【正文】 ○ 1 精餾段： 3 7 4 4 9 ???? VaSa AVF ?，查圖得 ?? ，則 mhhh owwl 0 3 3 7 )0 0 4 ()( ?????? ? ○ 2 提餾段： 39。 ??? ??? ?? (4)氣體通過每層塔板液柱高度 ph 可按下式計(jì)算： ?hhhh lcp ??? ○ 1 精餾段： mh p ???? 精餾段總壓降 mp ???? 液柱 ○ 2 提餾段： mh p 39。39。39。 取降液管底隙高度 mh 39。 ????? 年產(chǎn) 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34 弓形降液管的寬度和橫截面 圖 37 弓形降液管的參數(shù)圖 由 ?Dlw 在弓形降液管的參數(shù)圖中查得 12 ,07 ??DWAA dTf，則 mA f ??? , mW d ??? 驗(yàn)算降液管內(nèi)停留時(shí)間： (1)精餾段： sLHA S Tf 3 ????? ?? (2)提餾段： sLHA S Tf 339。 ????? ?DllL ww s，查圖得 39。m a x????????????????? 圓整： mD ? 橫截面積 : 2239。 ?????????????????? ?CC,則muVDsmuusmCuSVVL1 4 6 8 8 7 0 7 8 /6 8 4 /1 4 9 7 9 7 2 60 6 239。1 ?? 橫坐標(biāo)數(shù)值： 2/132/1 ????????????????????VLSSVL ?? 取板間距： mHT 39。所以在選取板間距時(shí)，要根據(jù)各種不同情況予以考慮。 ????????? FD WDFD WF xx xxqxx xxRR 提餾段操作線方程 39。39。239。 3/kgm 精餾段頂板氣相負(fù)荷 VS2 ，產(chǎn)生內(nèi)回流量 hkJ /2 1 0 85 7 8 1)550( 4 1 4??????????塔頂汽化潛熱餾出液溫度）餾出液比熱（塔頂溫度回流比餾出量 smRV PS /29 00 21 8)110(14 436 00 1 32 ?? ???????? ? ）餾出量（ P? 餾出液汽重密度 精餾段平均氣相負(fù)荷 smVVV SSS / 321 ????? 進(jìn)料板上一塊板的液相負(fù)荷 Ls1 ∵FSSFLL ??3 60 01 ?? ∴ smFLLFSS /101 2 3 13 6 0 01 6 5 2 81 4 4 6 0 0 33339。 ??? (37) ∴ smVS /7 0 8 6 0 07 3 5 7 339。39。 p 為塔頂壓力， t 分別 為進(jìn)料溫度、餾出溫度、塔 底溫度。 247。 回流比的選擇與塔板數(shù) 實(shí)際回流比總是介于最小回流比和全回流兩種極限之間。在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)考慮余熱的利用。對于減壓精餾操作，過大的壓力降還將使整個(gè)系統(tǒng)無法維持必要的真空度，最終破壞物系的操作。 （ 3） 保證安全生產(chǎn) 例如 醋酸乙烯酯 屬易燃物料， 不能讓其蒸汽彌漫車間， 也不能使用容易發(fā)生火花的設(shè)備。因此，在必要的位置上要裝置調(diào)節(jié)閥門，在管路中安裝備用支線。 、皖維等廠正在進(jìn)行或者計(jì)劃進(jìn)行 新一輪的聚乙烯醇擴(kuò)產(chǎn)工程．我國聚乙烯醇的生產(chǎn)能力將大大增加．屆時(shí)的生產(chǎn)能力將出現(xiàn)過剩各個(gè)企業(yè)應(yīng)在考慮提高聚乙烯醇產(chǎn)能力的同時(shí)．重點(diǎn)考慮如何自身增加聚乙烯醇分流消化能力．在做大做強(qiáng)聚乙烯醇產(chǎn)業(yè)鏈上多下功夫 ，我國聚乙烯醇生產(chǎn)原料主要采用電石乙炔．雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)．符合我國目前的資源利用情況，原油價(jià)格走高也是必然的趨勢，電石乙炔路線在一定時(shí)期內(nèi)仍將保持一定的成本優(yōu)勢?！?) 6～ 8 ～ ～ 優(yōu)點(diǎn) 副產(chǎn)物少，設(shè)備腐蝕性小，催化劑活性高，產(chǎn)品質(zhì)量好 熱能利用好，催化劑廉價(jià)易得，副反應(yīng)少 技術(shù)成熟，投資少，催化劑易得 缺點(diǎn) 催化劑貴重 乙炔成本高 電石污染嚴(yán)重 乙炔法生產(chǎn)原理 【 10】 （ 1） 乙炔發(fā)生 22222 C a ( O H )HCO2HC a C ??? 一定粒徑的電石加入乙炔發(fā)生 器后，與水進(jìn)行反應(yīng)得到粗乙炔氣體。國外先進(jìn)國家早于 20 世紀(jì) 7O 年代已全部用低堿法生產(chǎn)工藝。美國已經(jīng)完成了乙炔法向乙烯法路線的轉(zhuǎn)變，日本乙烯法也占 70％以上 [7]。 (2)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展和下游市場的興旺，保證聚乙烯醇需求穩(wěn)定增長。歐美市場是我國聚乙烯醇的重要出口地區(qū)， 由于世界經(jīng)濟(jì)回升緩慢，其市場需求增長不力，導(dǎo)致我國聚乙烯醇出口增長難度加大。根據(jù)預(yù)測，今后幾年世界涂料市場的規(guī)模將逐年增長，由此可見，世界聚乙烯醇的消費(fèi)形勢仍十分樂觀 [5]。 PVA的醇解度在 88％ (摩爾分?jǐn)?shù) )左右，具有良好的水溶性，但醇解度過高或過低，水溶性年產(chǎn) 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 反安徽建筑大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 而降低 【 13】 。 