【正文】 （HK） B M=154進(jìn)料kg/hkmol/hw%mol%kg/hkmol/hw%mol%23%%3%%出料塔頂%%%%塔底10%%10%%進(jìn)料板溫度220℃，塔頂溫度199℃，塔底溫度230℃根據(jù)飽和蒸汽壓計(jì)算 萘： lgP= 苊： lgP=完全理想體系 計(jì)算結(jié)果如下表56 相對(duì)揮發(fā)度萘苊塔頂進(jìn)料板塔底由于假設(shè)誤差太大則理論板數(shù)取為3塊，則實(shí)際板數(shù)為進(jìn)料板位置的確定解得x=故進(jìn)料板為從下向上數(shù)第6塊板 中段的計(jì)算 相當(dāng)于在塔底進(jìn)料，只有精餾段 表57 中段物料衡算流入流出質(zhì)量流率（kg/h)塔頂塔底6400摩爾流率（kmol/h)塔頂塔底選取甲酚為L(zhǎng)K記為C，萘為HK記為D。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出一下數(shù)據(jù)：F4=5m2h=所以：91個(gè)⑶需要的鼓泡面積鼓泡中的中心距滿(mǎn)足：t=(~)D ； tD=25~75mm根據(jù)本課題取 t==140mm tD=40mm 符合條件。降液管尺寸可用。則hw=15+20+3+32=70mm故選定堰高h(yuǎn)w=70mm降液管底部液封為20mm，則降液管底與下層塔板的距離應(yīng)為： h0==⑹液面梯度液面流過(guò)板面梯度與液流量（以表示）堰高h(yuǎn)w及泡罩底緣塔板的距離hT有關(guān)，也可按查得=由于此值較小，可忽略不計(jì)。可以不考慮，則降液管內(nèi)液面高度：Hd =+++=為了防止液泛現(xiàn)象，需滿(mǎn)足以下條件：HT+hw式中 —泡沫層的相對(duì)比重，； HT—塔板板間距，m則有HT2 Hd hw即=所以不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。在Vs—Ls圖上液相負(fù)荷上限為與氣體流量Vs無(wú)關(guān)的豎直線(xiàn)④漏液線(xiàn)：以Fo＝＝5作為規(guī)定氣體最小負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)，則得：（Vs）min＝πdo2Nμ0/4=π/4do2N5/ =()222805/=據(jù)此做出與液體流量無(wú)關(guān)的水平漏液線(xiàn)（4）⑤液相負(fù)荷下限線(xiàn)取堰上液層高度how＝，依how的計(jì)算式算出Ls的下限值，即 how＝[3600(Ls)min/lw]2/3=取E＝1得據(jù)此可作出與氣相流量無(wú)關(guān)的豎直線(xiàn)圖51 塔板負(fù)荷性能圖1為霧沫夾帶線(xiàn)，2為液泛線(xiàn)，3為漏液線(xiàn) 4為液相負(fù)荷下限線(xiàn) 5為液相負(fù)荷上限線(xiàn)由塔板負(fù)荷性能圖可以看出:①任務(wù)規(guī)定的氣、液負(fù)荷下的操作點(diǎn)播P（設(shè)計(jì)點(diǎn)），處在適宜操作區(qū)內(nèi)②塔板的氣相負(fù)荷上限由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制③按照固定的液氣比，由圖查出塔板的氣相負(fù)荷上限（Vs）max＝（Vs）min＝操作彈性＝（Vs）max/（Vs）min=表513 餾分塔的各項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)目單位數(shù)量項(xiàng)目單位數(shù)量塔徑Dmm2200堰長(zhǎng)Lwm有效塔高H0m堰高h(yuǎn)wmm70塔高Hm29塔截面積ATm2頂部空間h1m齒縫開(kāi)度hsmm底部空間h2m降液管底與下層塔板距離h0m板間距HTmm450動(dòng)液封hdsmm塔板壓降hpm液柱靜液封hssmm人孔間距mm800降液管內(nèi)液層高度Hdmm塔板形式單流液體在降液管內(nèi)停留時(shí)間s空塔氣速W空m/s排液孔直徑d0mm10泡罩個(gè)數(shù)m個(gè)91排液孔個(gè)數(shù)b個(gè)21泡罩中心距tmm140排空時(shí)間Th泡罩排列正三角形弓形降液管面積m2 由于本塔高30m，所以本設(shè)計(jì)中的人孔數(shù)為7，塔板間取5個(gè)人孔，塔底塔頂各取一個(gè)人孔。 