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甲醇—水分离过程填料精馏塔设计1.设计方案的确定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。
甲醇常压下的沸点为64.7℃，故可采用常压操作。
用30℃的循环水进行冷凝。
塔顶上升蒸汽用全冷凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷凝器冷却后送至储槽。
因所分离物系的重组分为水，故选用直接蒸汽加热方式，釜残液直接排放。
甲醇-水物系分离难易程度适中，气液负荷适中，设计中选用金属环矩鞍DN50填料。
2.精馏塔的物料衡算2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率甲醇的摩尔质量： M甲=32.04kg/kmol水的摩尔质量: M水=18.02kg/kmolXF=(0.46/32.04)/[0.46/32.04+0.54/18.02]=0.324XD=(0.997/32.04)/[0.997/32.04+0.003/18.02]=0.995XW=(0.005/32.04)/(0.005/32.04+0.995/18.02)=0.00282.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量MF=0.324*32.04+(1-0.324)*18.02=22.56kg /kmolMD=0.995*32.04+(1-0.995)*18.02=31.97kg/kmolMW=0.0028*32.04+(1-0.0028)*18.02=18.06kg/kmol2.3物料衡算原料处理：qn,F=3000/22.56=132.98 kmol/h总物料衡算: 30.728=qn,D +qn,W甲醇物料衡算: 132.98*0.324=0.995 qn,D +0.0028qn,W解得: qn,D =43.05kmol/h qn,W=89.93kmol/h3塔板数的确定3.1甲醇-水属理想物系,故可用图解法求理论板层数.3.1.1由以知的甲醇-水物系的气液平衡数据,绘出x-y图.3.1.2求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比:在x-y 图中对角线上，自点e （0.324,0.324）作垂线即为进料线.该线与平衡线的交点坐标: y =0.682 x =0.324 故最小回流比; R min=(x D –y q )/(y q –x q )=(0.995-0.682)/(0.682-0.324)=0.87. 取操作回流比:R=1.743.1.3求精馏塔的气液相负荷q n,L =R* q n,D =1.74*43.05=74.91kmol/hq n,V =(R+1)* q n,D =2.74*43.05=117.96kmol/h q 、n,L= q n,L +q n,F =74.91+132.98=207.89 kmol/h q 、n,V = q n,V =117.96 kmol/h 3.1.4操作线方程 精馏段：y===0.635x+0.363提馏段：y ’===1.762-0.00213.1.5采用图解法求理论求解结果为：总理论板数: N T =11 进料位置为: N F =7 3.2全塔效率E绘出甲醇-水的气液平衡数据作t-x/y 图,查得:塔顶温度: t=64.6℃ 塔平均温度:t=82.0℃塔釜温度: t=99.3℃ 精馏段平均温度:t=70.75℃ 进料温度: t=76.8℃ 提馏段平均温度:t=88.05℃ 82.0℃下进料液相平均粘度:查手册有:μ甲=0.272mpas, μ水=0.3478mpas ，x 甲=0.192 y 甲=0.565μ=X μ甲+(1-X) μ水=0.324*0.272+(1-0.324)*0.3478=0.323mpasα===5.47=0.49=0.49=0.433.3实际塔板数的求取精馏段实际板层数: N=N/=6/0.43=13.95≈14块提留段实际板层数: N =N/=5/0.43=11.63≈12块.4 精馏塔的工艺条件及物性数据的计算4.1平均摩尔质量塔顶平均摩尔质量:X=Y=0.995. 