【正文】 。大學時光很快的過去了，在河南城建學院的求學時光給我留下了太多美好的回憶，不僅學會很多知識更重要的是學會怎么做人，怎樣去做一個對社會有用的人。通過這次對填料塔的設計，不僅讓我將所學的知識應用到實際中，而且對知識也是一種鞏固和提升。在此，首先要感謝本次設計的指導老師胡繼勇教授，還有中平能化集團河南京寶焦化有限公司工藝技術部的柴師傅以及同學們給我的莫大的支持和幫助。但由于受板片剛度和墊片強度的限制，其耐壓和耐高溫能力差，對粗苯貧富油換熱不能適應，但用于新型的終冷直噴塔中，上下段冷凝液的換熱還是可以的。其中波紋板式換熱器是一種新型的高效換熱器，板面材質為不銹鋼，耐腐蝕性高，由于板面的特殊形狀，既增大了傳熱面積，又促使流體的流向和流速不斷變化，從而使緊貼板面的滯流層受到破壞，在流速不大的情況下，就呈湍流狀態(tài)，使傳熱效果大大提高，波紋板式換熱器的結構十分緊湊，板面很薄，兩塊板面之間的流道空隙只有2 mm~8 mm，因其單位體積設備可以提供的傳熱面積很大，每m3體積可具有250 m2以上，甚至高達1000 m2，而浮頭式列管換熱器只能達到40 m2到150 m2。因此,在高溫的油或苯管道材質選用上建議選擇加厚的Q235A碳鋼管或304材質的不銹鋼管,而低溫管道則可選用普通Q235A碳鋼管。一般選型，對輸送粗苯的泵,要求軸封可靠且無泄漏泵，多選用屏蔽泵,這樣可有效避免介質的泄漏和設備漏電，且占地面積較小，貧富油泵要選用密封性能較好、質量可靠的化工泵。蒸出的洗油量一般為粗苯產(chǎn)量的2～3倍，其中絕大部分在分縮器內冷凝下來，即為分縮油。 由塔頂逸出的蒸汽是粗苯蒸汽，油汽和水蒸汽的混合物。小部分直接蒸汽由浸入貧油中的蒸汽鼓泡器鼓泡而出,連同由再生器來的大部分直接蒸汽（總量大于75%）及油氣一齊沿塔上升，經(jīng)各層塔板蒸吹富油后，又于塔頂部兩層塔板，將蒸汽所夾帶的洗油滴收集下來，然后由塔頂逸出。不銹鋼泡罩塔泡罩為不銹鋼組件，其傳熱傳質效率較高，同等處理能力下塔徑比鑄鐵塔小1到2米，具有塔壁薄，操作重量輕，塔節(jié)為焊接工藝，易于維護。 脫苯塔焦化廠脫苯塔多采用泡罩塔，塔盤泡罩為圓形或條形，其材質一般采用鑄鐵或不銹鋼，管式爐加熱富油的脫苯塔，一般采用30層塔盤。液相油與水蒸氣摩爾量之比為： 將上式各值代入式，得組分蒸出率為： 萘 洗油 從再生器進入脫苯塔的氣體數(shù)量： 洗油 萘 粗苯 水蒸氣 從再生器排除殘渣數(shù)量：洗油 萘 共計 對每噸180176。，則組分的平衡常數(shù)為： 萘 洗油 45河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 輔助設備的選型進入再生器內的油量Gm為脫水塔后富油量的1%， kg/h,= kg/h,= kg/h。 圖6—6洗油再生器再生器內設5層多孔折流板，設其 1 洗油出口； 2 放散口；相當于兩層泡罩塔，即n=2， 3 殘渣出口；4 電阻油在再生器內被加熱到200176。為了降低洗油的蒸出溫度，再生器底部設有直接蒸汽管，通入脫苯蒸餾所需44河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 輔助設備的選型的絕大部分或全部蒸汽。中部設有帶分布裝置的進料管，下部設有殘渣排出管。C后去脫苯塔。其中緊靠輻射段的兩排橫管為過熱蒸汽管，用于將脫苯用的直接蒸汽過熱至400176?；鹱煸O在爐底中央，火焰向上噴射，與爐管平行，且與沿圓周排列的各爐管等距離，因此沿圓周方向各爐管的熱強度是均勻的。