【正文】 過冷進料提高進料以上段的處理能力是以降低進料以下段的分離效率為代價的。 填料塔為操作瓶頸 填料塔在設計氣液負荷范圍內(nèi)操作可取得所需的分離效率 ,超過此 負荷范圍 ,會導致分離效率下降、壓降升高泛塔等現(xiàn)象 ,多數(shù)情況下填料塔操作提高處理能力和分離效率的瓶頸是填料塔本身。 控制系統(tǒng)可采用手動、一般自動化儀表或智能計算機操作。m in, )( mhh Lf ??? ? 0 5 0 2 2 5 ????? fcp hhh 單板壓降 )( 5 0 paghp Lp ?????? ? （ ，符合設計要求） （ 2）淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象發(fā)生，要求控制降液管中液層高度符合)( wTD hHH ??? 其中 dLpD hhhH ??? 查《化學工程手冊 3》 )() ()( 220 mhl slh wd ?????? 所以 )( mhhhH dlpd ??????? 查《化學工程手冊 3》對于一般物系中取 ，板間距 )( mHT ? ， ?wh 得 )(1 6 8 )0 3 ()( mhH wT ?????? )( wTd hHH ??? 符合要求 （ 3）霧沫夾帶 查《塔的工藝計算》霧沫夾帶公式 )(fahH ue ?? ? mmn /?? 由 )/(1 2 8 0 3 2 9 8 0 3 smAA vu fT sa ?????? 得 （氣）（液） kgkge /0 1 4 )1 2 1 2 8 ( 0 0 5 ????[ （氣）（液） kgkg / .符合要求 ] 參考《化學工程手冊 .3》 氯乙烯精餾工藝初步設計 泛點率 = ％ ?????bFlSvwlwvwsAkcllv ?? ? )( mwdl dL ?????? )(2 1 6 0 3 2 9 8 2mAAA fTb ?????? Ll —— 板上液體留經(jīng)長度 m； bA —— 板上液流面積 2m ； Fc —— 泛點負荷系數(shù)，取 ； k —— 特性系數(shù)，取 。 smDVu S ????? ? (2) 流溢裝置 采用單溢流弓形降液管，平行溢流堰，不設進口堰。 hk molFRDFLL ???????? )(0 3 6 0 0 6 0 0 3.39。 氯乙烯精餾工藝初步設計 提餾段的物料恒算 （ 1）操作壓力、進料板壓力 ?FP (K aP ) 若取每層塔板壓降 ?P=(K aP ) 塔釜壓力 1 1 5539。 塔頂溫度 tD=℃ 進料板 tF=℃ tm,精 = ℃ ???? FD tt ⒊平均摩爾質(zhì)量 M . 塔頂 xD=y1= x1= M = 26+() =(kg/kmol) )/()9 9 0 (269 9 0 k m o lkgM LD ????? 進料板 ` ?Fy ` ?Fx VFM = 26+() =(kg/kmol) m o l )6 1 . 0 0 ( k g / k6 2 50 . 0 4 1 2 )1(260 4 1 ?????LFM 精餾段的平均摩爾質(zhì)量： )/( . k m o lkgMMM VFVDV ?????精 )/(6 7 . k m o lkgMMM LFLDL ?????精 ⒋平均密度 ( m? ) ⑴ 液相密度 mL.? BLBALAmL ...1 ????? ?? ( 為質(zhì)量分數(shù) ) 塔頂： 980 759 . ??mL?得mL.1? =(kg/m3) 精餾段平均液相密度 )/(4 5 2 02 7 6 52 3... mkgmLFmLmL ????? ??? 精 ⑵ 氣相密度 mv.? . 氯乙烯精餾工藝初步設計 )/()( 3, mkgRTMm ??? ??? 精精? ⑶ 液體表面張力 m? . )/(4 7 0 )9 9 9 ( 9 9 . mmNDm ??????? )/()0 4 1 ( 4 1 . mmNDm ??????? )m/mN( 7 0 , ???精m? ⑷ 液體黏度 . )(0 1 6 )0 4 1 ( 4 1 3. sm p aPL ??????? ?? )(1 9 1 )9 9 9 ( 9 9 9 3. sm p aDL ??????? ?? )(1 0 4 2 ... smp aDLFLmL ?????? ??? 精 精餾段氣液負荷計算 V=(R+1)D=(+1) =(kmol/h) Vs= .. ????