查平衡曲线(X-Y图)得:X=0.98 MVD=0.995*32.04+(1-0.995)*18.02=31.97kmol/hMLD=0.98*32.04+(1-0.98)*18.02=31.76kmol/h 进料板层平均摩尔质量:查X-Y图得: YF =0.578 XF=0.196MVF=0.578*32.04+(1-0.578)*18.02=26.12kmol/hMLF=0.196*32.04+(1-0.196)*18.02=20.77kmol/h 塔底平均摩尔质量:XW =0.0028. YW=0.013MVW=0.013*32.04+(1-0.013)*18.02=18.20 kmol/hMLW=0.0028*32.04+(1-0.0028)*18.02=18.06kmol/h 精馏段平均摩尔质量:MVJ=(+)/2=(31.97+26.12)/2=29.05 kmol/hMLJ=(+)/2=(31.76+20.77)/2=26.27 kmol/h提馏段平均摩尔质量:M’VJ=(+)/2=(26.12+18.20)/2=22.16 kmol/hM’LJ=(+)/2=(20.77+18.06)/2=19.41kmol/h4.2平均密度计算(1).气相平均密度:由气液平衡图求得蒸汽平均温度：tJ = 70.75℃，tT=88.05℃故得精馏段的蒸汽密度：ρY，J =M T，J /22.4*[T0 /（T0 +t J）] =1.063kg/m3提留段的蒸汽密度：Y，T =MT，T/22.4*[T/（T+tT）] =0.748kg/m3(2).液相平均密度计算: 液相平均密度依下列式计算:1/lm=∑i/i塔顶液相平均密度计算:由t=64.6℃查手册得:甲醇=747.24kg/m -3水=980.66 kg/m 3lDm=1/[(0.997/747.24)+(0.003/980.66)]=747.77 kg/m 3进料板液相平均密度:由t=76.8℃,查手册得: 甲醇=736.88kg/m -3水=974.98kg/m 3进料板液相的质量分数：甲醇=0.196*32.04/[(0.196/32.04)+(0.804/18.02)]=0.302lFm=1/[(0.302/736.88)+(0.698/974.98)]=888.30 kg/m 3塔底液相的平均密度：查手册得在99.3℃时水的密度为：甲醇=712.9kg/m -3水=958.88 kg/m 3=1/[(0.005/712.9)+(0.995/958.88)]=957.23kg/m 3精馏段液相平均密度为:lJ=(747.77+888.30)/2=818.04 kg/m 3提留段液相平均密度：lT=（888.30+957.23）/2=922.77 kg/m 34.3液体平均表面张力计算 液相平均表面张力依下式计算: δ=∑x i /δi塔顶液相平均表面张力的计算:由t=64.6℃查手册得: δ甲醇=18.2 mN/m δ水 =65.345 mN/m δlDm =0.995*18.2+0.005*65.345=18.44 mN/m进料板液相表面张力的计算:由t=76.8℃查手册得: δ甲醇=17.3mN/m δ水=63.144 mN/mδlFm=0.122*17.3+0.818*63.144=54.16 mN/m 塔釜液体的表面张力接近水的表面张力，由t= 99.3℃查手册得：δ甲醇=12.878mN/m δ水=58.933 mN/mδlWm=0.0028*12.878+0.9972*58.933=58.80 mN/m 精馏段液相平均表面张力为:δlT=(18.44+54.16)/2=36.3 mN/m提留段液体平均表面张力为：δlT=(54.16+58.80)/2=56.48 mN/m4.4液体平均粘度计算液相平均粘度依下式计算,即:lgμm =∑xilgμi塔顶液相平均粘度的计算:由t=64.6℃查手册得：μ甲醇=0.330 mpas μ水=0.448 mpaslgμlDm=0.995*lg0.33+0.005*lg0.448解出：μlDm=0.3305 mpas进料板液相平均粘度的计算：由t=76.8℃查手册得：μ甲醇=0.286 mpas μ水=0.329 mpaslgμlFm=0.196*lg(0.286)+0.804*lg(0.329)解出：μlDm=0.3587 mpas塔釜液相平均粘度的计算：由t=99.3℃查手册得：μ甲醇=0.2295mpas