液面計(jì)是用來(lái)觀(guān)察設(shè)備內(nèi)部液位變化的一種裝置，為設(shè)備操作提供部分依據(jù)。 對(duì)與易腐蝕，易堵塞物料為便于清洗和檢修應(yīng)將進(jìn)料管做成可拆卸結(jié)構(gòu)。DN= d=27mm 設(shè)計(jì)條件：塔體與裙座的機(jī)械設(shè)計(jì)條件如下：⑴塔。(2)液位計(jì)接口 DN=60mm(3)溫度計(jì)接口，溫度計(jì)的安裝，用法蘭連接固定，有利于防腐蝕、方便維修等優(yōu)點(diǎn)。由于浮子液面計(jì)不必?fù)?dān)心介質(zhì)中含有固體顆粒而堵塞，而且易造成防腐的結(jié)構(gòu)。選用公稱(chēng)直徑DN=600mm的人孔。Aw=需要的排液孔數(shù)：b= 取21個(gè)全塔積液總排空時(shí)間可按下式計(jì)算：T= ①霧沫夾帶線(xiàn)依公式：泛點(diǎn)率＝［Vs （ρv /（ ρLρv ））1/2+］/KCFAd按泛點(diǎn)率為80％計(jì)算如下：Vs［（）］+()=整理得：Vs＝②液泛線(xiàn) 由aVs2＝bcLs2dLs2/3式中 a＝105ρv/ρcN2=10525322= b＝ фHT+（） ＝+（）＝ c＝= d=(Hεo)E =(1+)1=③液相負(fù)荷上限線(xiàn)：液體的最大流量應(yīng)保證在降液管中停留時(shí)間不低于3～5，以216。⑴泡罩局部阻力hchc== m式中 —阻力系數(shù)， —每個(gè)泡罩的升氣管截面積，（升氣管直徑取70mm，A=mm2）⑵有效液層阻力hLhL=hds式中 —沖氣系數(shù)； hds—?jiǎng)右悍?，m液柱。⑶齒縫開(kāi)度hs根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知： 當(dāng)最低氣體負(fù)荷時(shí)，最小齒縫開(kāi)度h0mm 當(dāng)正常氣體負(fù)荷時(shí)，hs 當(dāng)最大氣體負(fù)荷時(shí)，hs=h=本設(shè)計(jì)是在正常負(fù)荷下操作 即 hsmm⑷堰上液溢流高度how采用平流堰，可用下式計(jì)算：How=式中 E—液體收縮系數(shù)；一般取1 Lw—堰長(zhǎng)，m。，即堰長(zhǎng)為：Lw==塔截面積為：AT=單型塔板系列選定降液管面積Af與塔截面積AT之比以及弓形降液管寬度Wd與塔徑D之比分別為： 故可以知：Af==Wd==降液管內(nèi)停留時(shí)間應(yīng)保證液體在降液管內(nèi)的停留時(shí)間大于3~5s，才能保證液體所夾帶氣體的釋出。有效塔高人孔所在板間距增至800mm，塔板間取5個(gè)人孔，所以有效塔高 H0=46+()5=塔高：H=+++=故塔高取29m。根據(jù)瀝青的主要成分，取苊為重組分（HK），記為組分B，含量為洗油量的10%。℃物料放出熱量 (18570)=對(duì)數(shù)平均溫度差 =℃換熱面積（取K=420 kJ/ m2℃物料放出熱量(18570)=對(duì)數(shù)平均溫度差=℃換熱面積（取K=420 kJ/ m2h hh℃，即630kJ/m2 m/s計(jì)算塔徑：D====2120mm按設(shè)備系列，故選用Dg=2200mm的餾分塔，表46 Dg2200毫米餾分塔規(guī)格項(xiàng)目規(guī)格項(xiàng)目高度，毫米29000板距，毫米450重量，噸二蒽油34塔板層數(shù)47苊油7精餾段42洗油塔頂提餾段5一蒽油25 已知條件： 物料量 輕油 