【正文】 填料塔達不到設計指標統(tǒng)稱為故障。 (2) 提高進料溫度。 (2) 降低進料溫度。從能耗角度看 ,穩(wěn)定操作能耗最少。 2 增、降壓操作 前已敘述 ,一般物系壓力上升 ,相對揮發(fā)度減小 ,降壓操作可增大物系的相對揮發(fā)度 ,因此若填料塔不在最大負荷下操作 ,可適當降壓操作 ,提高分離效率 。 采取以上措施應注意各液體分布器的操作彈性。填料塔在接近 上限負荷操作 ,很小的波動就會使塔超過負荷上限 ,效率下降 ,一旦效率下降 ,很難恢復 ,特別是理論級數多的塔 ,平衡時間很長 ,為了能夠使填料塔在上限操作 ,穩(wěn)定操作 ,減少外界條件變化至關重要 ,好的控制系統(tǒng)起很大作用 ,增強填料塔的操作穩(wěn)定性 ,一般可提高 5%~10%的處理能力。過熱進料影響上段的分離效率 ,過冷進料影響下段的分離效率 ,一般認為過冷進料對塔本身的分離效率影響不大 ,只有一塊理論板 ,但對高效填料塔影響會超過此值 ,對于液氣比很高的場合影響也會超過此值。壓力較高 ,有時降低壓力可提高處理能力 ,在高壓、相對揮發(fā)度低及相對揮發(fā)度隨壓 力升高而降低很大的場合 ,降壓操作處理量提高較大。最常用的是采用靈敏點溫度。 精餾塔常用控制參數 壓力和液位控制是為了建立塔穩(wěn)態(tài)操作條件，液位恒定阻止了液體累積，壓力恒定阻止了氣體累積。 第四章 精餾塔的操作 精餾塔 (有再沸器 )開車： 向塔內送物料，建立 1/22/3 的液位，停止送料； 開啟塔底再沸器，給塔釜物料升溫，溫度升至操作或設計溫度 待精餾塔回流槽的液位 1/22/3 之間時，開啟回流系統(tǒng)，做全回流，此時要控制好塔頂與塔釜的溫度在操作或設計范圍內； 定時分析回流槽內物料的純度，待回 流槽內物料純度達到產品質量要求時，可以向外輸送產品； 同時打開精餾塔給料閥向塔內連續(xù)給料，塔釜物料向外輸送； 時刻注意塔釜與塔頂的溫度，保證溫度在操作或設計范圍內，此時在通過了解塔頂回流比和塔釜再沸器負荷保證溫度穩(wěn)定； 調節(jié)各項指標都在操作范圍或設計范圍內，開車成功； (1)以上的精餾是以塔頂溜出物為產品的精餾操作，如果塔釜液為精餾產品使，要先保證塔釜的產品合格，再進行調節(jié)； (2)如果設計沒有問題的話，在保證各項指標都在范圍之內時，塔頂與塔釜的物料都應給在 設計范圍內 精餾塔的操作 填料塔的操作是從物料平衡、熱量平衡、相平衡及填料塔性能等幾個方面考慮，通過控制系統(tǒng)建立并調節(jié)塔的操作條件，使填料塔滿足分離要求。 具體說明： 冷凝量相同，用相同型號冷凝器時，臥式殼 程冷凝膜傳熱系數比立式管內或管外的膜傳熱系數高數倍。求出操作彈性 塔板的氣相負荷上限完全由霧 沫夾帶控制，操作下限由漏液控制。 ％％）（π 20 ??????TAA? 塔板流體力學校核 （ 1）氣相通過浮閥塔板壓力降，查《塔的工 藝計算》得公式 ?hhhh fcp ??? 干版阻力 )( )(220 mgp uph lwvmc ??? ???? 液層阻力，查《塔設備設計》 Lf hh 0?? 充氣系數 0? 取 。 ho===（ m） （ 3）塔板布置及浮閥塔及排列。 muVD S ????? ? 按標準，塔的圓整至 則空塔氣速 )()( 2239。39。 hk m olDRVV ??????? )(39。 ? )( 39。 塔板得氣相負荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制 按固定得液氣比，即氣相上限 sV max= ，氣液下限 sV min=,求出操作彈性 K，即 a x ??? ssVVK 由上可知：此設計符合工藝要求。 （ 2）淹塔 為了防止淹塔現象發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度符合 ? ?wTd hHH ??? 