(完整版)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究毕业论文

甲醇精馏技术一.内容提要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，所以俗称木醇。

化学分子式CH30H，无色、透明高度挥发、易燃液体。

近年来，世界甲醇的生产能力发挥速度较快。

甲醇工业的迅速发展，是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药和国防等工业。

由甲醇转化为汽油方法的研究成果，从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。

甲醇工业已成为化学工业中一个重要的领域。

关键词：甲醇精馏物料衡算目录1甲醇精馏工艺简概 (1)1.1甲醇的性质于用途 (1)1.1.1甲醇性质 (1)1.1.2甲醇用途 (1)1.2甲醇精馏工艺概况 (2)1.2.1工序任务 (2)1.2.2装置工艺 (2)1.2.3工艺参数选择 (2)2甲醇精馏生产工艺设计与计算 (4)2.1物料衡算 (4)2.2回流比确定 (5)2.3理论塔板数计算 (6)3 精馏设备图简介 (8)总结 (12)参考文献 (13)致谢.......................................................................错误！未定义书签。

附图纸. (15)1甲醇精馏工艺简概1.1甲醇的性质于用途1.1.1甲醇性质甲醇又名木醇，是一种最简单的饱和醇。

甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体，熔点-93.9°C、沸点64.7°C，能溶于水和许多有机溶剂。

甲醇有毒，大量饮用会导致死亡。

甲醇易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，同时放出热量：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O甲醇有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或者皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。

甲醇中毒后，通常可以用乙醇解读法。

其原理是因为甲醇本身无毒，而代谢产物有毒，因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。

甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶，而这种酶和乙醇更具亲和力，甲醇中毒者，可以通过饮用烈性酒（酒精毒通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢，进而使之排除体外，而甲醇已经代谢产生的甲酸，可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）来中和。

年产3万吨甲醇精馏工艺设计The Design of Single Tower Distillation Process 30kt/aMethanol目录摘要 ............................................................................................................................ 错误！未定义书签。

Abstract..................................................................................................................... 错误！未定义书签。

引言 .. (1)第一章文献综述 (2)1.1本课题研究的目的和意义 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途 (2)1.3甲醇工业的发展及现状 (3)1.3.1甲醇的消费量 (3)1.3.2 世界甲醇工业的发展 (3)1.3.3我国甲醇工业发展 (3)1.4甲醇精馏的方法 (4)1.5工艺流程的选择 (4)1.6单塔工艺流程的描述 (5)1.7塔设备的选择 (6)第二章精馏塔物料衡算及热量衡算 (7)2.1 精馏塔的物料衡算 (7)2.1.1原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 (7)2.1.2原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量 (7)2.1.3物料衡算 (7)2.2 热量衡算 (8)2.2.1塔顶冷凝器的热量衡算 (8)2.2.2 全塔的热量衡算 (10)第三章精馏塔工艺设计计算 (13)3.1回流比及塔板数的确定 (13)3.1.1求最小回流比及操作回流比 (13)3.1.2采用逐板法求理论板层数 (14)3.1.3实际板层数的求取 (15)3.2精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (16)3.2.1操作压力 (16)3.2.2操作温度 (16)3.2.3平均摩尔质量计算 (16)3.2.4平均密度计算 (17)3.2.5液体平均表面张力的计算 (18)3.2.6平均粘度计算 (19)3.3精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (20)3.3.1 塔径计算 (20)3.3.2精馏塔有效高度的计算 (22)3.4塔板主要工艺尺寸的计算 (22)3.4.1溢流装置计算 (22)3.4.2塔板布置 (24)3.5塔板的流体力学验算 (25)3.5.1塔板压降 (25)3.5.2液面落差 (26)3.5.3液沫夹带 (26)3.5.4漏液 (27)3.5.5液泛 (27)3.6塔板负荷性能图 (28)3.6.1精馏段塔板负荷性能图 (28)3.6.2提留段塔板负荷性能图 (32)3.7塔附件及总塔高设计 (35)3.7.1塔附件设计 (35)3.7.2 塔总体高度的设计 (36)3.8接管的设计 (37)3.8.1塔顶蒸气出口管的直径 (37)3.8.2回流管的直径 (37)3.8.3 进料管的直径 (38)3.8.4塔底出料管的直径 (38)3.8.5加热蒸汽进口管 (38)3.9筛板塔设计计算结果 (39)结论 (40)致谢 .................................................................................................................................. 错误！未定义书签。