精精 mvVMV ? (m3/s) L=RD= =(kmol/h) LS= 0 00 3 4 203 60 0 6 10 60 0 .. ?? ??精精 mLVMV ?(m3/s) 塔和塔板 的主要工藝尺寸計算 （ 1）塔徑 表 板間距和塔徑的關系 塔徑 /m 氯乙烯精餾工藝初步設計 板間距 /mm 200300 250350 300450 350600 400600 根據(jù)上表初選板間距 mHT ? ，取板上液層高度 mhl ? 得 )( mhH lT ???? ???????? ssVL2/1???????? vvlvPP = ?????? 2/1 ??????= 查 Smith 關聯(lián)圖得 20c = 根據(jù)式 C=C 20 202??????校核至物系表面張力為 。 氯乙烯是重要的有機化工產(chǎn)品，它的主要用途是生產(chǎn)聚聚氯乙烯。 危害性聚合：（ 1）于空氣中或遇熱、日光會會產(chǎn)生危害性聚合反應。如單體含 C2H2高時， 可 相應減少低沸塔回流比，提高上升蒸汽量，使塔釜中 C2H2 更多的蒸出，改善釜底產(chǎn)品質(zhì)量。而從塔底排出的則絕大部分是高沸物了。 16. 氣液平衡相圖：（ yx 圖）：我們利用相對揮發(fā)度的公式就能 夠 很容易地 推導出雙組分溶液的易揮發(fā)組分 A 的氣相含量 yA 與液相含量 Xb的關系 式 ： yA= yBXA UAB/ XB= UABXA/[1+(UAB1) XA ]，再 把 它繪制成圖，就是氣液平衡相圖，如下圖所示。B 12. 理想溶液：溶液中不同組分分子 之 間的吸引力和純組分分子之間的吸引力完全相同的溶液。因此，不需添置分離設備。共軛法最主要的缺點是很難同時達到兩個反應的最適宜條件，因而使乙烯與乙炔的消耗量提高。近年來，發(fā)展了非銅催化劑。） 副反應： OHCOOCHCH 2222 222 ???? OHCOOCHCH 22222 223 ???? ClCHCHH C lClCHCH 232 ??? 還有生成其它氯衍生物的副反應發(fā)生。與低溫工藝相 比，高溫工藝也有其優(yōu)越性，生產(chǎn)出的二氯乙烷一般不需要水洗脫除鐵和共沸物進行干燥。 目前，國外只有少數(shù)公司使用乙 炔生產(chǎn)氯乙烯單體，而我國 70%的廠家則采用此種方法，因此它具有設備、工藝簡單，投資低，能小規(guī)模經(jīng)營的特點。因此，使用純凈的乙炔很重要。 由于我國經(jīng)濟的穩(wěn)定增長，對聚氯乙烯的需求量很大，對原料的需求也逐漸增加。至目前為止，大多數(shù)工廠都采用乙烯直接氯化（ DC）和乙烯氧氯化（ OXY）制備 1， 2二氯乙烷（ EDC），再將 EDC 加以熱裂解得到氯乙烯單體（ VCM）的聯(lián)合切平衡的 DCEDCOXYEDCVCM 法來制備氯乙烯。 氯乙烯工業(yè)的發(fā)展及前景 氯乙烯是制備聚氯乙烯及其共聚物的單體。由于聚氯乙烯優(yōu)異的性能，成本低，在許多領域代替了木材和鋼鐵。當然有一部分沒有先進環(huán)保，節(jié)能，自動化度高的企業(yè)會淘汰，電石生產(chǎn)法在我國經(jīng)濟、技術已經(jīng)無法達到滿足，不在符合中國國情，進行技術開發(fā)和改革是生產(chǎn)氯乙烯的必然選擇。 隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，氯乙烯原料的社會需求量日益劇增，樹脂合成技術和加工技術的進步，使聚氯乙烯在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、汽車包裝和家電等各個領域的到了廣泛的應用，尤其是我國的建筑行業(yè)對聚氯乙烯的需求強勁市場缺口較大。t meet the needs of all domestic. Students in the design,will understand first material properties、 raw material properties and chloride distillation process improvement and use the advanced vinyl chloride advanced column of vinyl chloride design:The material is constant, calculat ing and determine the tray, the technology conditions