年處理量8萬噸丙酮浮閥餾塔的設計(doc畢設論文)(已修改)
2025-07-10 19:35 本頁面
【正文】 年處理量8萬噸丙酮浮閥精餾塔的設計1 化工原理課程設計任務書 浮閥連續(xù)精餾塔及其主要附屬設備設計 ：80000噸/年（料液） ：300天 ：25%丙酮，75%水（質量分率，下同） ：餾出液 99%丙酮，釜液2%丙酮 ：塔頂壓強為常壓 ：泡點 ：泡點 ：直接蒸汽加熱 ： 自選 ，繪出流程示意圖。 基礎數(shù)據(jù)的查取及估算，工藝過程的物料衡算及熱量衡算，理論塔 板數(shù)，塔板效率，實際塔板數(shù)等。 板間距，塔徑，塔高，溢流裝置，塔盤布置等。 流體力學驗算，操作負荷性能圖及操作彈性。2 前言 丙酮介紹 丙酮，也叫醋酮又名二甲基甲酮，為最簡單的飽和酮。商業(yè)上稱為阿西通或亞司通，都是英文名 Acetone的譯音。示性式CH3．CO．CH3，分子式CO(CH3)2。 丙酮是一種無色透明液體，有特殊的辛辣氣味。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機溶劑。易燃、易揮發(fā)，化學性質較活潑。 丙酮主要是對中樞神經系統(tǒng)的抑制、麻醉作用，高濃度接觸對個別人可能出現(xiàn)肝、腎和胰腺的損害。由于其毒性低，代謝解毒快，生產條件下急性中毒較為少見。急性中毒時可發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣甚至昏迷?？诜螅诖?、咽喉燒灼感，經數(shù)小時的潛伏期后可發(fā)生口干、嘔吐、昏睡、酸中度和酮癥，甚至暫時性意識障礙。丙酮對人體的長期損害表現(xiàn)為對眼的刺激癥狀如流淚、畏光和角膜上皮浸潤等，還可表現(xiàn)為眩暈、灼熱感，咽喉刺激、咳嗽等。 丙酮的生產方法主要有異丙醇法、異丙苯法、發(fā)酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法。目前世界上丙酮的工業(yè)生產以異丙苯法為主。世界上三分之二的丙酮是制備苯酚的副產品，是異丙苯氧化后的產物之一。 丙酮，工業(yè)上主要作為溶劑用于炸藥、塑料、橡膠、纖維、制革、油脂、噴漆等行業(yè)中，也可作為合成烯酮、醋酐、碘仿、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸、甲酯、氯仿、環(huán)氧樹脂等物質的重要原料。 概述 塔設備是煉油、化工、石油化工等生產中廣泛應用的氣液傳質設備。根據(jù)塔內氣液接觸部件的結構型式，可分為板式塔和填料塔。板式塔內設置一定數(shù)目的塔板，氣體以鼓泡或噴射形式穿過板上液層進行質熱傳遞，氣液相組成呈階梯變化，屬逐級接觸逆流操作過程。填料塔內裝有一定高度的填料層，液體自塔頂沿填料表面下流，氣體逆流向上（也有并流向下者）與液相接觸進行質熱傳遞，氣液相組成沿塔高連續(xù)變化，屬微分接觸操作過程。 工業(yè)上對塔設備的主要要求是：（1）生產能力大；（2）傳熱、傳質效率高；（3）氣流的摩擦阻力小；（4）操作穩(wěn)定，適應性強，操作彈性大；（5）結構簡單，材料耗用量少；（6）制造安裝容易，操作維修方便。此外，還要求不易堵塞、耐腐蝕等。 板式塔大致可分為兩類：（1）有降液管的塔板，如泡罩、浮閥、篩板、導向篩板、新型垂直篩板、蛇形、S型、多降液管塔板；（2）無降液管的塔板，如穿流式篩板（柵板）、穿流式波紋板等。工業(yè)應用較多的是有降液管的塔板，如浮閥、篩板、泡罩塔板等。 浮閥塔廣泛用于精餾、吸收和解吸等過程。其主要特點是在塔板的開孔上裝有可浮動的浮閥，氣流從浮閥周邊以穩(wěn)定的速度水平地進入塔板上液層進行兩相接觸。浮閥可根據(jù)氣體流量的大小而上下浮動，自行調節(jié)。 浮閥有盤式、條式等多種，國內多用盤式浮閥，此型又分為F－1型（V－1型）、V－4型、十字架型、和A型，其中F－1型浮閥結構較簡單、節(jié)省材料，制造方便，性能良好，故在化工及煉油生產中普遍應用，已列入部頒標準（JB－1118－81）。其閥孔直徑為39mm，重閥質量為33g，輕閥為25g。一般多采用重閥，因其操作穩(wěn)定性好。 浮閥塔的主要優(yōu)點是生產能力大，操作彈性較大，塔板效率高，氣體壓強降及液面落差較小，塔的造價低，塔板結構較泡罩塔簡單。浮閥塔與20世紀50年代初期在工業(yè)上開始推廣使用，由于它兼有泡罩塔和篩板塔的優(yōu)點，已成為國內應用最廣泛的塔型，特別是在石油、化學工業(yè)中使用最普遍。浮閥有很多種形式，但最常用的形式是F1型和V4型。F1型浮閥的結構簡單、制造方便、節(jié)省材料、性能良好，廣泛應用在化工及煉油生產中，現(xiàn)已列入部頒標準（JB16868）內，F(xiàn)1型浮閥又分輕閥和重閥兩種，但一般情況下都采用重閥，只有處理量大且要求壓強降很低的系統(tǒng)中，才用輕閥。浮閥塔具有下列優(yōu)點：生產能力大。操作彈性大。塔板效率高。氣體壓強降及液面落差較小。塔的造價低。浮閥塔不宜處理易結焦或黏度大的系統(tǒng)，但對于黏度稍大及有一般聚合現(xiàn)象的系統(tǒng)，浮閥塔也能正常操作。故本設計才用的是浮閥塔。 裝置流程確定 在很多方面，要求丙酮有不同的純度，有時要求純度很高，甚至是無水丙酮，這是很有困難的，因為丙酮極具揮發(fā)性，也極具溶解性，所以，想要得到高純度的丙酮很困難。要想把低純度的丙酮水溶液提升到高純度，要用連續(xù)精餾的方法。精餾是多數(shù)分離過程，即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程，因此可使混合液得到幾乎完全的分離?；S中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內進行的，塔內裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。為實現(xiàn)精餾分離操作，除精餾塔外，還必須從塔底引入上升蒸汽流和
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