课题名称：年产3万吨甲醇合成工艺设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究The technical design and research of30kt/amethanoldistillation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章文献综述 (2)1.1研究背景 (2)1.1.1课题的提出 (2)1.1.2课题的内容 (2)1.1.3课题的方法 (2)1.1.4课题的目的 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途及其发展 (3)1.3甲醇精馏工艺主要精馏工艺 (4)1.3.1甲醇精馏工艺发展 (4)1.3.2甲醇主要精馏工艺的介绍 (4)1.3.3双塔与三塔精馏技术比较 (5) (6)1.4.1预精馏系统 (6)1.4.2 加压精馏系统 (6)1.4.3常压精馏系统 (6)1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制 (7)第2章甲醇精馏工段物料及热量横算 (9)2.1甲醇三塔精馏工艺物料衡算 (9)2.1.1预塔物料衡算 (9)2.1.2加压塔物料衡算 (10)2.1.3常压塔物料衡算 (11)2.1.4粗甲醇中甲醇回收率 (12)2.2 常压精馏塔的能量衡算 (12)第3章常压塔实际塔板数及塔径设计 (16)3.1 常压塔实际塔板数计算 (16)3.1.1常压塔理论塔板数的计算 (16)3.1.2常压塔实际塔板数的计算 (18)3.2塔高的计算 (18)第4章浮阀塔塔盘工艺设计 (20)4.1塔高设计 (20)4.2溢流堰设计 (20)4.3降液管设计 (21)4.4塔板布置及浮阀数目与排列 (22)4.4.1浮阀数目计算 (22)4.4.2浮阀数排列 (23)4.5 塔板流体力学验算及校核 (23)4.5.1气相通过浮阀塔的压降计算 (23)4.5.2降液管液泛校核 (24)4.5.3 液体在降液管内停留时间 (25)4.5.4 雾沫夹带量校核 (25)4.5.5塔板负荷性能 (26)第5章辅助设备的设计 (28)5.1 再沸器与贮罐的设计 (28)5.2接管设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究摘要：甲醇是基本的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。

目录目录 (1)摘要 .......................................................... 错... 误!未定义书签。

ABSTRACT ................................................. 错. 误!未定义书签。

1 绪论 (5)1.1甲醇的概况 (5)1.2甲醇的用途 (5)1.3甲醇的危险性概述6...1.4甲醇的制备过程6...1.5 双塔和三塔精馏的区别 ................................................................................... 6.. .2 精馏塔工艺设计计算............................................................. 8...2.1 预精馏塔的物料衡算 ................................................................................... 8.. .2.2 主精馏塔的物料衡算 ................................................................................... 9.. .2.2.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率.................................... 9.2.2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量................................. 9.2.2.3 物料衡算........................................................................... 9...2.3最小回流比的确定......................................................... 9...2.4 精馏塔有关物性数据的计算................................................ 1..0.2.4.1 平均温度计算...................................................... 1..0.2.4.2 混合液体粘度计算.................................................. 1..1.2.4.3 平均密度计算...................................................... 1..1.2.4.4混合液体表面张力计算................................................ 1..32.4.5 混合液的相对挥发度计算............................................. 1..42.5.6 气液相体积流量计算................................................ 1..5.2.5 塔板数的确定............................................................ 1..6.2.5.1 理论板数.......................................................... 1..6.2.5.2 实际塔板数........................................................ 1..7.2.6 塔径计算 .................................................................................. 1..8 ..2.7 塔板工艺尺寸计算......................................................... 2..0.2.7.1 溢流装置的设计计算................................................. 2..0.2.7.2 塔板布置及筛板数目与排列........................................... 2..22.8 筛板的流体力学验算....................................................... 2..3.2.8.1 塔板压降........................................................... 2..3.2.8.2 液面落差........................................................... 2..4.2.8.3 液沫夹带........................................................... 2..4.2.9 塔板性能负荷图........................................................... 2..4.2.9.1 液沫夹带线......................................................... 2..4.2.9.2液泛线.............................................................. 2..5.2.9.3 液相负荷上限线..................................................... 2..6.2.9.4漏液线.............................................................. 2..6.2.9.5 液相负荷下限线..................................................... 2..6.3 塔盘的结构设计................................................................................... 3..0.3.1 塔板结构................................................................. 3..0..3.1.1矩形板.............................................................. 3..1.3.1.2通道板.............................................................. 3..1.3.2受液盘.................................................................... 3..2..3.2.1 凹形受液盘......................................................... 3..2.3.2.2液封盘.............................................................. 3..2.3.3降液板.................................................................... 3..3..3.4 支持板和支持圈........................................................... 3..3.3.5 塔盘机械计算............................................................. 3..3.3.5.1 塔盘的载荷......................................................... 3..3.3.5.2 塔盘板的允许挠度................................................... 3..4.3.5.3 矩形板稳定性校核................................................... 3..4.3.5.4 通道板稳定性校核................................................... 3..8.4 辅助装置及附件设计................................................................................... 4..0.4.1 接管设计................................................................. 4..0..4.1.1进料管.............................................................. 4..0.4.1.2回流管.............................................................. 4..0.4.1.3 塔顶蒸气出料管..................................................... 4..1.4.1.4法兰................................................................ 4..1..4.2 除沫器设计 .................................................................................. 4..1..4.2.1 设计气速的选取..................................................... 4..2.4.2.2 除沫器直径计算..................................................... 4..2.4.3人孔4..2..4.4吊柱4..3..4.5裙座4..3..4.5.1 裙座选材........................................................... 4..3.4.5.2 裙座的结构......................................................... 4..3.4.6 操作平台和扶梯 .................................................................................. 4..5.5 塔的强度设计和稳定性校核....................................... 错. 误!未定义书签。

甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文甲醇精馏工艺及塔器优化设计论文甲醇作为非常重要的化工原料，其制备过程较为复杂，随着科技的进步，在甲醇精馏工艺上我国化工行业已经取得了巨大的进步。

目前，国内应用最多的是鲁奇节能工艺的改进版本，但是由于目前的需求更高，要求也不断升级，所以技术人员还需要对精馏工艺进行优化设计和完善，选用更加合理的塔器甲醇精馏。

