设备中进行,塔设备分为两种,板式塔和填料塔。
填料塔结构简单、装置灵活、压降小、持液量少、生产能力大、分离效率高、耐腐蚀,且易于处理易起泡、易热敏、易结垢物系。
甲醇回收塔工艺流程嘿,朋友们!今天咱就来讲讲甲醇回收塔工艺流程这档子事儿。
你想啊,这甲醇回收塔就好比是一个神奇的大魔法师,它能把那些混杂在一起的甲醇给变出来,还能让它变得纯净又好用。
咱先说说这原料是怎么进去的吧。
就好像是一群小伙伴排着队走进一个神秘的城堡,它们带着各种各样的东西,有甲醇,还有其他的一些杂质啥的。
然后呢,这些原料就顺着管道,一路欢快地流进了甲醇回收塔这个大城堡里面。
在塔里面啊,可就热闹了。
温度和压力就像是两个指挥家,它们指挥着甲醇和杂质们开始跳舞。
甲醇比较轻,就像是个灵活的小精灵,一下子就往上飘,而那些杂质呢,就比较笨重啦,只能慢慢往下沉。
这就像是一场精彩的舞蹈比赛,甲醇精灵脱颖而出。
接着呢,经过层层的分离和纯化,纯净的甲醇就从塔顶跑出来啦,就像是冠军戴上了闪亮的王冠。
这纯净的甲醇啊,那可真是宝贝呀,用处可大着呢!可以用来做各种各样的东西,给我们的生活带来便利。
这时候你可能会问啦,那那些杂质怎么办呢?哈哈,它们就被留在塔里面啦,或者从塔底排出去,就像是被淘汰的选手,虽然也努力过,但没办法,只能乖乖退场咯。
这整个过程就像是一场奇妙的冒险,原料们走进塔中,经历了各种挑战和考验,最后出来的就是我们需要的宝贝甲醇。
你说神奇不神奇?咱再想想,生活中不也有很多这样类似的事情吗?就像我们努力去追求自己的梦想,会遇到各种困难和挫折,但只要我们坚持不懈,就像甲醇在回收塔中不断纯化一样,最终也能收获属于我们自己的成功呀!甲醇回收塔工艺流程虽然看似复杂,但只要我们用心去理解,就会发现它其实充满了趣味和奥秘。
它就像是一个默默工作的大力士,为我们的生活和工业生产贡献着自己的力量。
所以啊,可别小看了这个家伙哦!这就是甲醇回收塔工艺流程啦,是不是挺有意思的呀?希望大家都能像了解这个工艺流程一样,去发现生活中那些看似平凡却又无比神奇的事情,让我们的生活变得更加丰富多彩!。
W-400酒精回收塔
一、设备概述:
本装置采用高效的陶瓷制波纹填料,蒸馏塔体采用不锈钢制作,从而防止了铁屑填塞填料的现象,延长了装置的使用期限。
本装置中凡接触酒精的设备部分如冷凝器、稳压罐、冷却蛇管等均采用不锈钢,以确保成品酒精不受污染,W型之蒸馏釜采用可拆式U型加热管,在检修时可将U型加热管移出釜外,便于对加热管外壁及蒸馏釜内壁进行清洗。
本装置适用于制药、食品、轻工、化工等行业的稀酒精回收,也适用于甲醇等其他溶媒的蒸馏。
本装置根据客户的要求,可将30°左右的稀酒精蒸馏至90~95°酒精,成品酒精度要求越高,可加大回流比,但产量则相应降低。
二、技术参数:
1、进料浓度:30~80%
2、出料浓度:90~95%
3、回流比:13(根据进出料浓度定)
4、残液排放含醇浓度:≤3%
5、生产能力
型号:W-400
塔径Φ400
30%-40%进料的生产能力:
出料为90%(Kg)150
出料为95%(Kg)120
60%-80%进料的生产能力:
出料为90%(Kg)180
出料为95%(Kg)140 三、W-400型酒精回收塔配置清单。
甲醇回收塔结构设计第一章概述1.1前言在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门,塔设备是一种重要的单元操作设备。
它的应用面广、量大。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收(气提)、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中,它的操作性能好坏,对整个装置生产,产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。
因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点。
塔器按其结构可分为两大类:板式塔和填料塔。
板式塔的研究起步较早,其流体力学和传质模型比较成熟,数据可靠,因而70年代以前的很长一段时间里,板式塔的研究处于领先地位。
70年代,由于性能优良的新型填料相继问世,特别是规整填料及新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入,使填料塔的放大技术有了新的突破,改变了以板式塔为主的局面,填料塔也进入了一个崭新的时期。
本次设计任务是分离甲醇水的混合液,以回收甲醇,塔径DN400已定,且处理量不算很大,故采用填料塔。
1.2甲醇回收塔的设计背景本次任务设计的甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收,不仅能有效的保护环境,还能回收有用产品,节约能源,是一件大有裨益的事。
二十多年来,填料塔以其优良的综合性能不断推广应用于工业生产中,改变了板式塔长期占据统治地位的局面。
