【正文】 流比 故取操作回流比為（ ～）。各項(xiàng)計(jì)算如下： a)堰長(zhǎng)：由化工設(shè)計(jì)書(shū) 取 b)溢流堰高度hW：由選用平直堰，堰上液層高度由化工設(shè)計(jì)書(shū)式 近似取，則取板上清液層高度 故 c)弓形降液管寬度和截面積由查化工設(shè)計(jì)書(shū)得 ，故 由化工設(shè)計(jì)書(shū)驗(yàn)算液體在降液管中停留時(shí)間，即﹥5s故降液管設(shè)計(jì)合理。l 邊緣區(qū)寬度確定由化工設(shè)計(jì)書(shū)，取l 開(kāi)孔區(qū)面積計(jì)算開(kāi)孔區(qū)面積由化工設(shè)計(jì)書(shū)式其中 l 篩孔計(jì)算及其排列本例所處理的物系無(wú)腐蝕性，由化工設(shè)計(jì)書(shū)，可選用碳鋼板，取篩孔直徑.。參考文獻(xiàn)[1] 王正烈， 周亞平. 物理化學(xué)[M]. 高等教育出版社. 2001， 20：130.[2] 廖正品. 我國(guó)PVC加工行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)與趨勢(shì)[J]. ， 3： 36， 24.[3] 姚玉英. 化工原理[M]. 天津大學(xué)出版社. 1999： 155157.[4] [M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2002：1924.[5] 廖巧麗， [M]. ： 97108.[6] 陳敏恒. 化工原理[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2000： 2735.[7] 陳國(guó)理. 壓力容器及化工設(shè)備[M]. 華南理工大學(xué)出版社. 1995： 7680.[8] 陳洪鈁， [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社. 1995： 1419.[9] 潘國(guó)昌， [M]. 清華大學(xué)出版社. 1996： 1746.[10] 孫岳明， [M]. 科學(xué)出版社. 2000： 124.[11] 楊岳， [M]. 中國(guó)鐵通出版社. 2000： 3477.[12] 張順心， [M]. 天津科技大學(xué)出版社. 200： 1463.致 謝在本設(shè)計(jì)的寫(xiě)作過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師劉發(fā)強(qiáng)老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。 37。寫(xiě)作畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。對(duì)于氯乙烯精餾段的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，其中計(jì)算部分又包括：物料衡算、塔板數(shù)的確定、最小回流比的確定、精餾段氣液相負(fù)荷的計(jì)算、粘度的計(jì)算、精餾塔中各組分的摩爾分率的計(jì)算以及低沸塔和高沸塔中物料接管的選型等。 塔板布置l 塔板的分塊由化工設(shè)計(jì)書(shū)，因，故塔板采用分塊式。圖33 圖解法求取塔板數(shù)實(shí)際板層數(shù)的求取：考慮到二氯乙烷與氯乙烯屬于非同類(lèi)化合物與理想溶液的拉烏爾定律有較大的誤差，故取板效率為30%。進(jìn)料的原料液中含有氯乙烯，二氯乙烷，原料液中氯乙烯和二氯乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： ω氯乙烯 =ω二氯乙烷 = 根據(jù)工藝要求，%，%，為了計(jì)算方便，假定氯乙烯一次性蒸餾完全。l 邊緣區(qū)寬度確定由化工設(shè)計(jì)書(shū)，取。圖24 低沸精餾塔示意圖 塔徑的計(jì)算精餾段的氣，液相體積流率為：由，式中C按計(jì)算，其中由化工設(shè)計(jì)書(shū)查取，圖的橫坐標(biāo)為：取板間距，板上液層高度則：由化工設(shè)計(jì)書(shū)查取，得：=，則空塔氣速為：由化工設(shè)計(jì)書(shū)，按照標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后為D=塔截面積為實(shí)際空塔氣速為： 精餾塔有效高度計(jì)算精餾段有效高度為：提餾段有效高度為：故精餾塔的有效高度為 低沸塔塔板主要工藝尺寸的計(jì)算 溢流裝置計(jì)算 因塔徑D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)。 