因为在甲醇精馏工艺分析方面和塔器选择优化方面还有发展进步的空间，所以本文着重对此进行了分析。

1甲醇精馏工艺分析(1)双塔精馏工艺传统的甲醇精馏装置主要使用双塔精馏工艺，该工艺主要应用精馏塔和预精馏塔，应用最为广泛。

甲醇的与处理工艺是由与之精馏塔完成，预热器完成甲醇的预热，塔釜泵对粗甲醇实行加压，然后将其置于预精馏塔中，去除粗甲醇的水分。

为了实现大量的甲醇能留住，特别是在液相中，最大限度的实现甲醇回收，需要将塔顶的两极冷凝应用起来，在塔内形成了一种返流现象，这样不仅最大程度的回收了甲醇，还提高其稳定性能。

塔顶会出现一些甲醇或者初馏份，这些溢出的部分在通过某些通道回到主精馏塔中，我们生产的甲醇在塔顶，废物及循环甲醇水会在塔底，最终实现甲醇的精馏。

(2)三塔精馏工艺三塔精馏同双塔精馏相比应用更为广泛，其生产效率非常高。

三塔精馏有加压塔和常压塔，其生产过程较为绿色环保，能源使用较少，利用率较高。

粗甲醇进入预热器，然后在送到精馏塔。

粗甲醇杂质发生分解，精馏的甲醇去往塔顶，然后经过燃料管，用塔釜泵加压物料并送到加压塔。

甲醇经过冷凝进入回流槽，冷凝后会出现两种产品，一种是甲醇水溶液，一种是精甲醇产品。

2甲醇精馏塔器优化设计(1)理论优化,配置塔器精甲醇的生产离不开精馏塔，精馏塔在生产甲醇中起到了至关重要的作用，因此在甲醇精馏塔器设计中应该对其进行理论优化。

一般设计人员认为操作和结构设计对甲醇的生产有巨大影响，尤其是操作配置和精馏塔的结构设计，事实证明确实会对甲醇产量造成重大影响。

课题名称：年产3万吨甲醇合成工艺设计系别化学工程系学号 201201010857班级石化1212学生姓名罗亚峰指导老师吴永健完成日期 2014.12.07甲醇是一种久用的传统化工产品。

在农药,医药,染料，香料,涂料以及三大合成材料生产中都需要甲醇作为原料或作为溶剂。

因此,甲醇是一种有着广泛用途的重要的有机化工原料,甲醇工业生产对其他相关工业和国民经济的发展都有着重要意义。

随着经济全球化进程的发展,21世纪的化学工业,其产业结构正在不断调整,日益突出了精细化工的主体地位。

近几十年来,特别是我国甲醇工业的发展,生产规模逐渐扩大,下游产品种类不断增加,社会需求越来越大。

因此,迫切要求对甲醇合成过程进行优化操作和控制。

化学工业的巨大变迁也使得化学产品设计变得日益重要。

设计的主要内容是进行工艺论证，物料衡算和热量衡算等。

本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则，采用煤炭为原料；利用GSP气化工艺造气；NHD净化工艺净化合成气体；低压下利用列管均温合成塔合成甲醇；三塔精馏工艺精制甲醇；此外严格控制三废的排放，充分利用废热，降低能耗，保证人员安全与卫生。

关键词：甲醇、精馏。

Methanol is a kind of extremely important organic industrial chemicals, and a kind of fuel too, it is the basic products of the chemistry of carbon one. It is very important in national economy. In recent years, with the development of the products that are made from methanol, especially the popularization and application of the fuel of methanol, the demand for the methanol rises by a large margin. In order to satisfy economic development's demands for methanol , have launched the methanol project of this 30,000t/a. Main content that design to carry on craft prove, supplies weighing apparatus regard as with heat weighing apparatus charging etc The principle of the design in line with according with the national conditions, technologically advanced and apt, economy, protecting environment,. Coals is adopted as raw materials; the craft of GSP gasification is utilized to make water gas; the craft of NHD purification is utilized to purify the syngas; tubular average -temperature reaction is utilized to synthesize methanol keeping in low pressure; the rectification craft of three towers is utilized to rectify methanol; In addition control the discharge of the three wastes strictly, fully utilize used heat, reduce energy consumption, guarantee the personal security and hygiene.Keyword: Methanol, synthesis.目录一、甲醇的国内外发展简况及市场用途 (6)1、生产得发展 (6)2、生产技术得发展 (7)3、甲醇的用途 (7)二、甲醇合成的主要方法 (8)三、甲醇合成的生产原理及影响因素 (9)1、合成系统中的反应 (9)2、甲醇合成生产得影响因素 (9)2.1温度的影响 (9)2.2压力的影响 (9)2.3原料配比的影响 (10)2.4催化剂颗粒尺寸的影响 (10)2.5空速的影响 (10)2.6反应器结构的影响 (11)四、设计依据 (12)五、工艺流程说明 (13)六、生产工艺设计 (13)1、物料衡算 (13)1.1新鲜气、驰放气摩尔流量 (14)1.2循环比的计算 (16)1.3转化率得计算 (17)2、热量衡算 (17)2.1入塔气与出塔气的热交换过程热量衡算 (18)2.2合成器冷却器得热量衡 (24)3、设备选型与计算 (27)3.1催化剂用量 (27)3.2冷却冷凝器的设备计算与选型 (27)3.3粗甲醇储槽 (29)3.4循环压缩机的计算 (30)七、讨论 (31)八、参考文献 (32)一、甲醇的国内外发展简况及甲醇的用途甲醇作为极其重要的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。