of tower and property calculation, distillation and tiding over gas to liquid load calculation, tower and the tower, fluid mechanics calculation board structure, tower board, and the load 氯乙烯精餾工藝初步設計 performance of vinyl chloride distillation sections low boiling tower can be the material, tower and its subsidiary equipment selection, finally plete the determination of the equipment,and to draw the corresponding process flow diagram and equipment arrangement. Key words: VC。其中中國的需求增長尤為強勁，需求量的年均增長率將達到 8%10%。 畢業(yè)論文（設計） 題 目： 氯乙烯精餾工藝初步設計 氯乙烯精餾工藝初步設計 摘 要 氯乙烯又名乙烯基氯，是一種應用于高分子化工的重要的單體，為無色、易液化氣體，是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料，是生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的單體；或與醋 酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合劑、涂料、絕緣材料和合成纖維，也用作 化學中間體或溶劑。中東和南美地區(qū)對全氯乙烯的需求量的年均增長率將達到 5%以上。 low boiling point tower。而氯乙烯的單體，只有供應充足才能滿足它的后續(xù)產(chǎn)品有更大的發(fā)展。 對氯乙烯精餾工藝的設計對氯乙烯生產(chǎn)有著至關重要的作用，也是進行技術研發(fā)和創(chuàng)新的關鍵之處。我國由于建筑行 業(yè)的活躍，聚氯乙烯的消費正在蓬勃發(fā)展，而我國不能滿足全部的需求。也常稱為氯乙烯單體（ VCM），在世界上是與乙烯和氫氧化鈉等并列的最重要的化工產(chǎn)品之一。聯(lián)合平衡法充分利用廉價的原料，基本上不生成副產(chǎn)物，目前西方世界 90%以上的氯乙烯產(chǎn)量是用該法生產(chǎn)的。因此氯乙烯的發(fā)展前景非常良好。此反應可以是氣相，也可以是液相反應，工業(yè)采用的是氣相法，其反應式為： ClHCH C lHC 3222 ?? 氯乙烯精餾工藝初步設計 反應式采用列管式，分成兩組，催化劑是氯化高汞，載體是活性炭，一般HgCl2的含量是 10%到 20%。以及我國的電石原料比較豐富，西部地區(qū)利用此種優(yōu)勢就地取材來生產(chǎn)氯乙烯還是相對有利的。此外，由于二氯乙烷形成的熱是蒸發(fā)熱的 6 倍，所以，沸騰發(fā)生器借助本身熱量，靠反應熱產(chǎn)生的蒸汽操作分餾塔，凈化直接氯化產(chǎn)品；干燥氧氯化二氯乙烷并可以從裂解段回收未轉(zhuǎn)化的二氯乙烷。這些副產(chǎn)物的總量僅為二氯乙烷生成量的 1%以下。 乙烯乙炔法 按其生產(chǎn)方法，可分為： 聯(lián)合法：聯(lián)合法即二氯乙烷的脫氯化氫和乙炔的加成結(jié)合起來的方法。 混合氣化法：近幾年來，在烯炔法的基礎上發(fā)展了一種十分經(jīng)濟的氯乙烯生產(chǎn)方法 混合氣化法。原料可綜合利用，不需建立大型石油聯(lián)合企業(yè)。真正的理想溶液是不存在的，但由性質(zhì)基本相似的物質(zhì)所組成的溶液可看做為理想溶液。（ 1XA）， P 總 =PA+PB 。是一條曲線，也稱為平衡線，離對角線越遠越 易 分離，氣液平衡相圖或公式是精餾塔設計時必不可少的重要依據(jù)。這樣就把高沸物分離除去了 。如單體中含高沸物高時，可加大高沸塔回流比，加大塔內(nèi)下降液 體 流量，使上升蒸汽中高沸物多冷凝一些，防止帶到塔頂，減少塔頂蒸汽中高沸物含量，改善塔頂產(chǎn)品質(zhì)量。（ 2）通常加酚為抑制劑以防止聚合。氯乙烯的兩個起反應部分，氯原子和雙鍵 ，能進行的化學反應很多