化工课程设计甲醇一水分离过程填料精馏塔设计

化工课程设计甲醇-水分离过程填料精馏塔设计　　　在抗生素类药物生产过程中，需要用甲醇洗涤晶体，洗涤过滤后产生废甲醇溶媒，其组成为含甲醇46%、水54%（质量分数），另含有少量的药物固体颗粒。为使废甲醇溶媒重复利用，拟建立一套填料精馏塔，以对废甲醇溶媒进行精馏，得到含水量1%的甲醇溶媒。设计要求废甲醇的处理量为14215吨/年，塔底废水中甲醇含量为1%。
　　二、操作条件
　　　(1)操作压力 常压。
　　　(2)进料热状态 自选。
　　　(3)回流比 自选。
　　 (4)塔底加热蒸气压力 0.3MPa(表压)。
　　三、塔板类型
　　　筛板或浮阀塔板（F1型）。
　　四、工作日
　　　每年工作300天，每天24小时连续运行。
　　五、厂址
　　　天津地区。
　　六、设计内容
　　　(1)精馏塔的物料衡算； (2)塔板数的确定； (3)精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算； (4)精馏塔的塔体工艺尺寸计算； 七、设计计算
1、设计方案的确定
　　　本设计任务为分离甲醇－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。
　　　本设计使用的是浮阀塔，浮阀塔有生产能力大、操作弹性大、塔板效率高、气体压降及液面落差小和抗腐蚀性较高等优点。甲醇具有腐蚀性，所以浮阀塔适合本设计的要求。
　　　工艺流程草图：

图1甲醇-水分离工艺流程草图
精馏塔的物料衡算
原料液及塔顶和塔底的摩尔分率
甲醇的摩尔质量 =32.04kg/kmol
水的摩尔质量 =18.02kg/kmol