化工原理课程设计计算说明书.doc

在化工原理课程设计中，甲醇-水精馏塔的设计是一项重要的实践任务，旨在让学生掌握精馏过程的基本理论和计算方法。该设计的目标是设计一个能够年产量达到11100L/h、纯度99%的甲醇精馏塔，同时确保塔底流出液中的甲醇含量不超过0.05%。设计需满足常压操作、饱和进料、自选回流比以及塔底加热蒸汽压力为0.3Mpa（表压）的条件。 设计原则主要包括以下几点： 1. 满足工艺和操作要求：设计应确保产品达到规定的质量和稳定性，允许一定的操作弹性，并考虑必要的仪表监控以确保生产过程正常。 2. 经济要求：设计应考虑节能和降低设备成本，如适当利用废热，优化回流比以减少能耗和操作费用。 3. 安全生产：对于易燃有毒的甲醇，设计应防止蒸汽泄漏，避免使用可能导致火花的设备，并设置必要的安全装置。 在精馏塔设计中，塔设备的选择和要求至关重要。通常，筛孔塔被选为塔板类型，因为它能提供良好的气液接触和传质效率。设计步骤包括： 1. 设计任务书：明确设计目标、操作条件和设备选择。 2. 设计原则：依据科学和技术的最新进展，寻求技术先进、经济合理的设计方案。 3. 工艺计算：进行物料衡算，确定进料、塔顶和塔底产品的流量及组成。 4. 工艺条件和物性数据计算：包括沸点、汽液平衡关系、热物理性质等。 5. 塔体工艺尺寸计算：如塔径、塔高和塔内构件的尺寸。 6. 塔板工艺尺寸计算：如塔板间距、筛孔尺寸等。 7. 流体力学验算：验证气液两相在塔板上的流动性能，如漏液、雾沫夹带等。 8. 塔板负荷性能图：用于评估塔板的操作范围和效率。 9. 辅助设备计算和选型：如泵、换热器等。 10. 设计评述：对设计过程进行总结和讨论，分析可能的问题及改进措施。 在完成以上步骤后，还需要编写详细的设计说明书，包含流程图、计算过程、结果分析以及可能的优化建议。通过这样的课程设计，学生不仅能掌握化工设备设计的基本技能，还能了解实际生产中的安全、经济和工艺要求，为未来的工作打下坚实的基础。