与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:(1)生产能力大板式塔与填料塔的流体流动和传质机理不同。
板式塔的传质通过上升的蒸汽穿过板上的液池来实现。
塔板的开孔率一般占塔板截面积的8~15%,其优化设计要考虑塔板面积与降液管面积的平衡,否则即使开孔率大也不会使生产能力提高。
填料塔的传质是通过上升蒸汽的与靠重力沿填料表面下降的液体逆流接触实现。
填料塔的开孔率通常在50%以上,其空隙率则超过90%,一般液泛点都较高,其优化设计主要考虑与塔内件的匹配,若塔设计合理,填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
(2)分离效率高塔的分离效率决定于分离物系的性质、操作状态(压力、温度、流量等)以及塔的类型及性能。
一前言甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。
塔设备是化工,制药,环保等生产中广泛应用的气液传质设备。
根据塔内气液接触部件的形式,可以分为填料塔和板式塔。
板式塔属于逐级接触逆流操作,填料塔属于微分接触操作。
工业上对塔设备的主要要求:(1)生产能力大(2)分离效率高(3)操作弹性大(4)气体阻力小结构简单、设备取材面广等。
塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节,选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。
板式塔的研究起步较早,其流体力学和传质模型比较成熟,数据可靠。
尽管与填料塔相比效率较低、通量较小、压降较高、持液量较大,但由于结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点,因而在70年代以前的很长一段时间内,塔板的研究一直处于领先地位。
然而,70年代初期出现的世界能源危机迫使填料塔技术在近20年来取得了长足进展。
由于性能优良的新填料相继问世,特别是规整填料和新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入,使填料的放大技术有了新的突破,改变了以板式塔为主的局面。
在我国,随着石油化工的不断发展,传质分离工程学的研究不断深入,使填料塔技术及其应用进入了一个崭新的时期,其工业应用与发达国家并驾齐驱,进入世界先进行列。
评价塔设备的基本性能的指标主要有:1、产量和通量:前者指单位时间处理物料量,而后者指单位塔截面上的单位时间的物料处理量。
2、分离效率:对板式塔是指每层塔板所能达到的分离程度。
填料塔则是单位填料层高度的分离能力。
3、适应能力及操作弹性:对各种物料性质的适应性及在负荷波动时维持操作稳定而保持较高分离效率的能力。
4、流体阻力:气相通过每层塔板或单位高度填料层的压降。
除上述几项主要性能外,塔的造价高低、安装、维修的难易以及长期运转的可靠性等因素,也是必须考虑的实际问题。
甲醇精馏塔毕业设计甲醇精馏塔毕业设计甲醇精馏塔是化工工艺中常用的一种设备,用于将甲醇中的杂质分离出来,从而获得高纯度的甲醇产品。
在化工工艺过程中,甲醇精馏塔的设计和操作是十分重要的,因为它直接影响到产品的质量和产量。
首先,甲醇精馏塔的设计需要考虑到原料的性质和纯度要求。
甲醇作为一种有机溶剂,在工业生产中应用广泛。
然而,原料中常常含有杂质,如水、酸、碱等。
这些杂质对甲醇的质量有不同程度的影响,因此需要通过精馏来将其分离出来。
在设计过程中,需要根据原料的成分和含量确定塔板的数量和高度,以及塔底和塔顶的操作条件。
通过合理的设计,可以实现高效的分离效果,提高产品的纯度。
其次,甲醇精馏塔的操作需要注意温度和压力的控制。
在精馏过程中,温度和压力是影响分馏效果的重要因素。
一般来说,甲醇的沸点较低,因此在塔顶处的温度较低,而杂质的沸点较高,需要通过调节塔底处的温度来实现分离。
同时,通过控制塔顶和塔底的压力差,可以进一步提高分离效果。
在操作过程中,需要根据实际情况进行调整,以达到最佳的操作条件。
此外,甲醇精馏塔的设计还需要考虑到能量消耗和设备的稳定性。
在化工生产中,能源的消耗是一个重要的成本因素。
因此,在设计过程中需要尽量减少能量的消耗,提高能源利用效率。
同时,设备的稳定性也是一个重要的考虑因素。
在操作过程中,需要确保设备的稳定运行,避免因操作不当而导致的事故和损失。
最后,甲醇精馏塔的设计还需要考虑到环境保护和资源利用的问题。
在化工生产中,环境保护和资源利用是一个重要的社会责任。
因此,在设计过程中需要考虑到废气和废液的处理问题,以及对资源的合理利用。
通过采用先进的技术和设备,可以实现废气和废液的净化和回收利用,减少对环境的污染和资源的浪费。
综上所述,甲醇精馏塔的设计和操作是化工工艺中不可忽视的重要环节。
通过合理的设计和操作,可以实现高效的分离效果,提高产品的质量和产量。
