年產5000噸二甲基甲酰胺分離工段蒸餾塔工藝設計

論文編號:HG241   論文字數:12560,頁數:52

年產5000噸二甲基甲酰胺分離工段蒸餾塔工藝設計
摘  要
    精餾是分離液體混合物最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業中得到廣泛應用。精餾過程在能量計的驅動下，使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發度的不同，使揮發組分由液相向氣相轉移，難揮發組分由氣相向液相轉移，實現原料混合物中各組分分離。該過程同時進行傳質傳熱。
    篩板是在塔板上鉆有均布的篩孔，上升氣流經篩孔分散，鼓泡通過板上液層，形成氣液密切接觸的泡沫層。篩板塔的突出優點是結構簡單，造價低，制造維修方便。相同條件下生產能力高于浮閥塔，塔板效率接近浮閥塔，合理的設計和適當的操作篩板塔能滿足要求的操作彈性，而且效率高，采用篩板可解決堵塞問題，適當控制漏液。
 本次設計任務為設計一定處理量的精餾塔，實現二甲胺-二甲基甲酰胺的分離。本次設計的主要內容是分離工段的精餾塔設計，包括過程的物料衡算，熱量衡算，工藝計算，結構設計和校核。
關鍵詞 ： 二甲基甲酰胺 精餾塔 分離工段 篩板塔

Separation of Producing 5kt/a DMF Process Design
ABSTRACT
    Distillation separation is liquid mixture wide-used unit operation, in chemical, oil refining, petroleum chemical industry etc widely application. In the process of distillation driven by energy meter, contentious, liquid two-phase repeatedly direct contact with and separation, using liquid mixture of different components, volatile degrees by volatile components to gas, liquid phase transfer by volatile components to transfer, realize the disputed liquid gas mixture various components of raw material separation. This process is simultaneously mass transfer heat transfer process.
 The sieve is through a board with a tower edgeunder screen hole, updraft via screen hole dispersed, bubbling through liquid layer board, forming a gas-liquid in close contact with the foam layer. Prominent advantages of the tower is sieve simple structure, low cost, manufacturing, maintenance is convenient. Under the same conditions as production ability than float valve tower, tower board efficiency float valve tower near, reasonable design and proper operation can meet the requirements of the sieve tower, and elasticity of operation of high efficiency, using sieve can solve congestion problems, proper control of leakage.
 This design task for design must capacity, realize the column DMA - DMF separation. The design of the main content is separation column, including the retention of design process, heat balance material calculation process calculation, calculate, the structure design and check.
Keywords： DMF  column  separation section  Perforated tower

目  錄

 摘  要 I
 ABSTRACT II
 1  緒論 1
 1.1概述 1
1.1.2 DMF的用途 1
 1.2 DMF的工業現狀 2
1.2.1國外生產情況 2
1.2.2國內生產情況 3
 1.3工藝技術的比較和選擇 3
1.3.1甲酸酯化二步法 3
1.3.2甲醇脫氫二步法 4
1.3.3 CO一步法 4
1.3.4三氯乙醛與二甲胺合成法 4
 1.4發展前景 5
 1.5原料及產品規格 6
 1.6確定方案 6
1.6.1設計依據 6
1.6.2設計方法 6
1.6.3設計流程 6
 1.7操作條件的確定 7
1.7.1塔板類型的選取 8
1.7.2進料狀態 8
1.7.3加熱方式的選擇 8
 2  精餾塔的工藝計算 9
 2.1物性數據 10
2.1.1二甲胺和二甲基甲酰胺的物理性質 10
2.1.2飽和蒸汽壓P° 11
2.1.3二甲胺和二甲基甲酰胺的液相密度ρ 11
2.1.4二甲胺和二甲基甲酰胺的液體粘度μ 11
2.1.5二甲胺和二甲基甲酰胺的液體表面張力σ 12
2.1.6二甲胺和二甲基甲酰胺的液體氣化熱γ 12
 2.2塔的物料衡算 12
2.2.1原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾分率 12
2.2.2原料液及塔頂、塔底產品的平均摩爾質量 13
2.2.3全塔物料衡算 13
 3  精餾塔主要工藝尺寸的設計計算 18
 3.1塔的有關物性數據計算 18
3.1.1操作壓強 18
3.1.2操作溫度 18
3.1.3平均分子量 19
3.1.4平均密度 19
3.1.5液體表面張力 21
3.1.6液體粘度 21
3.1.7體積流率計算 22
 3.2精餾塔主要工藝尺寸的計算 24
3.2.1塔徑的計算 24
3.2.2溢流裝置 25
3.2.3塔板設計 26
3.2.4篩板的流體力學驗算 27
3.2.5塔板負荷性能圖 30
 3.3塔體結構 33
3.3.1塔頂空間 33
3.3.2塔底空間 33
3.3.3人孔 33
3.3.4塔高(不包括封頭,裙座) 34
 4  熱量衡算、板式塔的結構與附屬設備 36
 4.1冷凝器 36
4.1.1塔釡傳熱負荷Qc 36
4.1.2冷卻水消耗量 37
4.1.3冷凝器傳熱面積 37
 4.2再沸器 37
 4.3接管尺寸 39
4.3.1塔頂蒸汽管 39
4.3.2回流管 39
4.3.3進料管 40
4.3.4塔釡出料管 40
 4.4離心泵的選擇 40
4.4.1揚程和流量計算 40
4.4.2泵的選擇 41
 文獻參考 42
 附  錄 43
 附錄一  DMA-DMF精餾塔精餾段負荷性能圖 43
 附錄二  DMA-DMF精餾塔提餾段負荷性能圖 44
 附錄三  年產5000噸二甲基甲酰胺分離工段蒸餾塔工藝流程圖 45
 謝  辭 46