年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计毕业设计

乙醇精馏塔设计摘要乙醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，在国民经济中占有十分重要的地位。

随着乙醇工业的迅速成熟，各种制乙醇的方法相继产生。

由于乙醇与水混合物的特殊性，即相对挥发度的不同且在一定浓度时生成共沸物，精馏操作一直是乙醇生产不可缺少的工序。

本设计的主要内容是根据20万吨乙醇生产工艺的需求，通过物料衡算和热量衡算以及板式浮阀塔设计的理论知识来设计浮阀塔，并由负荷性能图来进行校验。

此外，本设计遵循经济、资源综合利用、环保的原则，严格控制工业三废的排放，充分利用废热，降低能耗，提高工艺的可行性。

关键词：乙醇精馏；浮阀塔；塔附件设计AbstractEthanol is a very important organic chemical raw material, but also a fuel, in the national economy occupied a very important position. With the rapid ethanol industry matures, various methods have been found. As a characteristic of a mixture of ethanol and water, the difference of the relative volatility and is generated in a certain concentration azeotrope, distillation operation has been indispensable step of ethanol production.The design of the main content is based on 200,000 tons of ethanol production technology，which needs through material balance and energy balance and the plate valve column design theory to design the float valve column by load performance diagrams for verification. In addition, the design follows the economy, resource utilization, environmental protection principles, strictly control industrial waste emissions, the full use of waste heat, reduce energy consumption and improve the feasibility of the process.Keywords: Ethanol distillation，Valve column，Design目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 设计的目的和意义 (1)1.2 产品的性质及用途 (1)1.2.1 物理性质 (1)1.2.2 化学性质 (2)1.2.3 乙醇的用途 (2)第二章工艺流程的选择和确定 (3)2.1 粗乙醇的精馏 (3)2.1.1 精馏原理 (3)2.1.2 精馏工艺和精馏塔的选择 (3)2.2 乙醇精馏流程 (5)第三章物料和能量衡算 (1)3.1 物料衡算 (1)3.1.1 粗乙醇精馏的物料平衡计算 (1)3.1.2 主塔的物料平衡计算 (2)3.2 主精馏塔能量衡算 (3)3.2.1 带入热量计算 (3)3.2.2 带出热量计算 (4)3.2.3 冷却水用量计算 (4)第四章精馏塔的设计 (5)4.1 主精馏塔的设计 (5)4.1.1 精馏塔全塔物料衡算及塔板数的确定 (5)4.1.2 求最小回流比及操作回流比 (6)4.1.3 气液相负荷 (6)4.2 求操作线方程 (6)4.3 图解法求理论板 (7)4.3.1 塔板、气液平衡相图 (7)4.3.2 板效率及实际塔板数 (8)4.4 操作条件 (8)4.4.1 操作压力 (8)4.4.2 混合液气相密度 (9)4.4.3 混合液液相密度 (10)4.4.4 表面张力 (11)4.5 气液相流量换算 (13)第五章塔径及塔的校核 (15)5.1 塔径的计算 (15)5.2 溢流装置 (17)5.2.1 堰长 (17)5.2.2 出口堰高 (17)5.2.3 弓形降液管的宽度和横截面积 (17)5.2.4 降液管底隙高度 (18)5.3 塔板布置 (18)5.4 浮阀数目与排列 (18)5.5 气相通过浮阀塔板的压降 (20)5.6 淹塔 (21)5.7 塔板负荷性能图 (22)5.7.1 雾沫夹带线 (22)5.7.2 液泛线 (23)5.7.3 液相负荷上限线 (24)5.7.4 漏液线 (25)5.7.5 液相负荷下限线 (25)第六章塔附件设计 (28)6.1 接管设计 (28)6.2 壁厚 (29)6.3 封头 (29)6.4 裙座 (29)6.5 塔高的计算 (29)6.5.1 塔的顶部空间高度 (29)6.5.2 塔的底部空间高度 (30)6.5.3 塔立体高度 (30)第七章总结 (31)致谢 (32)参考文献.......................................................................................... 错误！未定义书签。

PV A分子量对静电纺丝纤维的影响A.科斯基，K.严，美国shivkumar*机械工程系，伍斯特理工学院，学院路100，伍斯特郡，MA 01609，美国摘要研究了静电纺PVA纤维结构（PVA）对聚合物的重均分子量（MW）的影响。