甲醇精馏工艺流程设计研究方法和手段1. 引言1.1 概述甲醇精馏工艺是一种常用的分离提纯技术，在化工行业中具有广泛的应用。

随着工艺技术的不断发展和改进，如何合理设计和优化甲醇精馏工艺流程成为了研究的重点之一。

本文旨在探讨甲醇精馏工艺流程设计的研究方法和手段，为实际生产过程中的优化提供指导。

1.2 研究背景甲醇是一种重要的有机化学品，在合成气、石油化工等领域具有广泛应用。

其制备通常需要通过甲醇精馏来实现高纯度产品的获取。

然而，在实际生产过程中，由于原料质量、操作条件等因素的影响，常常会出现产品纯度低、能耗较高等问题。

因此，针对甲醇精馏工艺进行研究和优化显得尤为重要。

1.3 研究意义甲醇精馏工艺流程设计涉及到多个方面，包括实验设计与数据采集方法、数值模拟技术应用以及设备调整和优化策略等。

通过对这些方法和手段的深入研究，可以为实际生产中的甲醇精馏工艺改进提供有效的指导和支持。

同时，本文还将结合具体案例进行分析，探讨不同设计方案的优劣，并提出改进方向。

通过本文的研究，可以为甲醇行业提供更加科学、高效的工艺流程设计方法和手段，并为相关行业的发展带来积极影响。

同时，本文也可为其他类似分离提纯过程的研究提供借鉴和参考价值。

在优化工艺过程中减少能源消耗、提高产品质量是未来发展趋势，因此本文也将对行业未来发展提出一些建议。

以上就是本文“甲醇精馏工艺流程设计研究方法和手段”的引言部分内容介绍。

接下来，将在第二部分对甲醇精馏工艺进行概述, 让读者更好地了解其基本原理与应用背景。

2. 甲醇精馏工艺概述2.1 甲醇精馏工艺流程简介甲醇精馏是一种常用的分离技术，用于从混合物中提取纯净的甲醇。

其基本原理是通过利用不同组分的沸点差异，将混合物中的甲醇蒸发出来，并在冷凝器中重新液化收集。

一般而言，甲醇精制可通过多级塔式或托管式精馏设备完成。

在多级塔式精馏过程中，混合物被逐步加热至不同温度区段，使得各组分按其沸点高低逐级气化并冷凝。

甲醇精馏工艺研究摘要：主要通过对双塔、三塔甲醇精馏工艺进行分析研究，对能耗方面进行降低，将加压塔内的蒸汽进行再利用，为精馏过程做出能耗的降低。

就三塔甲醇精馏工艺进行优化，新增一个加压塔，将其产生的蒸汽运作于第一个塔的再沸器，提高能量的循环利用率的同时，得到了甲醇精馏质量的提升。

关键词：甲醇精馏工艺研究随着我国科技的不断发展，甲醇在许多方面的运用技术逐渐成熟，甲醇精馏工艺得到了不断的提升。

而甲醇精馏装置对于甲醇精馏工艺起到不可或缺的作用，对甲醇精馏装置进行优化与改进，将会对甲醇精馏工艺产品质量以及产量的提升起到重要作用。

一、甲醇精馏工艺流程1.双塔精馏工艺流程在我国长期的甲醇精馏工艺历程中，双塔精馏是一种传统的甲醇精馏装置，这种装置在我国各大甲醇精馏工业区应用的较为广泛。

通过对甲醇原料进行预热加压处理，让粗处理过的甲醇原料进入预精馏塔，通过两级冷凝措施对甲醇进行冷凝回收，使水蒸气液化与大部分甲醇以及少量杂质沉入塔底为下一阶段的精馏做准备，另外一部分含有少量的甲醇、水以及甲醇的其他化合物则会顺着塔顶逸出。