μ水=0.2861mpaslgμlWm=0.0028*lg(0.2295)+0.9972*lg(0.2861)解出：μlDm=0.2859 mpas精馏段液相平均粘度为：μlJ=(0.3587+0.3305)/2=0.3346 mpas提留段液相平均粘度为：μlT=(0.3587+0.2859)/2=0.3223 mpas5精馏塔的塔体工艺尺寸计算5.1 塔径的计算5.1.1精馏段塔径计算WL=74.91*26.27=1967.89 kg/hWV=117.96*29.05=3426.74 kg/h精馏段气、液混合物的平均体积流量：= ==0.924m3/s= ==0.000668m3/s贝恩—霍根关联式=A-K=0.06225-1.75*解得：=5.36 m/s取=0.7=3.752 m/sD==0.56m圆整为0.6m此时==3.27m/s泛点速率校核：==0.61 在允许范围内5.1.2.提留段塔径计算计算方法同精馏段,计算结果为:uF=5.72m/sD=0.542 m圆整塔径,取 D=0.60m.泛点率校核：u==3.44m/su/ uF=(3.44/5.72)=0.60 (在允许范围内) 填料规格校核： D/d =600/50=12 >8液体喷淋密度校核：取最小润湿速率为: (lw )m=0.08 m3 / m2h查附录五得：at=74.9m3 /m2 .h.u min =(lw)m* at=0.08*74.9=5.992 m3 / m2hu=3600*0.000668/(0.785*0.6*0.6)=8.51m3 / m2h >5.992 m3 / m2h 5.2填料层高度计算Z=HETP*NT.Lg(HETP)=h-1.292lnδl +1.47lnμl查表有: h=7.0653.精馏段填料层高度为：HETP=0.862m Z景=6*0.862=5.172 mZ′精=1.25*5.172=6.465 m提留段填料层高度为：HETP=0.442mZ提=5*0.442=2.21 mZ′提=1.25*2.21=2.76 m设计取精馏段填料层高度为6.5m,提留段填料层高度为3m.对于环矩鞍填料, 要求h/D=8～15. hmax≤6m.取h/D=12, 则 h=12*600=7.2 m.不需要分段。
甲醇水分离塔再沸器的工程设计孙涛【期刊名称】《化学工业与工程技术》【年(卷),期】2018(039)002【摘要】Methanol water separation tower reboiler is a critical heat exchanger,and its operating effect has a great impact on the methanol water separation tower and Rectisol system.The working principle of the vertical thermosyphon reboiler is introduced firstly.Then using a project case of thermosyphon reboiler of methanol water separation tower,the critical design points are discussed,and key parameters are determined as follows:reboiler outlet evaporation fraction should be less than 20％,the standard tube length of 3 meters is applied,the pressure drop of the inlet piping system accounted for 20％ to 30％ of the total pressure drop is appropriate,the outlet piping system pressure drop should account for 10％to 20％ of the total pressure drop.Calculation results proves that:(1) Static pressure head above 2 600 mm can meet the requirement of reboiler outlet evaporation fraction and to determine