其中 ddlpd hhhhH ?????? )( 220mhl Lhwsd ??????? ???????????? 得 )( 0 0 0 4 mH d ???? 取 ?? ，板間距 mHT ? ， mhw ? 有 ? ? ? ? )(1 7 2 4 4 7 mhH wT ?????? 由此可見： ? ?wTd hHH ??? ，符合要求。 HCAp 根據上表計算出乙炔氣、液組成與表 溫度對應的關系 .如下表 ： 表 乙炔氣、液組成與表 溫度對應的關系 T X Y 1 1 0 0 通過試差計算： P= )1(xxx ABAABBAA xpppp ???? 。 第二章 主要設備工藝計算 物料恒算 精餾段的物料恒算 料液及塔頂 .塔底產品的乙炔摩爾分數 . 26 26???FX 2626?????DX 00 0 48 99 9 2699 9 2699 9 ?????wX 平均摩爾質量 . )/g()0 5 8 ( 5 8 K m o lKM F ??????)/g(0 2 )9 9 9 ( 9 9 K m o lKM D ?????? )/g()0 0 0 4 8 ( 0 0 4 8 K m olKM F ?????? 總物料衡算： F`=D`+W`= )/g( 524330200 00 000 hK?? 易揮發(fā)組分物料衡算： `+`= = 聯立以上兩式得： D`= )/g( hK W`= )/g( hK D= )h/m ol( ` KMD D ?? h/molK W= )h/m ol( 9` KMW W ?? F= )h/m ol( 5` KMF F ?? 塔板數的確定 理論塔板數的確定 泡點進料： q=1 q 線方程為 : X=XF= 查《化學工程手冊》表 4 45 得相對揮發(fā)度 a=. 相平衡線方程為 xxy ?? 聯立 q 線方程與相平衡方程得： xd= yd= Rmin= ?????? dd dD xy yx R= 2Rmin= 2= 精餾段操作線方程為 ?????????? xxXRxR RyD L`=L+qL=RD+qF= +1 =(Kmol/h) V`=V(1q)F=(R+1)D= =(Kmol/h) 提餾方程為 `` ` ?????????wxWL WxWL Ly = y1=XD= 根據相平衡線方程 y= ? 求得 x1= 根據精餾段操作線方程 y2=+ 得 y2= 依次交替計算得： x2= y2= x3= y4= x4= y5= x5= 求得 x5〈 xF,則第 5 層塔板為進料板 ,精餾段所需理論塔板數為 51=4 塊 . 將 x5= 代入提留段操作線方程 y= 得 y6= 將 y6= 代入相平衡線方程 y= ?得 x6= 依次交替計算得： y7=00278 x7= y8= x8= 求得 x8〈 3 塊理論板 . 全塔總效率 ET. 根據公式 ET= 根據塔頂 .塔釜液相組成 .查《化學工程手冊》得乙炔 u1= 103mpa但一般來講，連接在雙鍵上的氯原子不太活潑，所以有關雙鍵的反應則比有關氯原子的反應很多，現各舉一兩個例子如下： 有關氯原子的反應： 與丁二酸氫鉀反應生成丁二酸乙烯脂： 與苛性鈉共熱時，脫掉氯乙烯生成乙炔： 有關雙鍵的反應： 與氯乙烯加成生成二氯乙烷： 在紫外線照射下能與硫化氫加成生成 2氯乙硫醇： 氯乙烯通過聚合反應可生成聚氯乙烯。（ 2）受熱及未添加或耗盡抑制劑的情形下會發(fā)生放射性聚合反應。 感光性：會進行迅速的光化學氧化作用與聚合反應。 氯乙烯稍溶于水，在 250 C 時 100g 水中可溶解 氯乙烯；水在氯乙烯內的溶解度，在 150 C 時， 100g 氯乙烯可溶解 水。 三、 回流比： 回流比不僅決定產品的產量也影響到產品的質量，雖然設計時已選定了，但也可小 幅度調整。 二、 溫度：我們前面已介紹過，精餾塔每塊 塔 板上都處于一個動態(tài)并由溫 度對應的汽液平衡狀態(tài)，也對應 著 一個動態(tài)的汽液平衡組成，因此塔頂和塔釜的溫度往往決定 著 塔頂產品和塔釜產品的質量。