同时,还可以减少能源消耗,保护环境,实现资源的利用。
浦江学院《化工原理》课程设计设计题目甲醇回收塔学生姓名班级、学号指导教师姓名课程设计时间2013年6月17日-2013年6月28日课程设计成绩指导教师签字南京工业大学化工原理课程设计任务书专业:班级:姓名:设计日期:2013 年 6 月17 日至2013 年 6 月28 日设计题目:甲醇回收塔设计条件:进料量:F = 150 吨/天进料组成:X f = 9.5% (w%)进料状态:25℃回收率: η= 99%操作条件:直接蒸汽加热指导教师:年月日目录一、前言---------------------------------------------------------------------3二、设计说明书符号表---------------------------------------------------5三、流程设计---------------------------------------------------------------7四、物性参数---------------------------------------------------------------8五、工艺计算--------------------------------------------------------------11六、塔径的计算-----------------------------------------------------------13七、填料层高度计算-----------------------------------------------------14八、填料塔的流体力学性能--------------------------------------------15九、塔设计计算参数总汇-----------------------------------------------21十、辅助设备的选择-----------------------------------------------------21 十一、参考资料-------------------------------------------------------------24一前言甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。
化工原理课程设计甲醇回收精馏塔
甲醇回收精馏塔设计是化工原理课程设计中的一个重要部分。
甲醇回收精馏塔主要用于将含有甲醇的混合物进行分离,将其中的甲醇进行回收。
设计甲醇回收精馏塔需要考虑以下几个方面:
1. 塔的结构设计:塔的结构设计包括塔径、塔高、塔板设计等。
根据需要回收的甲醇量和物料特性,确定塔的大小、塔板数目等设计参数。
2. 塔的操作参数:操作参数包括进料温度、进料流量、塔顶温度、塔底温度等。
根据甲醇和其他组分的沸点差异,确定塔的操作参数,以实现有效的分离和回收。
3. 塔内装置设计:塔内装置包括进料装置、塔板、塔板上的反应器或蒸馏塔等。
根据需要回收的甲醇量和物料性质,选择合适的进料装置和塔板设计,并确定塔板上的反应器或蒸馏塔的数量和位置。
4. 热动力学计算:热动力学计算主要包括蒸汽供给量、塔顶温度和压力等。
根据甲醇和其他组分的汽液平衡关系,计算塔顶温度和压力,以保证甲醇的回收效果。
5. 塔的能耗和安全性考虑:在设计甲醇回收精馏塔时,需要考虑塔的能耗和安全性。
通过合理选择塔内装置和优化操作参数,减少能耗,并确保塔的安全运行。
化工原理课程设计甲醇回收精馏塔需要综合考虑以上几个方面,并进行系统性的分析和设计,以实现甲醇的高效回收。
同时,还需要根据实际情况进行操作参数的调整和优化,以确保设计方案的可行性和经济性。
课程设计题目:甲醇—水分离过程填料精馏塔塔设计1、设计简要1.1 设计任务及概述在抗生素类药物生产中,需要甲醇溶液洗涤晶体,洗涤过滤后产生废甲醇溶液,其组成为含甲醇50%、水50%(质量分数),另含有少量的药物固体微粒。
为使废甲醇溶液重复利用,拟建一套填料精馏塔,对废甲醇进行精馏,得到含水量≦0.3%(质量分数)的甲醇溶液。
设计要求废甲醇溶液处理量为日产3吨,塔底废水中甲醇含量≦0.5%(质量分数)。
操作条件:(1) 常压;(2) 拉西环,填料规格。
1.2 设计方案填料塔简介填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。
填料塔外壳一般是圆筒形,也可采用方形。
材质有木材、轻金属或强化塑料等。
填料塔的基本组成单元有:①:壳体(外壳可以是由金属(钢、合金或有色金属)、塑料、木材,或是以橡胶、塑料、砖为内层或衬里的复合材料制成。
虽然通入内层的管口、支承和砖的机械安装尺寸并不是决定设备尺寸的主要因素,但仍需要足够重视;②:填料(一节或多节,分布器和填料是填料塔性能的核心部分。
