年产30万吨甲醇精致工段工艺设计本科毕业论文

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j?1,2,3,4,,6,7,8,9,10 Mj分子量

气相mol分率和质量分率：yK,j?k[j]?xK,j ?yK,j?1 wKV,j?jyK,j?Mj?yjK,j?Mj

气相流量：VKV?V?VG 液相流量：VKL?L?VG

注：流量单位为kmol/h，计算后应将流量转化为kg/h。此时，为了计算简便：设二甲醚、丁醇全部进入精馏系统（汽液平衡常数为0）。由于所给的粗甲醇组成为质量组成，在此计算时得改成摩尔分率形式xG,j，其具体数值计算后，如下表14所示：

表14 F-701汽液组成计算

MATERIAL

CO CO2 H2 CH4 N2 Ar CH3OH H2O (CH3)2O C4H9OH SUM NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - 0.088119635 0.441826774 0.04578119 0.153920759 0.044028368 0.046370821 90.17667856 8.826060615 0.006680773 0.016611749 99.84607924 0.088119635 3.2.2 D-702塔底废水计算

对D-701、D-702 （即流程图中的红框包围的区域）进行物料衡算

VP?VP[7]VP[8]?VP[10]V[8]?VP[10] ? VP[7]?P?wP,7wP,7wP,8?10wP,8?10VP[8]?VKL?wKL,8?VO?wO,8 VP[10]?VKL?wKL,10VP?VP[7]?VP[8]?VP[10] wP,j?VP[j] j?7,8,10VP

wP,7?wP,8?wP,10VP[7]VP展开来，则有：

VP[8] VP V[10]?PVP其具体数值计算后，如下表所示：

16

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表15 D-702塔底废水计算

MATERIAL

CO CO2 H2 CH4 N2 Ar CH3OH H2O （CH3)2O C4H9OH SUM NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - P-Point KG/Hr

0 0 0 0 0 0

2.285926606 2268.070259

0

17.85634691 2285.926606 P-Point wt%

0 0 0 0 0 0 0.001 0.992188574

0

0.007811426

1 3.2.3 D-701塔顶排放物计算

对D-701进物料衡算：

VM[j]?VKL?wKL,j j?1,2,3,4,5,6,9

对D-701 、D-702 （即流程图中的红框包围的区域）进行物料衡算

VM[7]?VKL?wKL,7?VO?wO,7?VP?wP,7

VM??VM[j] wM,j?jVM[j] j?1,2,3,4,5,6,7,9 VM其具体数值计算后，如下表16所示：

表16 D-701塔顶排放物计算

MATERIAL

CO CO2 H2 CH4 N2 Ar CH3OH H2O （CH3)2O C4H9OH SUM

NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -

M-Point KG/Hr 7.7343728 6.5548736 1.062604771 3.733558521 4.08020235 5.386476148 65.4409846

0

0.07674647

0

94.06981926

M-Point wt% 0.082219493 0.069680942 0.011295916 0.039689228 0.043374191 0.057260407 0.695663977

0

0.000815846

0 1

3.2.4 D-701塔低组成计算

对D-701进行物料衡算

VN[j]?VKL?wKL,j j?8,10 VN[7]?VKL?wKL,7- VM?wM,7VN??VN[j] wN,jjV[j]?N j?7,8,10VN

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展开来，则有：

VN[8]?VKL?wKL,8VN[10]?VKL?wKL,10 VN?VN[7]?VN[8]?VN[10] wN,7?VN[7]V[8]V[10] wN,8?N wN,10?N VNVNVN

其具体数值计算后，如下表17所示：

表17 D-701塔低组成计算

MATERIAL

CO CO2 H2 CH4 N2 Ar CH3OH H2O （CH3)2O C4H9OH SUM

NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -

N-Point KG/Hr

0 0 0 0 0 0

41853.82152 2309.736926

0

17.85634691 44228.99943

N-Point wt%

0 0 0 0 0 0

0.946298177 0.052222229

0

0.000403725

1

3.2.5 D-701塔顶蒸汽及回流液计算

对D-701塔顶进行物料衡算

VR?RD?701?VKL wR,7?100 % VQ?VR?VMVQ[j]VQ

VQ[j]?VR[j]?VM[j] j?1,2,3,4,5,6,7,8,9,10wQ,j?展开来，则有：

VQ[1]?VR[1]?VM[1] VQ[2]?VR[2]?VM[2] VQ[3]?VR[3]?VM[3] VQ[4]?VR[4]?VM[4] VQ[5]?VR[5]?VM[5] VQ[6]?VR[6]?VM[6] VQ[7]?VR[7]?VM[7] VQ[8]?VR[8]?VM[8] VQ[9]?VR[9]?VM[9] VQ[10]?VR[10]?VM[10] 其具体数值计算后，如下表18所示：

18

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表18 D-701塔顶蒸汽及回流液计算

MATERIAL

CO CO2 H2 CH4 N2 Ar CH3OH H2O （CH3)2O C4H9OH SUM NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - R-Point KG/Hr

0 0 0 0 0 0

10716.29988

0 0 0

10716.29988 R-Point wt%

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 Q-Point KG/Hr 7.7343728 6.5548736 1.062604771 3.733558521 4.08020235 5.386476148 10781.74086

0

0.07674647

0

10810.36969 Q-Point wt% 0.000715459 0.000606351 9.8295E-05 0.000345368 0.000377434 0.000498269 0.997351725

0

7.09934E-06

0 1 3.2.6 D-702塔顶蒸汽及回流液计算

对D-702塔顶进行物料衡算，组成同精甲醇

VT?RD?702?VO VT[7]?VT?wO,7 VT[8]?VT?wO,8 wT,7?VS?VT?VOVS[7]?VT[7]?VO?wO,7 VS[8]?VT[8]?VO?wO,8 wS,7?其具体数值计算后，如下表19所示：

VT[7]V[8] wT,8?T VTVTVS[7]V[8] wS,8?SVSVS

表19 D-702塔顶蒸汽及回流液计算

MATERIAL

CO CO2 H2 CH4 N2 Ar CH3OH H2O （CH3)2O C4H9OH SUM

NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -

T-Point KG/Hr

0 0 0 0 0 0

104062.5001 104.1666668

0 0

104166.6668

T-Point wt%

0 0 0 0 0 0 0.999 0.001 0 0 1

S-Point KG/Hr

0 0 0 0 0 0

145687.5001 145.8333335

0 0

145833.3335

S-Point wt%

0 0 0 0 0 0 0.999 0.001 0 0 1

3.2.7 结果检验

进入系统物料(kg/h)：VG

离开系统物料(kg/h)：VKV?VM?VO?VP 计算相对误差≤0.001（具体计算结果参见表20）

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