PVA与一定程度的98–99%水解或分子量范围是从9000到186000克/摩尔的溶解水在浓度（C）的溶液中的聚合物是取决于分子量的变化。

在溶液电纺30 kV和收集得到的样品用扫描电子显微镜检查。

它是观察到的每个分子重量的纤维结构，稳定了上述的最小浓度，一般对应于[克] C > 5。

纤维平均直径250 nm和2点之间。

分子量和浓度的增加，纤维直径。

在低分子量和/或浓度（[克] C＜9），其纤维具有圆形横截面。

扁平纤维在高MW和观察到的浓度（[克] C＞9）。

2003 Elsevier B.V.保留所有权利。

关键词：静电纺PVA；聚合物；1.简介聚（乙烯醇）（PVA）是一种半结晶性，具有良好的化学稳定性和热稳定性，亲水聚合物。

[ 1 ]聚乙烯醇是无毒的，并且具有高度的生物相容性。

它加工容易，具有较高的水渗透性[ 2 ]。

很容易与不同的水溶性聚合物交联剂形成凝胶[ 3 ]。

PVA溶液可以作为不同类型的溶剂的物理凝胶。

这些特性导致的PVA在广泛使用应用在医疗，化妆品，食品，制药和包装行业。

PVA溶液已通过包括溶胶凝胶处理–众多技术处理，相分离和冻融循环–处理生产出各种结构。

最近，Ding等人[ 4 ]用静电纺丝纳米纤维状聚集体作为生产加工技术。

静电纺丝技术是在亚微米级聚合物粒子的过程中，纤维或多孔纤维网格可以使用的聚合物溶液的静电驱动喷墨[ 5 ]。

该技术在最近几年已经受到了很多的关注，由于相对简单，多孔结构可以宽范围内产生[ 6 ] .在这方面的贡献：分子量对产生的静电纺丝结构类型的影响进行了研究。

该聚合物的分子量有可能对流变性能[ 7 ]有显著影响[ 8 ]，电导率，介电强度[ 9 ]和[ 10 ]在表面张力的解决方案。

成人高等教育毕业设计（论文）题目1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）学生指导教师评阅人教学站彬县职业教育中心专业应用化工完成日期成人高等教育毕业设计（论文）任务书年月日1Mt/a甲醇精馏装置工艺设计（节能流程）摘要：本文提出两种新工艺，目的是使预塔使用二次蒸汽作为热源，通过运用计算机对现有工艺和新工艺进行稳态模拟和对比，证实了新工艺的可行性，同时得到了新工艺节能的定量数据，为进一步的工业应用提供依据。

关键词：甲醇精馏节能模拟目录1 概述……………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………..2 甲醇……………………………………………………………. ………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………..3 分离技术……………………………………………………………….. ………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………….4甲醇精馏装置工艺设计................................................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………….5进行计算......................................................................................................... ......................................................................................................... ................................................................................................. ......................................................................................... ......................................................................................................... ........................................................................ ...................................................................................... .......................................................................................................... ............................................................................................................. ............................................................................................................. ..............................................................................................................6结论参考文献致谢前言甲醇是重要的化工原料，，甲醇制烯烃的技术最近也去得了一定进展，甲醇还是一种清洁的燃料，除了直接掺入汽、柴油作为燃料外，燃料电池技术正越来越受到人们的关注。

第一章概论1.1塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的的设备之一。

它可使气（或汽）液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。

可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。

此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。

在化工厂、石油化工厂、炼油厂等中，塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额，以及三废处理和环境保护等各个方面，都有重大的影响。

据有关资料报道，塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例；它所耗用的钢材重量在各类工艺设备中也属较多。

因此，塔设备的设计和研究，受到化工、炼油等行业的极大重视。

1.2塔设备的分类及一般构造塔设备经过长期发展，形成了型式繁多的结构，以满足各方面的特殊需要。

为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。

例如：按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按单元操作分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的塔和流动过程中形成相界面的塔；也有按塔釜型式分类的。

但是长期以来，最常用的分类是按塔的内件结构分为板式塔和填料塔两大类，还有几种装有机械运动构件的塔。

在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触，进行传质。

两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。

在填料塔中，塔内装填一定段数和一定高度的填料层，液体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相的气体自下而上流动，与液体逆流传质。

两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。

人们又按板式塔的塔盘结构和填料塔所用的填料，细分为多种塔型。

装有机械运动构件的塔，也就是有补充能量的塔，常被用来进行萃取操作，液有用于吸收、除尘等操作的，其中以脉动塔和转盘塔用得较多。

塔设备的构件，除了种类繁多的各种内件外，其余构件则是大致相同的。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 S1 期聚乙烯醇生产中回收工段第三、第四精馏塔的模拟与优化李梦圆1，郭凡2，李群生1（1 北京化工大学化学工程学院，北京 100029；2 浙江华亿工程设计股份有限公司，浙江 绍兴 312300）摘要：聚乙烯醇（PVA ）是一种性能优良的聚合物材料，其回收工段的主要目的是对上游产生的富含醋酸甲酯（MeOAC ）、甲醇（MeOH ）等化工原料的醇解废液进行回收处理。