为了正确选择合适的填料,要了解填料的操作性能,同时还要研究各种形式填料的形状差异对操作性能的影响);③:填料支承(填料支承可以由留有一定空隙的栅条组成,其作用是防止填料坠落;也可以通过专门的改进设计来引导气体和液体的流动。
塔的操作性能的好坏无疑会受填料支承的影响);④:液体分布器(液体分布的好坏是影响填料塔操作效率的重要因素。
液体分布不良会降低填料的有效湿润面积,并促使液体形成沟流);⑤:中间支承和再分布器(液体通过填料或沿塔壁流下一定的高度需要重新进行分布);⑥:气液进出口。
塔的结构和装配的各种机械形式会影响到它的设计并反映到塔的操作性能上,应该力求在最低压降的条件下,采用各种办法提高流体之间的接触效率,并设法减少雾沫夹带或壁效应带来的效率损失。
与此同时,塔的设计必须符合由生产过程和塔的结构形式所决定的经济性原则。
1.3 填料精馏塔流程图2、设计所需基本数据本设计依据于教科书的设计实例,对所提出的题目进行分析并做出理论计算。
目录1精馏塔工艺计算 (5)1.1任务书 (5)1.2物料衡算 (5)1.2.2进料液、馏出液、塔釜残液的摩尔分数 (5)1.2.3平均相对分子质量 (6)1.2.4物料衡算方程 (6)1.2.5塔顶、塔釜摩尔质量 (6)1.2.6馏出液、塔釜残液的流量 (6)1.2.7物料衡算结果 (6)1.3理论塔板数的确定 (7)1.3.1甲醇水气液平衡关系及平衡数据 (7)1.3.2塔顶气相温度(VD t )、液相温度(LD t )、进料温度(F t )和塔釜温度(W t ) (7)1.3.3回流比确定 (8)1.3.4理论塔板数(作图法) (8)1.4热量衡算 (9)1.4.1冷凝器的热负荷 (9)1.4.2冷却水的消耗量 (10)1.4.3加热器热负荷 (10)1.4.4全塔热量衡算 (11)1.4.5热量衡算结果 (11)1.5物性参数 (12)1.5.1塔顶条件下的流量及物性参数 (12)1.5.2塔底条件下的流量及物性参数 (13)1.5.3进料条件下的流量及物性参数 (13)1.5.4精馏段的流量及物性参数 (14)1.5.5提馏段的流量及物性参数 (15)1.6填料 (15)1.6.1填料的选择 (15)1.6.2塔径确定 (16)1.6.3填料层高度计算 (17)1.6.4压降和持液量 (18)2精馏塔结构计算 (18)2.1附属设备及主要附件 (19)2.1.1液体分布器 (19)2.1.2填料支撑装置 (19)2.1.3液体再分布器 (20)2.1.4填料压板及床层限制器 (21)2.1.5除沫器 (22)2.2冷凝器 (22)2.3再沸器 (23)2.4塔管径的计算以及法兰的选择 (23)2.4.1进料管 (24)2.4.2回流管 (25)2.4.3塔顶蒸汽接管 (26)2.4.4再沸器出料接管 (27)2.5筒体连接法兰 (27)2.5.1精馏段筒体与封头连接法兰 (28)2.5.2再沸器与封头连接法兰 (29)2.6手孔 (29)2.6.1精馏段筒体手孔 (29)2.6.2再沸器手孔 (32)2.7裙座 (32)2.8塔总体高度设计 (33)2.8.1塔顶部空间高度 (33)2.8.2进料部位空间高度 (33)2.8.3塔的总体高度 (33)3精馏塔的强度计算 (34)3.1厚度计算 (34)3.1.1材料选择 (34)3.1.2厚度计算 (34)3.2塔的各部分质量 (35)3.2.1圆筒质量 (35)3.2.2封头质量 (35)3.2.3裙座质量 (35)3.2.4塔内件质量 (36)3.2.5人孔、法兰、接管质量 (36)3.2.6保温层材料质量 (36)3.2.7平台扶梯质量 (36)3.2.8操作时塔内物料质量 (36)3.2.9冲水质量 (36)3.2.10全塔操作质量 (37)3.2.12全塔最大质量 (37)3.4风载荷 (38)3.4.1每段水平风力 (38)3.4.2风弯矩 (39)3.5地震载荷 (40)3.5.1水平地震力 (40)3.5.2垂直地震力 (41)3.5.3地震弯矩 (41)3.5.4最大弯矩 (42)3.6应力校核 (42)3.6.1筒体轴向应力 (42)3.7圆筒的稳定性、拉应力校核 (43)3.7.1圆筒轴向许用压应力按下式求取 (43)3.7.2圆筒最大组合压应力 (43)3.7.3圆筒拉应力校核 (44)3.8塔设备应力试验时的应力校核 (44)3.9裙座的设计 (45)3.10开孔补强 (46)3.10.1塔顶出气管补强 (46)3.10.2手孔补强 (47)3.10.3人孔开孔补强 (48)3.1.1基础环设计 (49)3.1.2螺栓座的设计 (50)3.1.3裙座与塔体连接焊缝 (50)第一阶段计算(纯计算内容)1精馏塔工艺计算1.1任务书设计一套甲醇回收装置,进料温度86℃,回流液温度63℃,进料中含甲醇76.39%(质量),进料流量2000kg/h ,塔顶出料中含甲醇99.5%,经精馏后残液含甲醇1%。
化工原理课程设计甲醇回收精馏塔在化工原理课程设计中,甲醇回收精馏塔被广泛应用于甲醇生产过程中,用于从甲醇废气中回收甲醇。