我國焦化廠粗苯蒸餾用的管式加熱爐均為有焰燃燒的圓筒爐。對于直徑較大的塔，進氣管的末端為向下的喇叭口、對于直徑更大的塔，則應采取氣體均布措施。常用的辦法是使進氣管伸至塔的中心線位置，管端為向下的45176?！?5176。其中(a)型是將截錐體焊(或擱置)在塔體上，截錐上下仍能全部堆滿填料，不占空間。為克服此種不良趨勢，常在填料層內每隔一定距離設置液體再分布器，使液體重新均勻分布后再流到下一段填料中。前者多用于直徑600 mm以下的塔，后者適用于直徑為600～1200 mm的塔。盤式噴淋器的結構簡單，液體通過時的阻力較小但加工較復雜。②蓮蓬式噴淋器這是應用最普遍的一種噴淋裝置，(c)所示。液體分布器的結構形式很多，目前常用的有以下幾種。這種裝置因有足夠的齒縫而較好地避免液泛。它是由側立的扁鋼條組成，～，但在直徑較大的增中，間距也應放大。 塔裙座高度 按照設計要求， m。雙面對接焊縫100%探傷。34河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主要設備的強度校核 封頭設計塔內徑，壁厚，材質16,設計壓力，工作溫度18176。 －焊接接頭系數(shù)。 填料塔的總壓力降于是，填料塔的總壓力降 33河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主要設備的強度校核5 主要設備的強度校核筒體的設計壁厚 式（51）式中 －圓筒設計厚度，mm。取Qm的95%由輻射段供給，5%由對流段供給，取輻射段熱強度為105000KJ/(),則輻射段爐管加熱面積為： 取對流段熱強度為21000 KJ/(),則對流段爐管加熱面積為： 設管式爐熱效率為75%，煤氣熱值為17800 KJ/m3,則煤氣消耗量為：27河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主要設備的工藝計算4 主要設備的工藝計算 吸收塔塔徑計算本次設計采用金屬階梯環(huán)填料塔，考慮到填料塔的壓力降，根據(jù)設計條件中的參數(shù)：進塔煤氣平均密度粘度洗油密度 粘度。C過熱蒸汽質量焓，KJ/kg。C時水蒸氣質量焓，KJ/kg。C的富油帶出的熱量Q2洗油（包括萘）粗苯 式中 ，176。在脫苯塔進出口各組分的蒸發(fā)量（包括進入再生器的蒸發(fā)量）如下： 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油 奈 洗油 水 23河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 物料衡算與熱量衡算合計 熱量衡算從脫水塔來的富油帶入的熱量Q1 洗油（包括萘）=粗苯 水 式中 ，176。C各組分的飽和蒸汽壓如下：組分苯（B）甲苯（T）二甲苯(X)溶劑油(S)奈(N)洗油（m）Pi0(kPa)以分別代表苯，甲苯，二甲苯，溶劑油，萘，洗油和水留在液相中的質量含量（%）先設B=,代入公式計算余下各組分i值：由式驗算20河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 物料衡算與熱量衡算其中 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油 萘 洗油 水 合計 故=則=B==，證明上述計算正確。