the normal level of hydrostatic head to 3 000 mm;(2) The pressure drop in the reboiler inlet piping system accounted for 19.2％ of the total pressure drop,and the pressure drop in the outlet piping system accounted for 14％ of the total pressure drop;(3) Under the high level and low level in the tower,all the technical parameters can meet the requirements.The analysis andcalculation of this project case provide a reference for the design and modification of other vertical thermosyphon reboilers.%甲醇水分离塔再沸器作为一台较为关键的换热器,其运行效果对甲醇水分离塔乃至整个低温甲醇洗系统影响较大.首先介绍了立式热虹吸再沸器的工作原理,然后就一工程案例对甲醇水分离塔立式热虹吸再沸器的设计要点进行了探讨,并确定关键参数如下:再沸器出口的气化率宜小于20％;换热管选用标准管长3 m;入口管路系统压降占总压降的20％～ 30％为宜,出口管路系统压降宜占总压力降的10％～ 20％.计算结果表明:静压头在2 600 mm以上均能满足再沸器出口气化率要求,并确定正常液位静压头为3 000 mm;再沸器入口管路系统压降占总压降的19.2％,出口管路系统压降占总压力降的14％;高低液位下再沸器的各项工艺指标均能满足要求.该工程案例的分析计算过程为其他立式热虹吸再沸器的设计和改造提供了参考.【总页数】4页(P76-79)【作者】孙涛【作者单位】中石化南京工程有限公司,江苏南京211100【正文语种】中文【中图分类】TQ051.6+5【相关文献】1.萃取精馏隔壁塔分离环氧丙烷、甲醇和水混合物的模拟与优化 [J], 冯钰伟2.甲醇水分离塔再沸器的工程设计 [J], 孙涛;丁冬林;袁欣3.甲醇水分离塔再沸器的工程设计 [J], 孙涛;4.二硫化碳/硫化氢分离塔再沸器的工程设计 [J], 张华5.煤制甲醇精馏塔再沸器内漏原因及优化操作 [J], 王林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
甲醇精馏文献综述范文怎么写
甲醇精馏是一种常见的分离技术，广泛应用于甲醇生产和甲醇深加工领域。
本文主要对甲醇精馏的相关文献进行综述，旨在探讨甲醇精馏技术的发展现状和未来趋势。
首先，本文对甲醇精馏的基本原理进行了阐述。
甲醇精馏是一种以蒸汽为驱动力，通过在不同温度下将混合物分离成不同组分的过程。
在甲醇精馏中，通常采用塔式精馏设备，通过不同的塔板和塔板上的填料来实现组分的分离。
接着，本文对甲醇精馏的发展历程进行了回顾。
早期的甲醇精馏技术主要采用简单的精馏塔，存在着能耗高、分离效率低等问题。
随着技术的不断发展，现代甲醇精馏已经实现了高效、低能耗的工业化生产。
然后，本文对甲醇精馏的优化措施进行了总结。
甲醇精馏的优化措施包括选用合适的填料、压力、塔板数等参数，以及应用辅助程序、改进能量回收等技术手段。
这些措施可以有效地提高甲醇精馏的分离效率和经济效益。
最后，本文对甲醇精馏技术的未来发展进行了展望。
随着新材料、新技术的不断涌现，甲醇精馏技术将会更加成熟和智能化。
同时，甲醇深加工领域的发展也将会为甲醇精馏技术的进一步优化带来新机遇。
综上所述，甲醇精馏技术在甲醇生产和深加工领域有着广泛的应用前景。
本文的综述对于加深对甲醇精馏技术的了解和推进甲醇产业
的发展都具有一定的参考价值。
精馏塔设计__甲醇-水
甲醇-水精馏塔设计是为组分甲醇和水的分离及同分异构物转换过程设计的塔式装备。
通常，它采用真空和温度来达到平衡塔底的混合分馏。
它包括真空泵、合并(混合)器、冷
凝器、分离器（精馏）、回流器和汽化器等部件。
在甲醇-水混合物中，甲醇具有更高的蒸发温度。
经过抽真空精馏过程，高温的甲醇
将运行前的混合物中的水蒸发，把两者分离。
而高温的甲醇仍在套管里蒸发，而后降温回
到正常水平。