其中回收工段第三精馏塔和第四精馏塔（以下简称TQ-603和TQ-604）主要分离任务是同时处理来自回收二塔TQ-602的塔釜液、来自回收一塔TQ-601的塔釜液及聚合工段第三精馏塔TQ-302的塔釜液，其物料的主要组成均为甲醇与水的混合物。

本文采用Aspen Plus 化工流程模拟软件对10万吨/年 PVA 回收工段中回收三塔和四塔进行模拟优化，针对所分离的主要体系MeOH-H 2O 体系进行了热力学方法的选择及参数回归，最终选用NRTL 模型进行了模拟与优化。

优化后得到单塔的最佳操作参数。

在此基础上将双效精馏技术用于原工艺流程的节能改造并开展模拟优化，构建多塔供热流程，实现深度节能。

关键词：聚乙烯醇；回收塔；双效精馏；模拟；优化中图分类号：TH3 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）S1-0113-11Simulation and optimization of the third and fourth distillation columnsin the recovery section of polyvinyl alcohol productionLI Mengyuan 1，GUO Fan 2，LI Qunsheng 1(1 College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2 Zhejiang HuayiEngineering Design Co., Ltd., Shaoxing 312300, Zhejiang, China)Abstract: Polyvinyl alcohol (PVA) is a polymer material with excellent performance. The main purpose of the recycling section is to recycle the alcoholysis waste liquor rich in methyl acetate (MeOAC), methanol (MeOH) and other chemical materials generated upstream. The main separation task of the third and fourth distillation columns of the recycling section (TQ-603 and TQ-604) is to simultaneously process the column kettle liquor from the second column (TQ-602), the column kettle liquor from the first column (TQ-601) and the column kettle liquor from the third column of the polymerization section TQ-302. Their main composition is a mixture of methanol and water. In this article, Aspen Plus chemical process simulation software was used to simulate and optimize the 100kt/a PVA recovery section in the third and fourth towers. The thermodynamic method was selected, and the parameter regression wasconducted for the main MeOH-H 2O system. The optimal operating parameters of the single tower were obtained after optimization. On this basis, the double-effect distillation technology was implemented for研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0926收稿日期：2023-06-05；修改稿日期：2023-06-17。

前言这次毕业设计是学生在大学期间的最后一次运用4年所学的知识，进行的一个综合性设计。

作为过程装备与控制工程专业的本科生，不仅需要牢固掌握基本的理论知识，还要在设计，实践的过程中学会应用。

正因为如此，认真地去做设计肯定对将来的工作的一次练兵，为今后的发展起到铺垫作用。

课题题目是Φ4500mm常压塔机械设计。

工作介质是原油，地点武汉，最高工作温度360℃，最高工作压力为0.15Mpa。

此常压蒸馏塔应用于炼油工艺过程中期，是最常用的一种单元设备之一。

由于原油具有其独特性，因此在设计时也很有必要去注意一些实际问题。

本设计说明书介绍了设计的主要过程,包括设计的思路。

从材料的选取，结构参数设计和选型，厚度计算，强度与稳定性校核，开孔补强设计，以及主要零部件的制造工艺等，都有基本的叙述。

为做到设计的正确性，合理性，就要严格按照设计原则进行，所有数据必须经过查表和计算得到，同时要考虑实际中存在的问题，比如安装吊运、检修等。

考虑到设备和生产的经济性,设计中遵循最优原则,即在满足基本要求的前提下最大限度地提高经济性和效率。

此书是对整个设计过程的记录以及整合。

全书分为五章,与装配图紧密相连,互成整体。

这次设计工作是由陈世民同学在何家胜副教授的指导以及同学的帮助合作下完成的,在此对提供过帮助的老师和同学表示谢意！但是由于设计者水平有限,肯定会有不妥甚至错误之处,如有发现,请读者指正为谢!编者2010.06.01摘要原油常压蒸馏作为原油加工的一次加工工艺，在原有加工流程中占有举足轻重的作用，其运行的好坏直接影响到整个原有加工的过程。

而在蒸馏加工的过程中最重要的分离设备就是常压塔。

因此，常压塔的设计好坏对能否获得高收益，搞品质的成品油油着直接的影响。

本次设计的常压塔是原油炼制工艺过程的中期塔设备。

设计时要考虑实际要求，遵循塔设备的设计原则，要经历需求分析、目标界定、总体结构设计、零部件结构设计、参数设计和设计实施这几个过程。