則相對濕度為65%的焦爐煤氣中水蒸氣的含量 空氣的含量空氣的平均摩爾質量 進塔焦爐煤氣中粗苯的摩爾組成由，則由，則進塔吸收液中粗苯的含量出塔吸收液中粗苯的含量其中，粗苯的平均摩爾質量為，洗油的平均摩爾質量為。C ～400176。C ～210176。C二段貧油冷卻器后貧油溫度： 27176。C脫苯塔萘油側線溫度： 125176。C脫苯塔頂部溫度： 90176。主要技術操作指標如下：二段貧富油換熱器后富油溫度： 105176。再生器頂部出來的氣體進入脫苯塔下部，再生器底部排出的殘渣定期排放至殘渣槽，用泵送到油庫工段的焦油槽中。用熱貧油泵將熱貧油送至貧富油二段換熱器與富油二次換熱后的貧油依次經(jīng)過貧油一段冷卻器、貧油二段冷卻器，冷卻至27～30176。分離出水后的粗苯進入回流槽，經(jīng)粗苯回流泵送到脫苯塔頂部作為回流用，其余流入粗苯中間槽，用粗苯產(chǎn)品泵送往油庫裝車外運。C油氣換熱后，富油再依次進入貧富油一段和二段換熱器，使富油溫度升至～135176。C洗苯塔出口煤氣溫度： 25176。C終冷器上段循環(huán)水入口溫度： 32176。富余的冷凝液送酚氰污水處理站。C煤氣經(jīng)過橫管式終冷器溫度降至25176。C，%，%。再生器采用連續(xù)加油，間隙定量排稀渣，以穩(wěn)定循環(huán)洗油質量，加大進入再生器的過熱蒸汽量，將再生器的器底溫度控制在180～185176。C，脫苯塔塔頂溫度92～94176。 39。 （6）穩(wěn)定脫苯塔塔壓 減少蒸汽壓力波動帶來的影響。針對這種情況，在一段換熱器水側回水管上加裝排污閥，換熱器進行定期排污、反沖洗（每周一次），在二段換熱器油側進、出口加裝蒸汽吹掃閥，然后根據(jù)出口貧油溫度輪換沖洗（放盡油側貧油，用蒸汽由貧油出口向進口沖洗，沖出的萘渣送冷鼓工段廢液槽）。 $ ga,$GC以下，讓部分萘在飽和器中析出。 （2）延長終冷塔沖洗周期，縮短沖塔時間 將初冷器后煤氣溫度嚴格控制在23176。
K~hep 9[{q5 :139。（4）再生器的操作不穩(wěn)定 再生器的處理量、液位、溫度、排渣量等變化較大，影響再生效果，從而影響洗油質量，進而影響洗油吸苯能力。（2）終冷塔沖洗頻繁 隨著環(huán)境溫度的升高，終冷塔的阻力上升較快，沖洗間隔時間越來越短，～3天就必須沖洗一次，～4h, 影響了設備的開工率，使粗苯產(chǎn)量降低。說明壓力較高的富油已竄入壓力較低的貧油中，影響了貧油的吸收能力，同時由于進入脫苯塔的富油量減少，導致粗苯產(chǎn)量降低。 F——填料的表面積， V——煤氣量，/h K——總吸收系數(shù)，/（）； b——指數(shù)，； ——油氣比，/； n——系數(shù)，； ——貧油中粗苯質量含量，%； ——入洗苯塔煤氣中苯族烴含量，/。由式/s可見，增加煤氣速度可提高氣膜吸收系數(shù)，從而提高吸收速率，強化吸收過程。根據(jù)生產(chǎn)實踐，當塔后煤氣含苯量要求達到2/時，對于木格填料洗苯塔，～；對于鋼板網(wǎng)填料塔，～。由于這些物質很容易聚合，會增加粗苯7河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 設計總論回收和精制操作的困難，故塔后煤氣含苯量控制高一些也是合理的。C前餾出率減少，并使洗油的耗量增加。C時粗苯的飽和蒸氣壓=，將有關數(shù)據(jù)代入上式，即可求出與此相平衡的洗油中粗苯含量： 計算結果表明，為使塔后損失不大于2/，%.為了維持一定的吸收推動力，值應