塔底的产品则会通过管道运输至主精馏塔进行精馏。

主精馏塔经过加压操作，在塔顶回收精馏过的甲醇产品，少量的甲醇以及一些其他废料进入处理系统进行废弃或者再利用。

双塔甲醇精馏过程的主要流程如图1所示。

2.三塔精馏工艺过程通过对甲醇原料进行预热处理以后，在预精馏塔内对原料中的部分杂质进行加热逸出处理，然后让底液通过加压处理顺着管道运输至主精馏塔。

主精馏塔通过对甲醇原料的加压精馏，得到了纯净的甲醇蒸汽，通过两级冷凝手段，大部分甲醇液化进入回流槽，部分甲醇返回精馏塔顶部为之后的精馏提供回流过程。

小部分甲醇以及其他的杂质溶液在塔底形成底液，通过加压作用运输至常压精馏塔，使各种醇类杂质通过分离进入分类的管道，底液则送至废水处理装置进行处理。

三塔精馏的主要工艺流程如图2所示。

3.四塔精馏的工艺流程四塔精馏的工艺流程较为复杂，一般没有进行大规模使用。

年产3万吨酒精工艺设计Annual Output of 30k Tons of Process Design ofAlcohol目录摘要............................................................................. Abstract........................................................................引言..........................................................................第一章概述................................................................1.1乙醇的性质及质量标准.............................................1.1.1物理性质.......................................................1.1.2化学性质.......................................................1.1.3生化性.........................................................1.1.4质量标准.......................................................1.2乙醇生产的意义及发展.............................................1.2.1乙醇生产的意义.................................................1.2.2乙醇生产发展...................................................1.3乙醇的应用领域...................................................第二章乙醇生产方法介绍....................................................2.1合成法...........................................................2.2发酵法...........................................................2.2.1淀粉质原料的发酵工艺...........................................2.2.2糖蜜原料的发酵工艺.............................................第三章工艺流程介绍及精馏塔设备选型 ....................................3.1 总生产工艺流程介绍...............................................3.1.1 原料的处理.....................................................3.1.3糖化和发酵.....................................................3.1.4浓缩...........................................................3.1.5 精馏 ..........................................................3.2 精馏概述 ........................................................3.3 塔设备选型.......................................................第四章塔设备及附件设计....................................................4.1物料衡算.........................................................4.1.1理论糖蜜消耗量.................................................4.1.2实际糖蜜消耗量.................................................4.1.3精馏塔全塔物料衡算.............................................4.2塔板数的确定.....................................................4.2.1理论板数N的求取...............................................4.2.2实际塔板数的确定...............................................4.3精馏塔操作工艺条件及相关物性数据的计算 ...........................4.4塔板主要工艺结构尺寸的计算 .......................................4.4.1塔径...........................................................4.4.2塔板工艺结构尺寸的设计与计算 ...................................4.5塔板的流动性能校核...............................................4.5.1 气相通过浮阀塔板的压降.........................................4.5.2淹塔校核.......................................................4.5.3物沫夹带校核...................................................4.5.4漏液校核.......................................................4.6 塔板的负荷性能图.................................................4.7附件设计.........................................................4.7.2 筒体与封头.....................................................4.7.3 除沫器 ........................................................4.7.4 裙座 ..........................................................4.7.5吊柱...........................................................4.7.6 人孔 ..........................................................4.8塔体高度的设计...................................................第五章塔附属设备设计.......................................................5.1确定冷凝器和再沸器的热负荷， .....................................5.2冷凝器的选择.....................................................5.3再沸器的选择.....................................................结论............................................................................致谢............................................................................参考文献........................................................................附录............................................................................年产3万吨酒精工艺设计摘要：酒精又叫乙醇，是一种用途最为广泛重要的工业产品之一。

年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究The technical design and research of30ktamethanoldistillation目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章文献综述 (2)1.1研究背景 (2)1.1.1课题的提出 (2)1.1.2课题的内容 (2)1.1.3课题的方法 (2)1.1.4课题的目的 (2)1.2甲醇的简介 (2)1.2.1甲醇的性质 (2)1.2.2甲醇的用途及其发展 (3)1.3甲醇精馏工艺主要精馏工艺 (4)1.3.1甲醇精馏工艺发展 (4)1.3.2甲醇主要精馏工艺的介绍 (4)1.3.3双塔与三塔精馏技术比较 (5) (6)1.4.1预精馏系统 (6)1.4.2 加压精馏系统 (6)1.4.3常压精馏系统 (6)1.5 甲醇三塔精馏工艺流程操作控制 (7)第2章甲醇精馏工段物料及热量横算 (9)2.1甲醇三塔精馏工艺物料衡算 (9)2.1.1预塔物料衡算 (9)2.1.2加压塔物料衡算 (10)2.1.3常压塔物料衡算 (11)2.1.4粗甲醇中甲醇回收率 (12)2.2 常压精馏塔的能量衡算 (12)第3章常压塔实际塔板数及塔径设计 (16)3.1 常压塔实际塔板数计算 (16)3.1.1常压塔理论塔板数的计算 (16)3.1.2常压塔实际塔板数的计算 (18)3.2塔高的计算 (18)第4章浮阀塔塔盘工艺设计 (20)4.1塔高设计 (20)4.2溢流堰设计 (20)4.3降液管设计 (21)4.4塔板布置及浮阀数目与排列 (22)4.4.1浮阀数目计算 (22)4.4.2浮阀数排列 (23)4.5 塔板流体力学验算及校核 (23)4.5.1气相通过浮阀塔的压降计算 (23)4.5.2降液管液泛校核 (24)4.5.3 液体在降液管内停留时间 (25)4.5.4 雾沫夹带量校核 (25)4.5.5塔板负荷性能 (26)第5章辅助设备的设计 (28)5.1 再沸器与贮罐的设计 (28)5.2接管设计 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)年产3万吨甲醇精馏工艺设计及研究摘要：甲醇是基本的有机化工原料，是碳一化学工业的基础产品，在国民经济中占有重要地位。