水蒸氣（按一段蒸發(fā)器底焦油含水量為零計(jì)） 物料溫度 入口 105℃ 出口 30℃ 輕油平均比熱 m/s計(jì)算塔徑：D===表45 2200 ㎜酚油塔的規(guī)格與技術(shù)特性項(xiàng) 目規(guī) 格項(xiàng) 目規(guī) 格 高度，㎜ 重量，t 塔板層數(shù) 精餾段 提餾段 泡罩形式 泡罩個(gè)數(shù) 泡罩齒縫高度，㎜ 每層塔板齒縫面積 降液管截面積，1600024195條形1025板距，毫米餾分側(cè)線(xiàn)的踏板編號(hào)（由下往上）萘油酚油操作重量，t450118塔頂58 已知條件： 直接蒸汽量 從二段蒸發(fā)器來(lái)的 進(jìn)入餾分塔的，%計(jì) 小計(jì) kg/h塔頂壓力（絕對(duì)壓力） 塔頂溫度 105℃冷回流量 回流溫度 30℃ 洗油餾分汽化熱 kJ/kg 洗油餾分平均比熱 0~110℃ 已知條件： 從二段蒸發(fā)器來(lái)的直接蒸汽量 塔頂壓力（絕對(duì)壓力） kg/cm3 塔頂溫度 257℃ 回流量 30303= 回流溫度 85℃ 酚油餾分汽化熱 kJ/kg 酚油餾分平均比熱 0~85℃ kJ/kg 350萬(wàn)千卡時(shí)的管式爐規(guī)格性能見(jiàn)表44 已知條件：塔頂溫度 105℃ 塔頂壓力（絕對(duì)壓力） 塔頂出來(lái)的物料 輕油 水分 = 汽相負(fù)荷：m3/s m/s，則蒸發(fā)器直徑為：m 故選用Dg1600mm的一段蒸發(fā)器一臺(tái)。蒸發(fā)輕油耗熱量：Q3＝＝式中 —輕油蒸發(fā)量，kg/h—輕油汽化熱，kJ/kg一段焦油加熱總耗熱量：Q1＋Q2 ＋Q3＝2199272+2150039+=⑵過(guò)熱蒸汽加熱量加熱蒸汽耗熱量： Q4＝ (－)＝ kJ/h式中 —6kg/cm2（表壓）飽和水蒸氣過(guò)熱至450℃時(shí)熱焓：kJ/kg； —6kg/cm2（表壓）飽和水蒸氣熱焓：kJ/kg。輸入物料量： 來(lái)自二段蒸發(fā)器頂部的餾分 kg/h輸出物料量： 酚油 %＝ 萘油 12%＝ 餾分蒸汽 (1－%－12%－%)＝ 共計(jì) ++＝輸入物料量等于輸出物料量，故滿(mǎn)足物料衡算定律。 （4）塔板層數(shù)應(yīng)結(jié)合流程種類(lèi)、產(chǎn)品方案、切取制度及其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合確定。（6）輻射管和遮蔽管宜采用耐熱鋼（如Cr5Mo等）。時(shí)。（3）輻射管熱強(qiáng)度實(shí)際生產(chǎn)波動(dòng)在18000～26000千卡/米2 焦油在加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，相關(guān)工藝管道長(zhǎng)時(shí)間在高溫腐蝕性液體流速快、壓力相對(duì)較高的環(huán)境下會(huì)逐漸被侵蝕、沖刷變薄而泄漏，導(dǎo)致非正常停工。由于長(zhǎng)時(shí)間高溫加熱，管式爐輻射段爐管出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)氯麄€(gè)爐管，造成非正常停產(chǎn)。表31各冷凝冷卻器、冷卻器的油出口溫度品種出口溫度/℃輕油25～40萘油90～110洗油60～90圖31 焦油常減壓蒸餾工藝流程1焦油預(yù)熱器；2預(yù)脫水塔；3脫水塔再沸器；4脫水塔底循環(huán)泵；5脫水塔；6脫水塔底抽出泵；71號(hào)管式爐；8酚油塔底循環(huán)泵；9酚油塔；10洗油冷卻器；11萘油泵；12苊油冷卻器；13酚油冷卻器；14萘油冷卻器；15酚油塔底抽出泵；162號(hào)管式爐；17餾分塔底循環(huán)泵；18餾分塔；19瀝青泵；20瀝青冷卻器；21二恩油泵；22二蒽油冷卻器；23一恩油泵；24一蒽油冷卻器；25苊油泵項(xiàng)目密度（20℃）g/cm3含酚/%含萘/%初餾點(diǎn)/℃餾出量水分/%酚油餾分～2215≥170 200℃前≥80%，