有了抽真空的帮助，分离甲醇和水的过程变得非常容易：真空泵会抽取真空环境，同时，合并器里的原料也会被冷凝器降温，达到凝固状态，通过重力，更轻的水就会流下。
随后，甲醇-水混合物经过再次加热，由回流器进入精馏塔，汽化器上的水蒸发，甲醇就
可以流回合并器，水则会经过排放出精馏用的系统。
精馏塔设计的具体参数和设备的材质都跟甲醇-水混合物的性质有关，变化比较大。
由于甲醇-水混合物中水比甲醇含量高，在设计塔头时也需要考虑到湿度分馏的因素，以
便在塔内达到平衡。
一般来说，真空潜热要加强，冷凝器里面装入冷却系统，以利于降低
温度，器官部件也也需要特别设计，如汽化器、回流器等，使得甲醇-水的精馏工艺建立
在理论模型的支撑下，保证操作的质量和安全。
因此，甲醇-水精馏塔的设计要充分考虑
现场环境和操作条件，以保证精馏过程的质量和效果。
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（３）一种对ＤＭＦ－甲醇－碱性水溶液分离的改进方案刘 涛 北京博鼎诚工程设计有限公司上海分公司 上海 ２０００３２摘要 使用化工流程模拟软件ＡｓｐｅｎＰｌｕｓＶ１０ ０，根据现场采集数据建立模拟流程，对ＤＭＦ－甲醇－碱性水溶液体系的分离进行模拟计算。
模拟数据与现场数据基本吻合，证明所用ＮＲＴＬ热力学模型的可靠性，并在此基础上提出改进分离方案。
改进后的分离方案减少了ＤＭＦ在水中的停留时间，降低了ＤＭＦ分解概率，提高了ＤＭＦ产品收率和质量，同时减少了废气排放，降低了废水ＣＯＤ。
此外，改进的分离方案在精制塔和甲醇塔之间使用热集成，加热蒸汽消耗比传统方案降低约１７ １％。
关键词 ＤＭＦ 碱性水溶液 分离 热集成刘涛：化工工艺工程师。
２０１３年毕业于天津大学化学工艺专业获硕士学位。
主要从事化工工艺设计工作。
联系电话：１３６４２１１６４３９，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｔａｏ－ｈｑｃ＠ｃｎｐｃ ｃｏｍ ｃｎ。
Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺（ＤＭＦ），由二甲胺合成而来，具有很强的溶解能力，被誉为“万能溶剂”。
在室温条件下，ＤＭＦ可以与水、醇、醚、酮、酯和氯化烃等完全混溶。
因其分子量小、介电常数高、具备电子给予体以及可形成配合物的特性，使其成为一种独特、高效、用途广泛的溶剂和反应介质［１］。
在农药行业，可以合成杀虫脒；在医药行业，可以合成强力霉素、磺胺嘧啶、可的松和维生素Ｂ６等药物；在石油化工行业，可用作气体吸收剂，用以分离和精制气体；在制革行业，可用于ＰＵ合成革表面处理过程和二层皮湿法移膜表面处理工艺［２］。
我国每年消耗ＤＭＦ大约１００万ｔ，优化分离工艺，对ＤＭＦ生产和ＤＭＦ水溶液回收利用有重要意义。
在无酸、碱、水的存在下，即使将ＤＭＦ加热到沸点也是比较稳定的。
当ＤＭＦ中含有少量水分时，常压蒸馏时会有少量分解，在有酸或碱存在时，分解加快。
在ＤＭＦ中加入固体氢氧化钾（钠）后，室温放置数小时即有部分分解［１，３，４］。
课程设计设计题目分离甲醇、水混合物的板式精馏塔设计学生姓名学号专业班级化工工艺指导教师2021年7月25日合肥工业大学课程设计任务书目录中文摘要 (1)英文摘要 (1)第一章 绪论 (3)精馏原理及其在化工生产上的应用 (3)精馏塔对塔设备的要求 (3)塔板的类型与选择 (3)塔设备的选择因素 (4)第二章 流程的确信和说明 (5)设计思路 (5)设计流程 (5)工艺草图 (5)第三章 塔的工艺设计 (7)工艺计算 (7)料液及塔顶，塔底产品含甲醇摩尔分数 (7)物系说明 (7)回流比、塔板数及进料板 (9)各物理性质的计算 (20)全塔效率及实际塔板数 (23)塔和塔板要紧工艺尺寸计算 (23)塔径 (23)塔板布置和其余结构尺寸的选取 (26)溢流装置的确信 (26)弓形降液管的宽度d W 与降液管的面积f A (27)降液管底隙高度 (28)安宁区与边缘区的确信 (29)鼓泡区间阀孔数的确信和排列 (30)塔板流体力学计算 (32)气相通过浮阀塔板的压降 (32)淹塔 (33)雾沫夹带 (34)塔板负荷性能图 (36)雾沫夹带线 (36)液泛线 (37)漏液线 (39)液相负荷下限 (39)液相负荷上限 (39)塔板布置与附属设备的计算 (40)进料管 (40)塔釜出料管 (41)再沸器蒸汽入口管 (41)简体与封头 (42)除沫器 (43)裙座 (43)吊柱 (43)法兰 (44)塔整体高度的设计 (44)塔总高（不包括群座） (44)有效高度 (45)附属设备的设计 (45)塔顶全凝器的计算及选型 (45)塔底再沸器面积的计算及选型 (50)预热器模拟 (50)离心泵的选择 (53)机械设备设计 (56)质量载荷 (56)风载荷和风弯矩 (57)塔体的强度及轴向应力计算 (57)裙座的强度及稳固性的验算 (58)水压实验时塔的强度和稳固性验算 (58)裙座基础环设计 (58)地脚螺栓强度设计 (59)Aspen全流程模拟 (60)流程绘制 (60)参数设置 (61)模拟结果查 (62)第四章总结 (64)心得体会 (64)要紧符号说明 (65)参考文献 (67)甲醇—水浮阀塔精馏工艺摘要：本设计是将甲醇-水混合物采纳精馏的方式分离进行提纯或回收有效组分。
甲醇水分离塔运行过程中出现的问题与解决措施下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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甲醇水分离精度甲醇与水的分离精度是一项关键技术，广泛应用于化工、能源等领域。
这项技术的发展，不仅对于提高甲醇的纯度和水的回收率具有重要意义，还对于环境保护和资源利用有着深远影响。
为了实现甲醇与水的高效分离，科学家们使用了各种方法和技术。
其中，蒸馏是最常用的分离方法之一。
蒸馏是利用液体混合物的沸点差异，通过加热液体混合物，使其蒸发并在冷凝器中冷凝，最终得到纯净的甲醇或水。
这种方法的分离精度较高，能够满足大多数工业生产的需求。
然而，蒸馏方法也存在一些局限性。
首先，蒸馏过程需要大量的能源消耗，造成能源浪费和环境污染。
其次，蒸馏方法对于甲醇和水的沸点差异要求较高，对于一些沸点接近的物质，蒸馏效果不理想。
因此，科学家们在蒸馏方法的基础上，不断探索创新，寻找更加高效、低能耗的分离技术。
近年来，一些新型分离技术逐渐受到关注。
例如，膜分离技术利用特殊的膜材料，通过渗透和分子筛选的方式将甲醇和水分离开来。
这种方法具有分离精度高、操作简便、能耗低等优点，被广泛应用于实际生产中。
此外，离子液体萃取、超临界流体萃取等新型技术也得到了一定的发展和应用。
随着科技的不断进步，分离精度的提高是一个不断追求的目标。
科学家们正在不断探索新的材料和技术，以提高甲醇与水分离的效率和精度。
他们希望通过改进现有的分离方法，或者发展新的分离技术，实现甲醇与水的高效分离，为产业发展和环境保护做出更大的贡献。
甲醇与水的分离精度是一个关键技术，对于化工、能源等行业具有重要意义。
科学家们通过不断创新和探索，致力于提高分离技术的效率和精度，以满足不同领域的需求。
他们的努力将促进产业发展，推动可持续发展的进程。
我们期待着这个技术在未来的应用中取得更大的突破和进展。
甲醇水分离塔论文甲醇水分离塔设计摘要筛板塔是传质过程常用的塔设备，它的主要优点有：⑴结构比浮阀塔更简单，易于加工，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。
⑵处理能力大，比同塔径的泡罩塔可增加10～15％。
⑶塔板效率高，比泡罩塔高15％左右。
⑷压降较低，每板压力比泡罩塔约低30％左右。
虽然筛板塔有：⑴塔板安装的水平度要求较高，否则气液接触不匀。
⑵操作弹性较小(约2～3)。
⑶小孔筛板容易堵塞等缺点。
但它由于具有前述的一些优点，因而在化工，石油，能源等行业的应用中仍处于板式塔应用的主导地位。
本次论文以介质的性质、温度和压强，以及公称直径和当地自然环境为设计条件，综合考虑各方面的因素选定板式筛板塔，具体步骤主要包括壳体、封头壁厚的设计与较核，基础环板，裙座等零部件的设计，同时结合所选定的材料和工作环境制定相应的焊接工艺和制作、组装和加工工艺。