目录摘要 (I)Abstract (I)1. 引言 (1)2. 精馏塔的物料衡算 (2)2.1 原料液级塔顶、塔底产品的摩尔分率 (2)2.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 (2)3. 塔板数的确定 (2)3.1 最小回流比和操作回流比 (2)3.2 求精馏塔的气、液相负荷 (3)3.3 精馏段、提馏段操作线方程 (3)3.4 图解法求理论塔板层数 (3)3.5 实际板层数ET的求取 (3)4. 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (6)4.1 操作压力 (6)4.2 操作温度计算 (6)4.3 平均摩尔质量的计算 (6)4.3.1 塔顶平均摩尔质量计算 (6)4.3.2 进料板平均摩尔质量计算 (6)4.3.3 塔釜平均摩尔质量计算 (6)4.3.4. 精馏段平均摩尔质量 (7)4.3.5 提馏段平均摩尔质量 (7)4.3.6 平均密度的计算 (7)4.4 精馏段平均密度的计算 (8)4.4.1 气相由理想气体状态方程 (8)4.4.2 液相密度ρLm (8)4.5 提馏段平均密度的计算 (8)4.5.1 气相密度由理想气体状态方程 (8)4.5.2 液相 (8)4.6 平均黏度的计算 (9)4.6.1 塔顶液相平均黏度的计算 (9)4.6.2 进料板平均黏度的计算 (9)4.6.3 塔底液相平均黏度的计算 (9)4.7 平均表面张力的计算 (9)4.7.1 塔顶液相平均表面张力的计算 (9)4.7.2 塔底液相平均表面张力的计算 (10)5. 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (10)5.1 精馏段 (10)5.1.1 塔径的计算 (10)5.2 提馏段 (11)5.2.1 提馏段塔径的计算 (11)5.3 精馏塔有效高度的计算 (12)5.4 精馏塔空间高度的计算 (12)5.4.1 塔顶空间 (12)5.4.2 塔底空间 (12)5.4.3 塔支座 (13)5.4.4 塔体高度 (13)6. 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)6.1精馏段 (13)6.1.1溢流装置计算 (13)6.1.2 堰长lw (13)6.1.3 溢流堰高度hw (13)6.1.4 弓形降液管的宽度Wd和截面积Af (14)6.1.5 降液管底隙高度ho (14)6.2 塔板布置 (14)6.2.1 塔板的分块 (14)6.2.2 边缘区宽度确定 (14)6.2.3 开孔区面积计算 (15)6.2.4 筛孔计算与排列 (15)6.3 提馏段 (15)6.3.1 溢流装置计算 (15)6.3.2 堰长l' (15)w6.3.3 溢流堰高度h'w (16)6.3.4 弓形降液管 (16)6.3.5 降液管底隙高度h'o (16)6.4 塔板布置 (17)6.4.1 塔板的分块 (17)6.4.2 边缘区宽度确定 (17)6.4.3 开孔区面积计算 (17)6.4.4 筛孔计算与排列 (17)7. 筛板的流体力学验算 (18)7.1 精馏段 (18)7.1.1 干板的阻力hc计算 (18)7.1.2. 气体通过液层的阻力hl的计算 (18)7.1.3 液体表面张力的阻力hσ计算 (18)7.1.4 液面落差 (19)7.1.5 液沫夹带 (19)7.1.6 漏液 (19)7.1.7 液泛 (19)7.2 提馏段 (20)7.2.1 干板的阻力h'c计算 (20)7.2.2 气体通过液层的阻力h'l计算 (20)7.2.3 液体表面张力的阻力h'σ计算 (20)7.2.4 液面落差 (21)7.2.5 液沫夹带 (21)7.2.6 漏液 (21)7.2.7 液泛 (21)8. 塔板负荷性能图 (22)8.1 精馏段 (22)8.1.1 过量泄露线 (22)8.1.2 过量雾末夹带线 (22)8.1.3 液相负荷下限线 (23)8.1.4 液相负荷上限线 (23)8.1.5 淹塔线 (23)8.2 提馏段 (25)8.2.1过量泄露线 (25)8.2.2 过量雾沫夹带线 (25)8.2.3 液相负荷下限线 (26)8.2.4 液相负荷上限线 (26)8.2.5 淹塔线 (26)9. 筛板塔设计计算结果 (28)10. 辅助设备的计算及选型 (29)10.1 原料贮罐 (29)10.2 产品贮罐 (29)10.3 原料预热器 (29)10.4 塔顶全凝器 (30)10.5 塔底再沸器 (30)10.6 产品冷却器 (30)10.7 管径的设计 (31)10.8 泵的计算及选型 (31)11. 参考文献 (33)12. 设计评述和有关问题的讨论 (32)13. 附录 (34)14. 主要符号说明 (36)致谢.................................................................................................. 错误！未定义书签。

产3万吨酒精工厂工艺设计毕业设计（论文）题目：年产3万吨酒精厂工艺模拟设计教学院：化学与材料工程专业名称：化学工程与工艺（生物化工）学号：200940810224学生姓名：周遊指导教师：胡燕辉2013年 4 月 15 日摘要本设计是年产3万吨酒精工厂模拟设计，发酵原料为糖蜜。

本设计对酒精的工厂进行了模拟计算和设备选型，力求理论和实践相结合。

工艺上的设计为：单浓度糖蜜进行连续发酵(其工艺较为简单，并且易于操作）、主要蒸馏工段采用差压式二塔蒸馏机组（能有效利用热能）、生石灰吸水法，通过物料衡算、设备选型计算、水电汽耗的计算等合理优化设计生产工艺过程。