本文将介绍甲醇回收精馏塔的工作原理、组成和操作流程。
甲醇回收精馏塔是一种重要的设备,主要用于从甲醇废气中分离和回收甲醇。
甲醇是一种常见的有机化合物,在工业生产和实验室中广泛应用。
然而,甲醇废气中的甲醇含量较低,需要通过有效的分离和回收方式进行处理。
精馏塔通常由塔体、塔盘和内部装置组成。
塔体是一个高筒形的容器,内部装有塔盘。
塔盘是一种分离设备,可以将混合物分解成不同成分。
它由塔盘板、塔盘气孔和盘下的液面组成。
塔盘板上还有一个圆形液态通道,用于将液体层分成多个互不相干的层。
甲醇回收精馏塔的操作流程包括进料、蒸汽加热、塔盘分离和回收。
首先,甲醇废气进入塔体底部,并通过塔盘板均匀分布到各个塔盘上。
然后,通过加热方式,如蒸汽加热,提高塔体内的温度,以便使甲醇汽化。
在加热过程中,甲醇在塔盘上蒸发,形成甲醇蒸汽,并上升到上部塔体。
同时,底部的液体逐渐减少,形成醇液池。
蒸汽在塔盘上经过密排气孔,使醇液池的液位保持平稳。
当蒸汽上升到上部塔体时,经过冷凝器冷却后,甲醇再次凝结成液体。
凝结后的液体通过管道流回塔盘,与上升的蒸汽再次接触。
在通过多个塔盘的反复操作后,逐渐提高了甲醇的回收率。
底部的甲醇液体通过下部的塔盘板排出,形成甲醇回收产品。
甲醇回收精馏塔的设计和操作需要考虑多个因素,如塔盘数量、换热器的选择和温度控制等。
合理的设计可以提高甲醇的回收效率,并降低能源消耗。
总之,甲醇回收精馏塔在甲醇生产过程中起到了至关重要的作用。
通过适当的设计和操作,可以实现高效的甲醇回收,减少废气和资源的浪费,对环境保护和可持续发展具有积极作用。
各专业完整优秀毕业论文设计图纸题目: DN400甲醇回收塔设计摘要甲醇作为重要的基本有机化工原料之一 ,在世界经济中起着十分重要的作用。
随着世界能源的日趋紧缺 ,甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品 ,以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。
甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收,不仅能更有效的保护环境,还能回收有用产品,节约能源,是一件大有裨益的事。
本次设计的甲醇回收装置采用的是填料塔结构,主要内容可分为四个部分:第一部分为概述,主要阐述了塔的设计背景,基本知识及原始数据;第二部分为塔的工艺计算,主要对其进行物料衡算、热量衡算以及理论塔板数的确定等;第三部分为塔的结构设计,对塔的各零部件尺寸,总体结构进行设计;第四部分为强度计算,根据已有数据,对塔在一些不同环境下的强度计算。
另外,采用AutoCAD软件绘制了总装配图和部分零件图等施工图。
关键词:甲醇回收塔;填料;工艺计算;结构设计;强度The design of DN400 methanol recovery tower College of Mechanical Engineering ,Zhejiang University of TechnologyAbstractMethanol as one of the important basic organic chemical raw materials, plays an important role in the world economy. As the world's energy becomes more scarce, methanol developed into important energy alternatives gradually ,chemical industry used methanol as raw materials for the synthesis of dimethyl ether, olefins and so on, has also been a rapid development. The methanol recovery column purification for factory waste to have a methanol recovery, not only can give more effective protection to the environment, but also can recover useful products, energy conservation, it is a great benefit.The design of methanol recovery is packed tower structure. The main contant can be divided into four parts. The first part is a overview about the designing background of tower, basic information and