关键词筛板塔；塔盘；降液管AbstractThe sieve-plate column is commonly used in mass transfer tower equipment, its main advantages: ⑴ structural valve tower more than a simple, easy processing, and cost about 60% of bubble tower, tower float valve for about 80% . ⑵processing capacity, than the diameter of the blister with tower 10 ~ 15% increase. ⑶ tray efficiency higher than that Blister tower about 15% higher. ⑷ lower pressure drop per plate bubble tower pressure than about 30%. Although the sieve-plate column are: ⑴ tray installation require a higher degree level, or gas-liquid contact with uneven. Operating flexibility ⑵ small (about 2 ~ 3). ⑶ small plate, such as easy to plug the shortcomings. But it is because of some of the advantages mentioned above, which in the chemical, petroleum, energy and other industries are still in the application of the application tray column dominance. The thesis of the nature of media, temperature and pressure, as well as the nominal diameter for the design of the natural environment and local conditions, concrete steps to include the shell, head of design and wall thickness more nuclear, based on the Central board, and other parts of the skirt design, combined with selected materials and the working environment to develop the corresponding welding technology and production, assembly and processing technology.Key words sieve-plate column; tray; downcomer目录甲醇水分离塔设计 (I)摘要 (I)关键词 (I)Abstract............................................................................................. I I 目录.. (III)第一章概述 (1)1.1板式精馏塔的简介 (1)1.2板式精馏技术及发展 (4)第二章塔结构设计 (5)2.1塔设计内容 (5)2.1.1设计参数 (5)2.1.2塔结构简图 (5)2.2主体材料强度指标 (7)2.3筒体、封头壁厚确定 (7)2.3.1筒体厚度计算 (7)2.3.2封头厚度计算 (7)2.4塔体上各项载荷计算 (8)2.4.1塔质量 (8)2.4.2风载荷和风弯矩计算 (9)2.4.3地震力及地震弯矩计算 (11)2.4.4最大弯矩 (13)2.5塔体的强度及轴向稳定性验算 (14)2.5.1塔体2-2截面的各项轴向应力计算 (14)2.5.2塔体2-2截面抗压强度及轴向稳定性验算 (14)2.6裙座的强度及稳定性校核 (15)2.6.1裙座底部0-0截面轴向应力计算 (15)2.6.2裙座检查孔1-1截面强度校核 (15)2.6.3裙座焊缝强度校核 (16)2.7压试验时塔的强度和稳定性验算 (16)2.7.1水压试验时塔体2-2截面的强度校核 (16)2.7.2水压试验时裙座底部0-0截面的强度和轴向稳定性校核 (17)2.8基础环板设计 (17)2.8.1基础环板内外径的确定 (17)2.8.2混泥土强度校核 (17)2.8.3基础环板厚度设计 (18)2.8.4地脚螺栓的设计 (19)2.8.5筋板的设计与计算 (20)2.8.6盖板的设计和计算 (21)2.9开孔及开孔补强 (22)2.9.1工艺水进口N03开孔及开孔补强 (22)2.9.2贫甲醇进口N07开孔及开孔补强 (24)2.9.3工艺水出口N02开孔及开孔补强 (26)2.9.4人孔开孔及其开孔补强 (28)2.10接管和法兰的选用 (31)第三章甲醇水分离塔辅助装置以及附件 (32)3.1回流冷凝器 (32)3.1.1整体式 (32)3.1.2自流式 (32)3.1.3强制循环式 (33)3.2管壳式换热器的设计与选型 (33)3.2.1流体流动阻力（压强降）的计算 (33)3.2.2管壳式换热器的选型 (34)3.3再沸器 (35)3.4加热蒸气鼓泡管 (36)3.5离心泵的选择 (37)第四章塔设备的制造、安装 (38)4.1制造要求 (38)4.2组装要求 (38)4.3焊接及其特点 (39)4.4热处理 (40)4.5大型塔设备的安装 (40)设计总结 (42)致谢 (44)参考文献 (45)附录I 主要符号说明 (46)第一章概述1.1板式精馏塔的简介塔器在石油化工行业中具有广泛的应用。
从原料的精制，中间产物的分离，到产品的提纯和废水、废气的处理都有赖于化工分离技术和化工塔器。
由于分离过程是耗能过程，设备数量多，规模大，对工业生产的技术经济指标起着重要的作用。
精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。
由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。
气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，本设计是板式塔，所以将只介绍板式塔板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备，由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。
广泛应用于精馏和吸收,有些类型（如筛板塔）也用于萃取，还可作为反应器用于气液相反应过程。
操作时（以气液系统为例），液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排出；气体在压力差推动下，自下而上依次穿过各层塔板，至塔顶排出。
每块塔板上保持着一定深度的液层，气体通过塔板分散到液层中去，进行相际接触传质。
工业上最早出现的板式塔是筛板塔和泡罩塔。
筛板塔出现于1830年，很长一段时间内被认为难以操作而未得到重视。
泡罩塔结构复杂，但容易操作，自1854年应用于工业生产以后，很快得到推广，直到20世纪50年代初，它始终处于主导地位。
第二次世界大战后，炼油和化学工业发展迅速，泡罩塔结构复杂、造价高的缺点日益突出，而结构简单的筛板塔重新受到重视。
通过大量的实验研究和工业实践，逐步掌握了筛板塔的操作规律和正确设计方法，还开发了大孔径筛板，解决了筛孔容易堵塞的问题。
因此，50年代起，筛板塔迅速发展成为工业上广泛应用的塔型。
与此同时，还出现了浮阀塔，它操作容易，结构也比较简单，同样得到了广泛应用。
而泡罩塔的应用则日益减少，除特殊场合外，已不再新建。
60年代以后,石油化工的生产规模不断扩大,大型塔的直径已超过10m。
为满足设备大型化及有关分离操作所提出的各种要求，新型塔板不断出现，已有数十种。
塔板又称塔盘，是板式塔中气液两相接触传质的部位，决定塔的操作性能，通常主要由以下三部分组成：①气体通道为保证气液两相充分接触，塔板上均匀地开有一定数量的通道供气体自下而上穿过板上的液层。
气体通道的形式很多，它对塔板性能有决定性影响，也是区别塔板类型的主要标志。
筛板塔塔板的气体通道最简单，只是在塔板上均匀地开设许多小孔（通称筛孔）,气体穿过筛孔上升并分散到液层中（图2）。
泡罩塔塔板的气体通道最复杂，它是在塔板上开有若干较大的圆孔，孔上接有升气管，升气管上覆盖分散气体的泡罩（图3）。
浮阀塔塔板则直接在圆孔上盖以可浮动的阀片,根据气体的流量,阀片自行调节开度（图4）。
②溢流堰为保证气液两相在塔板上形成足够的相际传质表面,塔板上须保持一定深度的液层，为此,在塔板的出口端设置溢流堰。
塔板上液层高度在很大程度上由堰高决定。
对于大型塔板，为保证液流均布，还在塔板的进口端设置进口堰。
③降液管液体自上层塔板流至下层塔板的通道，也是气（汽）体与液体分离的部位。
