王勇曹光涛毕业设计设计分离甲醇、水、正丙醇混合物精馏塔

Aspen plus 模拟精馏塔说明书一、 设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔：生产能力：100000 吨精甲醇/年；原料组成：甲醇 70%w，水 28.5%w，丙醇 1.5%w；产品组成：甲醇99.9%w；废水组成：水99.5%w；进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板Murphree 效率 0.35。二、 设计要求对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并利用 AutoCAD 绘制塔设备图，并写出设计说明。(1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量；(2).全塔总塔板数 N；最佳加料板位置 NF；最佳侧线出料位置 NP；(3).回流比 R；(4).冷凝器和再沸器温度、热负荷；(5).塔内构件塔板或填料的设计。三、分析及模拟流程1.物料衡算（手算）目的:求解 Aspen 简捷设计模拟的输入条件。内容:(1)生产能力:一年按 8000 hr 计算，进料流量为100000/(8000*0.7)=17.86 t/hr。(2)原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）：原料组成：甲醇 70%w，水 28.5%w，丙醇 1.5%w；产品:甲醇99.9%w；废水组成：水99.5%w。(3).温度及压降：进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板 Murphree 效率 0.35。2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算目的:对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。3.灵敏度分析目的:研究回流比与塔径的关系（N T-R） ，确定合适的回流比与塔板1数；研究加料板位置对产品的影响，确定合适的加料板位置。方法:作回流比与塔径的关系曲线（N T-R） ，从曲线上找到期望的回流比及塔板数。4. 用详细计算模块（RadFrac）进行计算目的:精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。方法:用 RadFrac 模块进行精确计算，通过设计规定(Design Specs)和变化(Vary)两组对象进行设定，检验计算数据是否收敛，计算出塔径等主要尺寸。5. 塔板设计目的：通过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。方法：在 Specification 表单中输入该塔段(Trayed section)的起始塔板(Starting stage)和结束塔板(Ending stage)、塔板类型(Tray type)、塔板流型程数(Number of passes)、以及板间距(Tray spacing) 等几何结构参数。 6.塔板核算目的:计算塔板的热负荷。方法：对第 5 步的计算结果（塔径）按设计规范要求进行必要的圆整，用 RadFrac 模块的 Tray Rating，对塔进行设计核算。7.设计结果汇总进料 塔顶 塔底 侧线流量/ kmol/h 392.386067 221.698128 165.687939 5温度/ 50 64.6 95.8 84.7操作压力/atm 1回流比 1.54309104塔径/m 塔板间距/m塔板形式 筛板式 1.8 0.5塔板数 总塔板数 N最佳加料板位置NF最佳侧线出料位置2NP52 36 50一. 用简捷模块（DSTWU）进行初步模拟1.连接流股图 1-12. 设定全局特性图 1-23. 输入化学组分信息3图 1-34. 选择计算方法和模型图 1-45. 输入外部流股信息4图 1-56. 输入单元模块参数图 1-67. 运行程序 5图 1-78.查看结果6图 1-8a.流股信息图 1-9b.最小回流比：0.4808477 ；实际回流比：0.63749982 ；最小理论板数：10 ；理论板数：20 ；加料板位置：13。 （如图 1-10）7图 1-10图 1-11二、灵