original data; The second part is parameter calculation on material, heat, the number of theoretical tray etc.; The third part is about the construction of column which mainly including the size of different components and the whole size of tower construction; The fourth part involves testifying the strength of each part.In addition, draw with AutoCAD, including the assembly drawing and several component drawings, just intending to add integrity on this whole task.Keyword: methanol recovery tower; filler; calculation of parameter; constructional design; intensity目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章概述 (1)1.1前言 (1)1.2甲醇回收塔的设计背景 (1)1.3回收塔主要工艺流程 (2)1.4基础数据及设计内容 (2)第二章精馏塔工艺计算 (4)2.1精馏塔的物料衡算 (4)2.2理论塔板数 (5)2.3实际塔板数 (7)2.4精馏塔的工艺条件及物性数据 (9)2.5热量衡算 (13)2.6填料 (16)第三章精馏塔的结构设计 (19)3.1附属设备及主要附件 (20)3.2塔内件设计 (20)3.3筒体连接法兰 (24)3.4塔管径的计算及其法兰的选择 (26)3.5手孔 (30)3.6裙座 (34)第四章精馏塔的强度计算 (37)4.1厚度计算 (37)4.2开孔补强 (38)4.3自振周期 (40)4.4风载荷及地震载荷 (44)4.5应力校核 (50)4.6裙座的机械设计 (52)第五章结论 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
甲醇回收成套装置之甲醇填料回收塔设计甲醇回收装置⼯艺流程⽅框图信阳市某制药⼚酸性废⽔回收甲醇之填料精馏塔设计1 设计条件:1.1 设计压⼒: 1.0MPa;1.2 设计温度:200℃;1.3 设计处理能⼒:5000(6000;8000)kg/h;1.4 要求达到技术指标:塔顶产品: 回收甲醇≥99% ,⽔份≤0.4%;塔底稀酸中含甲醇≤100ppm(wt)。
1.6 蒸汽:压⼒0.4~0.7Mpa温度151℃~170℃2 技术要求:2.1 进料量:5000(6000;8000)kg/h2.2 回收甲醇≥99% ,⽔份≤0.4%;稀酸中含甲醇≤100ppm(wt)。
2.3 系统蒸汽消耗保证值:每⼩时处理吨酸性废⽔消耗0.6Mpa压⼒的饱和蒸汽1.28吨。
2.4 装置负荷可调范围为30% 120%,并装置确保蒸汽在0.4Mpa压⼒、151℃的⼯况下,满⾜上述装置能⼒与负荷可调范围。
3 设计内容:3.1.设计⽅案的确定及流程说明3.2.塔的⼯艺计算3.3.塔和填料主要⼯艺尺⼨的设计计算3.4.设计结果概要或设计⼀览表3.5.塔附属设备的选型与计算3.6.图纸及技术资料的提供:带控制节点的⽣产⼯艺流程图、回收塔⼯艺条件图3.7.对设计的评述或有关问题的分析讨论3.8.编制设计说明书信阳市某制药⼚酸性废⽔回收甲醇之板式精馏塔设计。
1 设计条件:1.1 设计压⼒: 1.0MPa;1.2 设计温度:200℃;1.3 设计处理能⼒: 5000(6000;8000)kg/h;1.4 要求达到技术指标:塔顶产品: 回收甲醇≥99% ,⽔份≤0.4%;塔底稀酸中含甲醇≤100ppm(wt)。
1.6 蒸汽:压⼒0.4~0.7Mpa温度151℃~170℃2技术要求:2.1 进料量:5000(6000;8000)kg/h 。
2.2 回收甲醇≥99% ,⽔份≤0.4%;稀酸中含甲醇≤100ppm(wt)。
2.3 系统蒸汽消耗保证值:每⼩时处理吨酸性废⽔消耗0.6Mpa压⼒的饱和蒸汽1.28吨。
各专业完整优秀毕业论文设计图纸题目: DN400甲醇回收塔设计摘要甲醇作为重要的基本有机化工原料之一 ,在世界经济中起着十分重要的作用。
随着世界能源的日趋紧缺 ,甲醇又逐步发展成为重要的能源替代品 ,以甲醇为原料合成二甲醚、烯烃等化工产业也得到了迅速的发展。
甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收,不仅能更有效的保护环境,还能回收有用产品,节约能源,是一件大有裨益的事。
