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襄樊学院 2007届学士学位毕业设计（论文）报告纸
第三章 工艺计算 第一节 物料衡算
精甲醇年生产能力：2万吨 技术控制指标：
精甲醇纯度：90%（mol） 甲醇回收率：98.0% 甲醇产量：2万吨∕年
密度（20℃）：0.791～0.793 g∕cm3 产品甲醇含量：≥99.9%（mol） 产品馏程：64℃～65℃ 一、预精馏塔的物料衡算
甲醇、碱 设备名称 预塔 工作介质 软水、甲醇气 1、进出物料平衡示意图
进出物料平衡示意图 1
初馏物19.85/萃取剂630(软水)/预冷 凝 器）2%碱液（16.25/精馏塔回流液3130.15/粗甲醇入料3150/预后甲醇3777.128/
2、计算依据：
以年生产能力20000t精甲醇计，原料粗甲醇中含甲醇量为90%（摩尔分数），甲醇回收率按98%计算，则每年所需的粗甲醇的总量为：
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2?10?1046MCH3OH90%?98%?MCH3OH?22676t/年
除去检修时间及节假日，确定工作日以300天计算，则每天连续生产精甲醇，每日、每小时的产量为：
20000∕300 = 66.67t∕d = 2.78t∕h
每日、每小时所需原料粗甲醇的量为：
22676∕300 =75.59 t∕d = 3.15 t∕h = 3150㎏∕h
3、计算基准：以1小时计 4、预精馏塔测试数据表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目 入粗甲醇含量 粗甲醇密度 粗甲醇中含甲醇量 粗甲醇中含二甲醚 粗甲醇中含甲酸甲酯 粗甲醇中含杂醇油 粗甲醇中含水 初馏物（预回流采出） 碱液量（90%NaOH∕吨精9 10 11 12 甲醇） 初馏物密度 碱液中含水量 回流比 符号 单位 ㎏∕h g/cm％ ％ ％ ％ ％ l/h 3 数据 3150 0.8128 90 0.0245 0.05669 1.30721 8.61 24 备注 已算 G粗 ρ粗 ao bo co do eo ho fo 查表实测 ㎏∕T g/cm3 ％ 回流/入料 0.127 r初 e1 A1 0.8272 98 1 5、预塔物料平衡： 入料情况：
⑴ 粗甲醇量： G粗 = 3150㎏∕h
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其中含甲醇： a = G粗·ao = 3150 ×90% = 2835㎏∕h 二甲醚： b = G粗·bo = 3150 ×0.0245% = 0.772㎏∕h 甲酸甲酯： c = G粗·co =3150 ×0.0566% = 1.786㎏∕h 杂醇油： d = G粗·do = 3150 ×1.30721% = 41.177㎏∕h 水份： e = G粗·eo = 3150 ×8.61% = 271.215㎏∕h ⑵ 加入碱液：
资料介绍，碱液浓度以2%计算时，每吨精甲醇消耗0.127㎏，92%浓度的NaOH。
则： 加入纯碱：g =2.78×0.127×92% = 0.325㎏∕h 则： 加入碱液量为：f1 = 0.325÷2% = 16.25㎏∕h 碱液含水量：e1 = 16.25－0.325 = 15.925㎏∕h ⑶ 软水加入量：
以粗甲醇入料量20%计，则软水加入量： e2 = 3150×20% = 630㎏∕h
⑷ 初馏物：h1 = ho·r初 = 24×0.8272 = 19.85㎏∕h
⑸ 回流量： q1 = G粗·A1 － h1 = 3150×1－19.85 = 3130.15 ㎏∕h 总入料量： m预入 = (a+b+c+d+e）+ f1 +q1+ e2+ h1 = 6946.2㎏∕h 出料情况：
⑴甲醇： a = 2835㎏∕h（其中包括甲醇中预精馏塔中的损失量18.3㎏∕h） ⑵预后二甲醚放空： b = 0.772㎏∕h ⑶甲酸甲酯： c = 1.786㎏∕h ⑷杂醇油： d = 41.177㎏∕h ⑸甲醇中含水： e = 271.215㎏∕h ⑹纯碱量： g = 0.325㎏∕h ⑺碱液含水： e1 =15.925㎏∕h ⑻软水量： e2 = 630㎏∕h ⑼回流量： q1 = 3130.15 ㎏∕h ⑽初馏物： h1 = 19.85㎏∕h
总出料量：m预出 = (a+b+c+d+e）+ g1 +q1+ e1+ e2+ h1 =6946.2㎏∕h 其中：气相为 b+ h1 = 20.622㎏∕h
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液相为 m预 －（b+ h1）= 6925.578㎏∕h 则预后甲醇量：
6925.578－3130.15－18.3 = 3777.128㎏∕h 二、主精馏塔的物料衡算：
甲醇、碱液 设备名称 主塔 工作介质 软水、甲醇气 1、进出物料平衡示意图
进出物料平衡示意图 2
初馏物39.71精甲醇采出2780//主精馏塔冷凝器回流液7514.546/异丁基油采出0.68/预后甲醇3777.128/塔底残液回收960.428/
2、计算基准：以1小时计 3、主精馏塔测试数据表：
序号 1 2 3 4 5 预后甲醇 预后甲醇中含甲醇量中含预后甲醇中含甲酸甲酯量 预后甲醇中含杂醇油量 预后甲醇中含水量 项目 符号 单位 ㎏∕h ㎏∕h ㎏∕h ㎏∕h ㎏∕h 数据 3777.128 2816.7 1.786 41.177 271.215 备注 计算得出 G后 a后 c d e - 19 -