高沸塔 及其配套設備與低沸塔一樣，塔體內徑 ，高約 25m，塔板數 44 塊，進料板為塔頂往下數第 30 塊板，進料板以上稱為精餾段，有 29 塊板，進料板以下稱為提留段，有 14 塊板，塔板結構和原理與低沸塔相似，只不過是從塔頂出來的幾乎是純氯乙烯（易揮發(fā)組分），除少量經塔頂冷凝器冷凝回流外，大部分經成品冷凝器冷凝， 再 經固堿干燥塔除 去 水份后就得到精氯乙烯單體。 一、 低沸塔的生產原理 我們已經知道了液化后的粗氯乙烯含有低沸點 物 C2H N H2等，也含有高沸點物 C2H4Cl C2H2Cl乙醛等，而氯乙烯的沸點位于中間，所以要用兩個塔來進行分離，先用低沸塔把低沸物分離出去，再用高沸塔把高沸物分離出去，才能得到較純凈 的精氯乙烯。用相對揮發(fā)度 UAB的數值可簡明地判斷雙組分溶液 A 與 B 分離的難易程度，當UAB=1 時，是恒沸物 ，是無法分離的，當 UAB＞ 1 或 UAB＜ 1 時能夠分離，且越大或越小越容易分離。如 A 和 B 組成的氣體 ， 則 PA=P 總 X B； PB=P176。如 A 和 B 組成的溶液，則： PA=P176。 11． 純溶液的飽和蒸汽壓：由于分子運動 的特性 ，決定了純溶液與其上方的蒸汽是動態(tài)平衡的關系，蒸汽壓是溫度的函數，溫度越高， 飽和蒸汽壓越大。 精餾 原理 精餾的原理 相關 精餾 是 分離均相液體混合物（溶液或混合液）的一種常用方法，它是利用混合液中各組分在相同 的 溫度、壓力 下 揮發(fā)性不同（也稱揮發(fā)度）的特性，通過多級蒸發(fā)和冷凝，從而使混合液中各組分得到分離、提純的化工單元操作過程。由于乙炔和乙烯不需分離、濃縮和凈化，沒有副產物。故不存在廢氣的利用和同時生產多種產品的問題，可以小規(guī)模并很經濟地生產出氯乙烯。此法系同時往一個裝有觸媒的反應器中加入二氯乙烷和乙炔的混合物，催化熱裂解是在 2300 C、壓力在 4 公斤 /厘米 2 以下進行，二氯乙烷裂解是生成的氯化氫立即在 20~50 秒鐘內和乙炔反應，反應的生成物再經進一步的凈制處理，以將雜質出去。在聯合法中，氯乙烯的合成仍是在單獨的設備中進行的，所以需要較大的投資。根據氯化銅催化劑的組成不同，可分為單組分催化劑、雙組分催化劑、多組分催化劑。假如 3FeCl 的主要作用是抑制取代反應，促進乙烯和氯氣的加成反應，減少副反應增加氯乙烯的 收率。） 副反應： H C lCHCHC H C lCH ????2 232 C H C lCHH C lC H C lCH ??? C H C lC n C HH C lHClCHC lC H ????? 2222 22 聚氯乙烯 （ 3）乙烯氧氯化部分 主反應： OHClC lC HCHOH C lCHCH 222222 2 ????? molKJH /25??? （此反應是個強放熱反應。氣相反應由于放熱大，散熱困難而不易控制，因此工業(yè)上采用在極性溶液存在下的液相反應，溶劑為二氯乙烷。 采用高溫工藝時，所有與液體接觸的設備都需要使用合金材料，尤其是反應器在強湍流條件下會趙成設備腐蝕，在這里加入的鐵催化劑是溶解在二氯乙烷中的無水氯化鐵。 平衡氧氯化法 迄今，平衡氧氯化工藝仍是工業(yè)化生產氯乙烯單體最先進的技術。但因乙炔是由 CaC2和H2O 反應生成，而電石制取耗電大，成本高，存在污染，該法目前逐漸被新工藝取代。催化劑 HgCl2是易揮發(fā)的物質，直接影響乙炔的轉化率和氯乙烯的收率。如果使用乙炔含有丁二烯，反應后生成的單體中業(yè)會含有丁二烯，氯丁二烯，較大量的乙炔等，在聚合時影響樹脂的質量。其中中國的需求增長尤為強勁，需求量的年增長率將達到 8%10%，中東和南美地區(qū)對氯乙烯的需求量的年增長率將達到 5%以上。與此同時北京 化工二廠、齊魯石化公司的廠家對技術進行了深入剖析，對裝置提出改進方案，經實施后均得到滿意的效果。我國的乙烯產量 1990 年