本次设计的甲醇回收装置采用的是填料塔结构,主要内容可分为四个部分:第一部分为概述,主要阐述了塔的设计背景,基本知识及原始数据;第二部分为塔的工艺计算,主要对其进行物料衡算、热量衡算以及理论塔板数的确定等;第三部分为塔的结构设计,对塔的各零部件尺寸,总体结构进行设计;第四部分为强度计算,根据已有数据,对塔在一些不同环境下的强度计算。
另外,采用AutoCAD软件绘制了总装配图和部分零件图等施工图。
关键词:甲醇回收塔;填料;工艺计算;结构设计;强度The design of DN400 methanol recovery tower College of Mechanical Engineering ,Zhejiang University of TechnologyAbstractMethanol as one of the important basic organic chemical raw materials, plays an important role in the world economy. As the world's energy becomes more scarce, methanol developed into important energy alternatives gradually ,chemical industry used methanol as raw materials for the synthesis of dimethyl ether, olefins and so on, has also been a rapid development. The methanol recovery column purification for factory waste to have a methanol recovery, not only can give more effective protection to the environment, but also can recover useful products, energy conservation, it is a great benefit.The design of methanol recovery is packed tower structure. The main contant can be divided into four parts. The first part is a overview about the designing background of tower, basic information and original data; The second part is parameter calculation on material, heat, the number of theoretical tray etc.; The third part is about the construction of column which mainly including the size of different components and the whole size of tower construction; The fourth part involves testifying the strength of each part.In addition, draw with AutoCAD, including the assembly drawing and several component drawings, just intending to add integrity on this whole task.Keyword: methanol recovery tower; filler; calculation of parameter; constructional design; intensity目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章概述 (1)1.1前言 (1)1.2甲醇回收塔的设计背景 (1)1.3回收塔主要工艺流程 (2)1.4基础数据及设计内容 (2)第二章精馏塔工艺计算 (4)2.1精馏塔的物料衡算 (4)2.2理论塔板数 (5)2.3实际塔板数 (7)2.4精馏塔的工艺条件及物性数据 (9)2.5热量衡算 (13)2.6填料 (16)第三章精馏塔的结构设计 (19)3.1附属设备及主要附件 (20)3.2塔内件设计 (20)3.3筒体连接法兰 (24)3.4塔管径的计算及其法兰的选择 (26)3.5手孔 (30)3.6裙座 (34)第四章精馏塔的强度计算 (37)4.1厚度计算 (37)4.2开孔补强 (38)4.3自振周期 (40)4.4风载荷及地震载荷 (44)4.5应力校核 (50)4.6裙座的机械设计 (52)第五章结论 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 .. (60)致谢........................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章概述1.1前言在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门,塔设备是一种重要的单元操作设备。