关键词：酒精工厂；发酵法；糖蜜；蒸馏AbstractThis design is the annual output of 30,000 tons of alcohol factory analog design, theraw material for fermentation is the molasses. The alcohol factory is simulated and equipment is selected, and strives to the combination of theory and practice. Design of the process: continuous fermentation for molasses of single concentration (the process is relatively simple and easy to operate), the main distillation section use differential pressure distillation tower units (effectively utilizing thermal energy), the quicklime suction method, through material balance selection of equipment, loss of water andsteam we can design the process.Key words:Alcohol factory；Fermentation；Molasses；Distillation目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 产品介绍 (1)1.2 研究目的和意义 (1)1.3 设计原则 (2)2 设计说明 (3)2.1工艺指标和基础数据 (3)2.2 生产工艺概述 (3)3 原料的处理 (5)3.1糖蜜原料 (5)3.2糖蜜的贮存 (5)3.3 稀糖液的制备及处理 (5)3.3.1 糖蜜稀释的目的及方法 (5)3.3.2糖蜜酸化的目的及方法 (6)3.3.3添加营养盐 (6)3.3.4糖液的灭菌 (6)3.3.5稀糖液的澄清 (7)4工艺计算 (8)4.1物料衡算 (8)4.1.1原料消耗量计算（基准：1吨无水乙醇） (8)4.1.2 酵醪液量的计算 (8)4.1.3 成品与废醪量的计算 (9)4.1.4年产量为3万吨燃料酒精的总物料衡算 (10)4.1.5 稀释工段的物料衡算 (11)4.2热量衡算 (12)4.2.1 发酵工段的物料和热量衡算 (12)4.2.2 蒸馏工段的物料和热量衡算 (12)4.3供用水衡算 (17)4.3.1 精馏塔分凝器冷却用水 (17)4.3.2 成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水 (17)4.3.3 总用水量 (18)4.4 其他衡算 (18)4.4.2 供电衡算 (19)5 设备计算与选型 (20)5.1发酵设备设计 (20)5.1.1 发酵罐容积和个数的确定 (20)5.1.2 糖蜜储罐个数的计算 (21)5.1.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 (21)5.2其它设备的计算和选型 (25)5.2.1 蒸馏设备 (25)5.2.2 换热器的选型 (25)5.2.3 稀释器 (26)6.1车间布置设计 (27)6.1.1 建筑基本原则 (27)6.1.2 建筑基本要求 (27)6.1.3 全厂总平面设计 (27)6.2车间内常用设备的布置 (27)6.2.1 发酵设备 (28)6.2.2 蒸馏设备及其他设备 (28)7 废物处理及再利用 (29)7.1废物总类 (29)7.1.1污水废物 (29)7.1.2气体废物 (29)7.1.3固体废物 (29)7.2废物利用 (29)7.2.1 废气处理 (30)7.2.2 废水和废渣处理 (31)结论 (32)附录 (33)致谢 (35)参考文献 (36)1绪论1.1 产品介绍乙醇俗称酒精，化学名称是乙醇（C2H5OH）是一种无色、透明、易挥发，具有特殊香味的液体，密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能作为萃取剂）。

摘要甲醇最早由木材和木质素干馏制的，故俗称木醇，这是最简单的饱和脂肪组醇类的代表物。

无色、透明、高度挥发、易燃液体。

略有酒精气味。

分子式 C-H4-O。

近年来，世界甲醇的生产能力发展速度较快。

甲醇工业的迅速发展，是由于甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂，广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。

由甲醇转化为汽油方法的研究成果，从而开辟了由煤转换为汽车燃料的途径。

近年来碳一化学工业的发展，甲醇制乙醇、乙烯、乙二醇、甲苯、二甲苯、醋酸乙烯、醋酐、甲酸甲酯和氧分解性能好的甲醇树脂等产品，正在研究开发和工业化中。

甲醇化工已成为化学工业中一个重要的领域。

目前，我国的甲醇市场随着国际市场的原油价格在变化,总体的趋势是走高。

随着原油价格的进一步提升，作为有机化工基础原料—甲醇的价格还会稳步提高。

国内又有一批甲醇项目在筹建。

这样，选择最好的工艺利设备，同时选用最合适的操作方法是至关重要的。

本计为分离甲醇－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加回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。

塔釜采用间接蒸汽加热，塔底产品经冷却后送至储罐，设计对其生产过程和主要设备进行了物料衡算、塔设备计算、热量衡算、换热器设计等工艺计算。

关键字：精馏泡点进料物料衡算目录1精馏塔的物料衡算 (2)2232塔板数确定.........................................N (3)T3、液相负荷.............................. 错误!未定义书签。

4错误!未定义书签。

3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算55568错误!未定义书签。

4精馏塔的塔体工艺尺寸计算 (9)错误!未定义书签。

......................................提馏段踏进计算.....................................125 塔板主要工艺尺寸的计算 (13)精馏段错误!未定义书签。