低沸塔塔板數(shù)的確定 乙炔—氯乙烯的汽液相平衡數(shù) 由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)查得乙炔，氯乙烯的飽和蒸汽壓如下表22，23：表22 氯乙烯的飽和蒸汽壓氯乙烯4020 0 20蒸汽壓 表23 乙炔的飽和蒸汽壓乙炔4020 0 20蒸汽壓1486 2635 4347 根據(jù)乙炔，氯乙烯的飽和蒸汽壓，利用泡點(diǎn)方程 計(jì)算出乙炔，氯乙烯的汽液相平衡數(shù)據(jù)如下表24：表24 乙炔，氯乙烯的汽液相平衡數(shù)溫度T液相中乙炔的摩爾分?jǐn)?shù) 汽相中乙炔的摩爾分?jǐn)?shù)4020020 圖22 最小回流比的確定 最小回流比和操作回流比采用圖解法求最小回流比，在圖的對(duì)角線上自e(，)作垂線即為進(jìn)料線q線，該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 則最小回流比 是： 故取操作回流比為R=8（低沸塔的操作回流比為5~10） 精餾塔的氣液相負(fù)荷 操作線方程精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程： 理論板層數(shù)由圖22做梯級(jí)求得理論塔板數(shù)如圖23所示。 粗氯乙烯溶液中各組分組成的計(jì)算 ，則氯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%，即乙炔的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，即二氯乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，即水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%，即 全凝器物料衡算 故原料液流量 F= + + 低沸塔的物料衡算在低沸塔中，主要進(jìn)行氯乙烯和乙炔的分離，而不考慮二氯乙烷的影響。 低沸塔操作條件操作壓力（表壓），塔頂溫度30，進(jìn)料板溫度5，塔釜溫度50；回流比510，全塔效率30%。 氯乙烯精餾形式本章主要以新疆氯堿行業(yè)普遍采用的乙炔法制氯乙烯為例。這是一條新的工藝路線，有液相法和氣相法，其中液相法比較成熟，其反應(yīng)為： C2H6 + HCl + O2 KCl－CuCl2－CuCl2 C2H3Cl + 2H2O 2C2H6 + 2HCl + O2 2C2H3Cl + 2H2O C2H6 + 2HCl + O2 C2H4Cl2 +H2O 這種方法可以省去裂解乙烯的步驟，可直接采用粗氯化烴類(lèi)作氯源，避免了處理氯化烴的麻煩。冷凝器中未被冷凝的部分二氯乙烷及未轉(zhuǎn)化的乙烯、惰性氣體等經(jīng)溶劑吸收等步驟回收其中二氯乙烷。二氯乙烷的選擇性可達(dá)98%以上。 　　主要副反應(yīng)為乙烯的深度氧化（生成一氧化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化（生成乙烷的多種氯化物）。主要副反應(yīng)為： 　　 CH2=CHCl→H2C=CH2 +HCl 　　 CH2=CHCl+ HCl→ClCH3CHCl 　　 ClCH2CH2Cl→2CH2 +2HCl 　　裂解產(chǎn)物進(jìn)入淬冷塔，用循環(huán)的二氯乙烷冷卻，以避免繼續(xù)發(fā)生副反應(yīng)。 （1）乙烯氯化　 乙烯和氯加成反應(yīng)在液相中進(jìn)行： 　　 CH2=CH2Cl2→CH2ClCH2Cl 　　采用三氯化鐵或氯化銅等作催化劑，產(chǎn)品二氯乙烷為反應(yīng)介質(zhì)。因此，不需添置分離設(shè)備。這個(gè)方法由下列幾個(gè)過(guò)程組成： 以石腦油的火焰裂解法制造含有乙炔和乙烯的裂解氣； 裂解氣中的烯乙烯不經(jīng)分離，直接同氯化氫反應(yīng)制造氯乙烯； 裂解氣中的烯乙炔不經(jīng)分離，直接同氯氣反應(yīng)制造二氯乙烷； 將二氯乙烷熱裂成氯乙烯和氯化氫， 并將氯化氫分離，以便能能夠在反應(yīng)（2）中使用。共軛法最主要 的缺點(diǎn)是很難同時(shí)達(dá)到兩個(gè)反應(yīng)的最適宜條件，因而使乙烯與乙炔的消耗量提 高。雖然如此，這種方法仍較以上各種方法合理、經(jīng)濟(jì)。反應(yīng)溫度一般為120~180℃左右。液相法不需要高溫，但乙炔轉(zhuǎn)化率低，產(chǎn)品分離困難，因此多采用氣相法。CH2 = CHCl + HCl →CH3 CHCl2（3）當(dāng)混合氣中乙炔過(guò)量多時(shí)，則過(guò)量的乙炔使氯化高汞催化劑還原成氯化亞汞或金屬汞，使觸媒失去活性，同時(shí)生成副產(chǎn)品二氯乙烯。在氯化高汞觸媒存在時(shí)，乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯的反應(yīng)機(jī)理如下：（1）反應(yīng)方程式： CH≡CH + HCl →CH2 = CHCl + 124. 8kJ / mol乙炔首先與氯化高汞加成生成中間加成物氯乙烯氯汞： CH≡CH + HgCl2 →ClCH = CH HgCl此中間加成物很不穩(wěn)定，通氯化氫即分解而生成氯乙烯： ClCH = CH HgCl + HCl →CH2 = CHCl + HgCl2所生成的中間產(chǎn)物也可能再與氯化高汞產(chǎn)生加成反應(yīng)，生成物再分離出氯化亞汞而生成二氯乙烯。全世界9 % 的氯乙烯單體都用于生產(chǎn)聚氯乙烯，我國(guó)目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)，所有的氯乙烯裝置均與聚氯乙烯裝置配套建設(shè)，完全一體化。2004 年我國(guó)的電石法PVC 主導(dǎo)了全國(guó)的PVC 市場(chǎng)，出現(xiàn)了一個(gè)暴利