甲醇回收塔工藝課程設(shè)計(jì)

1、1一 前言 前言甲醇用途廣泛，是基礎(chǔ)的有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要應(yīng)用于精細(xì)化工，塑料等領(lǐng)域，用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機(jī)產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。塔設(shè)備是化工，制藥，環(huán)保等生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的氣液傳質(zhì)設(shè)備。根據(jù)塔內(nèi)氣液接觸部件的形式，可以分為填料塔和板式塔。板式塔屬于逐級(jí)接觸逆流操作，填料塔屬于微分接觸操作。工業(yè)上對(duì)塔設(shè)備的主要要求：（1）生產(chǎn)能力大（2）分離效率高（3）操作彈性大（4）氣體阻力小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

2、單、設(shè)備取材面廣等。塔型的合理選擇是做好塔設(shè)備設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，選擇時(shí)應(yīng)考慮物料的性質(zhì)、操作的條件、塔設(shè)備的性能以及塔設(shè)備的制造、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和維修等方面的因素。板式塔的研究起步較早，其流體力學(xué)和傳質(zhì)模型比較成熟，數(shù)據(jù)可靠。盡管與填料塔相比效率較低、通量較小、壓降較高、持液量較大，但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、適應(yīng)性強(qiáng)、易于放大等特點(diǎn)，因而在 70 年代以前的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，塔板的研究一直處于領(lǐng)先地位。然而，70 年代初期出現(xiàn)的世界能源危機(jī)迫使

3、填料塔技術(shù)在近 20 年來取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。由于性能優(yōu)良的新填料相繼問世，特別是規(guī)整填料和新型塔內(nèi)件的不斷開發(fā)應(yīng)用和基礎(chǔ)理論研究的不斷深入，使填料的放大技術(shù)有了新的突破，改變了以板式塔為主的局面。在我國(guó)，隨著石油化工的不斷發(fā)展，傳質(zhì)分離工程學(xué)的研究不斷深入，使填料塔技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)期，其工業(yè)應(yīng)用與發(fā)達(dá)國(guó)家并駕齊驅(qū)，進(jìn)入世界先進(jìn)行列。評(píng)價(jià)塔設(shè)備的基本性能的指標(biāo)主要有：1、產(chǎn)量和通量：前者指單位時(shí)間處理物料量，而后者指單位塔截面

4、上的單位時(shí)間的物料處理量。2、分離效率：對(duì)板式塔是指每層塔板所能達(dá)到的分離程度。填料塔則是單位填料層高度的分離能力。3、適應(yīng)能力及操作彈性：對(duì)各種物料性質(zhì)的適應(yīng)性及在負(fù)荷波動(dòng)時(shí)維持操作穩(wěn)定而保持較高分離效率的能力。4、流體阻力：氣相通過每層塔板或單位高度填料層的壓降。除上述幾項(xiàng)主要性能外，塔的造價(jià)高低、安裝、維修的難易以及長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性等因素，也是必須考慮的實(shí)際問題。填料塔由填料、塔內(nèi)件及筒體構(gòu)成。填料分規(guī)整填料和散裝填料兩大類。塔內(nèi)

5、件有不同形式的液體分布裝置、填料固定裝置或填料壓緊裝置、填料支承裝置、液體收集再分布裝置及氣體分布裝置等。與板式塔相比，新型的填料塔性能具有如下特點(diǎn)：生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓力降小、操作彈性大、持液3p —— 壓強(qiáng)，Pa。Δp —— 壓降，Pa。PN —— 公稱壓力，Pa。Q —— 換熱器的熱負(fù)荷，W。R —— 回流比。Re —— 雷諾數(shù)，無量綱。Rmin —— 最小回流比。t —— 溫度，℃。Δtm —— 對(duì)數(shù)平均溫度差，℃。T —

6、— 絕對(duì)溫度，K。u —— 空塔氣速，m/s。uf —— 空塔氣體泛速，m/s。U —— 噴淋密度，m3/(m2·h)。Umin —— 最小噴淋密度，m3/(m2·h)。V —— 汽相摩爾流量，kmol/h。W —— 塔底產(chǎn)品流量，kmol/h。W —— 質(zhì)量流量，kg/h。Wh —— 熱流體質(zhì)量流量，kg/h。x —— 液相摩爾分?jǐn)?shù)。xD —— 塔頂產(chǎn)品濃度。xF —— 進(jìn)料濃度。xW —— 塔底產(chǎn)品濃度。y ——