它的应用面广、量大。
塔设备广泛用于蒸馏、吸收(气提)、萃取、气体的洗涤、增湿及冷却等单元操作中,它的操作性能好坏,对整个装置生产,产品产量、质量、成本以及环境保护、“三废”处理等都有较大的影响。
因此对塔设备的研究一直是工程界所关注的热点。
塔器按其结构可分为两大类:板式塔和填料塔。
板式塔的研究起步较早,其流体力学和传质模型比较成熟,数据可靠,因而70年代以前的很长一段时间里,板式塔的研究处于领先地位。
70年代,由于性能优良的新型填料相继问世,特别是规整填料及新型塔内件的不断开发应用和基础理论研究的不断深入,使填料塔的放大技术有了新的突破,改变了以板式塔为主的局面,填料塔也进入了一个崭新的时期。
本次设计任务是分离甲醇水的混合液,以回收甲醇,塔径DN400已定,且处理量不算很大,故采用填料塔。
1.2甲醇回收塔的设计背景本次任务设计的甲醇回收塔是针对工厂废液等的进行甲醇提纯回收,不仅能有效的保护环境,还能回收有用产品,节约能源,是一件大有裨益的事。
二十多年来,填料塔以其优良的综合性能不断推广应用于工业生产中,改变了板式塔长期占据统治地位的局面。
与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:(1)生产能力大板式塔与填料塔的流体流动和传质机理不同。
板式塔的传质通过上升的蒸汽穿过板上的液池来实现。
塔板的开孔率一般占塔板截面积的8~15%,其优化设计要考虑塔板面积与降液管面积的平衡,否则即使开孔率大也不会使生产能力提高。
填料塔的传质是通过上升蒸汽的与靠重力沿填料表面下降的液体逆流接触实现。
填料塔的开孔率通常在50%以上,其空隙率则超过90%,一般液泛点都较高,其优化设计主要考虑与塔内件的匹配,若塔设计合理,填料塔的生产能力一般均高于板式塔。
(2)分离效率高塔的分离效率决定于分离物系的性质、操作状态(压力、温度、流量等)以及塔的类型及性能。
一般情况下下,填料塔具有较高的分离效率,但其效率会随着操作状态的变化而变化。
(3)压力降小填料塔由于空隙率较高,故其压降远远小于板式塔。
一般情况下,塔的每个理论级的压降,板式塔为0.4~1.1kPa ;散装填料为0.013~0.27kPa ;规整填料为0.01~1.07kPa 。
压降低,对于新塔可以大幅度降低塔高,减小塔径;对于老他可以减小回流比以求节能或提高产量与产品质量。
(4)操作弹性大操作弹性是指塔对符合的适应性。
塔正常操作负荷的变动范围越宽,则操作弹性越大。
由于填料本身对负荷变化的适应性很大,故填料塔的操作弹性决定于塔内件的设计,特别是液体分布器的设计,因而可以根据实际需要确定填料塔的操作弹性。
而板式塔的操作弹性则受到塔板液泛、雾沫夹带及降液管能力的限制,一般操作弹性较小。
(5)持液量小持液量是指塔在正常操作时填料表面、内件或塔板上所持有的液量,它随操作负荷的变化而有增减。
对于填料塔,持液量一般小于6%,而板式塔则高达8%~12%。
持液量大,会加长开工时间。
填料塔较板式塔优点很多,但造价通常高于板式塔。
1.3回收塔主要工艺流程(1)进料状况进料状况一般有泡点进料、露点进料、气-液混合物进料、过冷液体进料、过热蒸汽进料。
此次设计采用泡点进料。
采用泡点进料,不仅对稳定塔操作较为方便,且不受季节气候温度影响。
泡点进料时基于恒摩尔流假定精馏段和提馏段塔径基本相等,制造上较为方便。
(2)塔顶冷凝方式塔顶冷凝采用全凝器,用水冷凝,甲醇和水不反应,且容易冷凝,故采用全凝器。
塔顶出来的气体温度不高,冷凝后回流液和产品温度不高无需进一步冷却。
此次分离是要得到液体甲醇,故选用全凝器符合要求。
(3)回流方式回流方式可分为重力回流和强制回流。
对于小型塔,回流冷凝器一般安装在塔顶。
其优点是回流冷凝器无需支撑结构,缺点是回流冷凝器回流控制较难。
本次任务是针对小型塔,采用重力回流。
(4)加热方式加热方式可分为直接蒸汽和间接蒸汽加热。
直接蒸汽加热是用蒸汽直接由塔底进入塔内。
由于重组分是水,故省略加热装置。
间接蒸汽加热是通过加热器使釜液部分汽化,上升蒸汽与回流下来的冷液进行传质。
本次任务用间接蒸汽加热,由于塔径较小,采用内置盘管再沸器,用水蒸气作加热介质。
1.4基础数据及设计内容(1)基础数据:进料流量 2500kg/h ; 料液组成含甲醇50%,塔顶组成含甲醇99.5%,残液含甲醇2%;精馏塔直径400Φ,设计压力0.65MPa ,设计温度105℃;再沸器直径1000Φ,管内压力0.6MPa ,设计温度158℃。