V3?5152.7462949.563塔顶：Vs1???5.7m/s 塔底：Vs3???6.254m3/s

?0.251?3600?0.131?3600V1进料：Vs2?V2??3288.12?6.13m3/s

0.149?3600Vs1?Vs25.7?6.13??5.915m3/s 22V?Vs36.13?6.254??6.192m3/s 提留段：VS??s222精馏段：VS?4.4.5塔径设计计算

表31 填料的选择

比表面积填料名称 尺寸/mm

m/m220

23

堆积?r空隙率

个数n/m?3填料因子

kg/m640

3

?/m?m

0.92

3?3?/m?1

390

金属拉西环 25×25×0.8 55000

（1）精馏段

L??V?3033.195?0.20?????????0.011 Y?0.308 V??L?4220.433?849.91?0.55?0.41?0.48mPa?s 所以 ?L?229.08?51.35t??40.2℃

2X?用内插法：

121250?40988.1?992.2???水?992.12kg/m3

40.21?40?水?992.20.2?????V??L2y??uF?0.308 又因 ???L/?水?849.91/992.12?0.8566

g??L代入则有 uF?6.68m/s u?0.6uF?4.008m/s D?圆整取：D?1.4m 空塔速度u?3.8m/s （2）提馏段

4VS4?5.915??1.37m ?u??4.008X?0.031 Y?0.0843

?L?0.36?0.4159.88?51.35?0.39mPa?s t??55.61℃

22 49

用内插法：

60?5055.61?50?983.2?988.1???水?985.4kg/m3

水?988.1y??????0.2V??Lg???u2F?0.0849 又因 ???L/?水?949.89/985.4?0.964

L解得 uF?4.25m/s 取 u?0.6uF?2.55m/s

D?4VS?u?4?6.192??2.55?1.76m 圆整：D?1.8m 空塔气速u?2.43m/s 选取整塔直径为D?1.6m。

表32 特殊点下甲醇粘度和水的密度

温度/℃ tD=29.08

tW=59.88

tF=51.34

甲醇粘度/cP 0.55 0.36 0.41 温度/℃ 40

50 60 密度/ kg?m?3

992.2

988.1

983.2

4.4.6 填料层高度的计算 （1）精馏段：F?u??V?3.8?0.199?1.7

HETP?0.49m

Z1?N?HETP?10?0.49?4.9m

查得压降?P/Z?725.3Pa/m （2）提馏段：F?u??V?2.37?0.14?0.887

HETP?0.47m

Z2?N?HETP?6?0.47?2.82m

查得压降?P/Z?521.6Pa/m

全塔高度Z?Z1?Z2?4.9?2.35?7.7m

4.4.7 附属设备的选型计算 （1）冷凝器

选用列管式冷凝器，逆流方式操作，冷却水进口温度为25℃，出口温度为30℃。

50

取K=900W/(m2〃℃)

逆流： T 30.95℃→29.08℃ t 30℃ ← 25℃

?tm??t2??t1ln(?t2/?t1)?(30.95?30)?(29.08?25)?2.15℃

30.95?30ln29.08?25A?QC6291729.68/3.6??43.12m2

K??tm900?2.15查文献[2]选型：Φ600×3000，换热面积F=42.6m2 （2）再沸器

选择150℃的饱和水蒸气加热，tW=59.88℃为再沸器液体入口温度，用潜热加热可节省蒸汽量，从而减少热量损失。取K=1200 W/(m2〃℃)

?t?150?59.88?90.12℃

则换热面积为A?QB7042060.814/3.6??18.088m2 K??t1200?90.12查文献[2]选型：Φ400×3000，换热面积F=18.8m2 回收塔主要工艺参数汇总表

表33 回收塔主要设计参数汇总表

液相摩尔流量（kmol/h） 气相质量流量（kg/h） 液相质量流量（kg/h）

摩尔分率 质量分率 平均相对分子质量 气相平均密度（kg/m3） 液相平均密度（kg/m3）

温度/℃

塔顶 38.869 1226.317 0.965 0.98 31.55 0.251 737.83 29.08

塔釜 215.592

3893.592 0.002818 0.005 18.06 0.131 958 59.88

进料 2363.15

5131.833 0.1509 0.2401 20.14 0.149 751.65 51.34

精馏段 4220.433 3033.195

0.20 744.74

提馏段 3118.84 7941.66

0.14 949.89

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52

致谢

本设计立时一个月，在整个设计过程中本人根据设计任务书的要求，结合实际生产装臵，同时通过查阅大量的文献资料，对两步法合成二甲醚工艺有了一定的了解，并在郑家军老师指导下基本成功的完成了本次设计。通过本次毕业设计，我对大学四年来所学的化学工程与工艺专业知识得到了进一步的巩固和提高，让我对大学四年所学的知识进行了一次综合性的大检查。

在设计过程中遇到的一些问题和一些自己难以解决的难题，经过郑家军老师给予的帮助与指导，以及本组同学的互助、思考都迎刃而解，使得这次的课程设计得以顺利完成。本次设计使我受益非浅，让我培养了我的实事求是、严谨科学的态度，它将会给我以后的学习和工作带来无限的帮助。本次设计让我将理论知识与生产实际联系起来，使我的知识不局限于理论，切实提高了我解决问题的动手能力。郑老师那一丝不苟的治学精神、渊博的知识、富有创造性的思维方法，为我们树立了学习的楷模，使我们终身受益。在此，向恩师致以深深的敬意和衷心的感谢!

在整个毕业设计完成之际，我非常感谢在设计过程中一直指导我的郑家军老师，也非常感谢设计过程中给予我帮助的同学。

设计人：武晓佩 2012年11月25日

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