4.3.2前言在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大，应用面广的重要单元设备。

塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。

所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。

塔设备按其结构形式基本上可分为两类：板式塔和填料塔。

以前，在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。

近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小以性能稳定等特点。

因此填料塔已被推广到大型汽液操作中。

在某些场合还代替了传统的板式塔。

如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。

随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中。

板式塔为逐级接触式汽液传质设备，它具有结构简单、安装方便、操作弹性大、持液量小等优点。

同时也有投资费用较高、填料易堵塞等缺点。

本设计目的是分离甲醇 - 水混合液，处理量不大，故选用填料塔。

塔型的选择因素很多。

主要因素有物料性质、操作条件、塔设备的制造安装和维修等。

1与物性有关的因素①易起泡的物系在板式塔中有较严重的雾沫夹带现象或引起液泛，故选用填料塔为宜。

因为填料不易形成泡沫。

本设计为分离甲醇和水，故选用填料塔。

②对于易腐蚀介质，可选用陶瓷或其他耐腐蚀性材料作填料，对于不腐蚀的介质，则可选金属性质或塑料填料，而本设计分离甲醇和水，腐蚀性小可选用金属填料。

2与操作条件有关的因素①传质速率受气膜控制的系统，选用填料塔为宜。

因为填料塔层中液相为膜状流、气相湍动，有利于减小气膜阻力。

②难分离物系与产品纯度要求较高，塔板数很多时，可采用高效填料。

③若塔的高度有限制，在某些情况下，选用填料塔可降低塔高，为了节约能耗，故本设计选用填料塔。

④要求塔内持液量、停留时间短、压强小的物系，宜用规整填料。

4.3.3流程确定和说明1加料方式加料方式有两种：高位槽加料和泵直接加料。

采用高位槽加料，通过控制液位高度，可以得到稳定的流量和流速。

年产3万吨酒精工厂工艺设计设计毕业设计（论文）题目：年产3万吨酒精厂工艺模拟设计教学院：化学与材料工程专业名称：化学工程与工艺（生物化工）毕业设计（论文）摘要本设计是年产3万吨酒精工厂模拟设计，发酵原料为糖蜜。

本设计对酒精的工厂进行了模拟计算和设备选型，力求理论和实践相结合。

工艺上的设计为：单浓度糖蜜进行连续发酵(其工艺较为简单，并且易于操作）、主要蒸馏工段采用差压式二塔蒸馏机组（能有效利用热能）、生石灰吸水法，通过物料衡算、设备选型计算、水电汽耗的计算等合理优化设计生产工艺过程。

关键词：酒精工厂；发酵法；糖蜜；蒸馏毕业设计（论文）AbstractThis design is the annual output of 30,000 tons of alcohol factory analog design,the raw material for fermentation is the molasses. The alcohol factory is simulated and equipment is selected, and strives to the combination of theory and practice. Design of the process: continuous fermentation for molasses of single concentration (the process is relatively simple and easy to operate), the main distillation section use differential pressure distillation tower units (effectively utilizing thermal energy), the quicklime suction method, through material balance selection ofequipment, loss of water and steam we can design the process.Key words: Alcohol factory；Fermentation；Molasses；Distillation毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................ I I 1 绪论 . (1)1.1 产品介绍 (1)1.2 研究目的和意义 (1)1.3 设计原则 (2)2 设计说明 (3)2.1 工艺指标和基础数据 (3)2.2 生产工艺概述 (3)3 原料的处理 (5)3.1 糖蜜原料 (5)3.2 糖蜜的贮存 (5)3.3 稀糖液的制备及处理 (5)3.3.1 糖蜜稀释的目的及方法 (5)3.3.2 糖蜜酸化的目的及方法 (6)3.3.3 添加营养盐 (6)3.3.4 糖液的灭菌 (6)3.3.5 稀糖液的澄清 (7)4 工艺计算 (8)4.1 物料衡算 (8)4.1.1 原料消耗量计算（基准：1吨无水乙醇） (8)4.1.2 酵醪液量的计算 (8)4.1.3 成品与废醪量的计算 (9)4.1.4 年产量为3万吨燃料酒精的总物料衡算 (10)4.1.5 稀释工段的物料衡算 (11)4.2 热量衡算 (12)4.2.1 发酵工段的物料和热量衡算 (12)4.2.2 蒸馏工段的物料和热量衡算 (12)毕业设计（论文）4.3供用水衡算 (17)4.3.1 精馏塔分凝器冷却用水 (17)4.3.2 成品酒精冷却和杂醇油分离器稀释用水 (17)4.3.3 总用水量 (18)4.4 其他衡算 (18)4.4.2 供电衡算 (19)5 设备计算与选型 (20)5.1 发酵设备设计 (20)5.1.1 发酵罐容积和个数的确定 (20)5.1.2 糖蜜储罐个数的计算 (21)5.1.3 冷却面积和冷却装置主要结构尺寸 (21)5.2 其它设备的计算和选型 (25)5.2.1 蒸馏设备 (25)5.2.2 换热器的选型 (25)5.2.3 稀释器 (26)6 车间布置设计 (27)6.1 车间布置设计 (27)6.1.1 建筑基本原则 (27)6.1.2 建筑基本要求 (27)6.1.3 全厂总平面设计 (27)6.2 车间内常用设备的布置 (27)6.2.1 发酵设备 (28)6.2.2 蒸馏设备及其他设备 (28)7 废物处理及再利用 (29)7.1 废物总类 (29)7.1.1 污水废物 (29)7.1.2 气体废物 (29)7.1.3 固体废物 (29)7.2 废物利用 (29)7.2.1 废气处理 (30)毕业设计（论文）7.2.2 废水和废渣处理 (31)结论 (29)附录 (33)致谢 (35)参考文献 (36)毕业设计（论文）1绪论1.1 产品介绍乙醇俗称酒精，化学名称是乙醇（C2H5OH）是一种无色、透明、易挥发，具有特殊香味的液体，密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能作为萃取剂）。