聚乙烯醇（簡稱 PVA）是由德國化學(xué)家 1924年合成的， 1926年實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模生產(chǎn)，工業(yè)化生產(chǎn)源于上世紀(jì) 50年代，我國上世紀(jì) 60年代中期，從日本進(jìn)口 引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)。 通過查閱相關(guān)的資料，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了聚乙烯醇的工藝流程，其包括： 乙炔發(fā)生、醋酸乙烯酯制備、精制、聚合，聚醋酸乙烯酯的醇解。 關(guān)鍵詞 ：聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、精餾工序，精餾塔 年產(chǎn) 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì) II Abstract At present, the polyvinyl alcohol profession is being in produces can expand suddenly, the technology renewal time, from this, appears regarding the polyvinyl alcohol production correlation equipment research and the design especially design, investigated the domestic and foreign polyvinyl alcohol market condition and the profession development direction fully, the study polyvinyl alcohol manufacture craft, to the polyvinyl alcohol profession which studies has had known deeply. Through the consult related material, the system study polyvinyl alcohol technical process, it has included: The acetylene has, the vinyl acetate preparation, the purification, the polymerization, the polyvinyl acetate acetylene law manufacture vinyl acetate includes many impurities, does not favor the vinyl acetate the polymerization, must through the selective evaporation working procedure its depuration design in view of vinyl acetate purification, according to actual production demand, design vinyl acetate selective evaporation construction section four towers , putation rectifying tower equipment correlation parameter and to appurtenance putation shaping, plan flow chart, equipment structure drawing. Key words: Polyvinyl alcohol。 它是近三十年來發(fā)展起來的高分子化合物，由于合成技術(shù)的不斷提高和價(jià)格的不斷下降，其用途日益廣泛，發(fā)展速度很快。主要用于紡織行業(yè)經(jīng)紗漿料、織物整理劑、維尼 綸纖維原料；建筑裝潢行業(yè) 107膠、內(nèi)外墻涂料、粘合劑；化工行業(yè)用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹脂；造紙行業(yè)用作紙品粘合劑；農(nóng)業(yè)方面用于土壤改良劑、農(nóng)藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜；還可用于日用化妝品及高頻淬火劑等方面。近年來，通過對原有的設(shè)備進(jìn)行了改造和擴(kuò)建，國內(nèi)聚乙烯醇總 生產(chǎn)能力已達(dá) 440 kt 近年來隨著我國展 ．對聚乙烯醇的需求量不斷增加。聚乙烯醇市場雖然存在一定的不利因素，但聚乙烯醇市場的底部在反復(fù)的夯打之后已經(jīng)十分堅(jiān)實(shí)，在明年經(jīng)濟(jì)快速增長的促進(jìn)下，必然會(huì)走出一番靚麗行情。美國已完成了乙炔法向乙烯法的轉(zhuǎn)變，日本的乙烯法也占 70％以上，而中國的生產(chǎn)企業(yè)只有兩家為乙烯法 。歐洲及朝鮮等國家以天然氣乙炔為主，我國也有套生產(chǎn)裝置采用該方法 [8]。反應(yīng) c 因反應(yīng)生成的醋酸甲酯和堿液濃度較低 ,反應(yīng)速度較慢 ,但隨體系含水 率升高 ,反應(yīng)加快。除了積極開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域外．還應(yīng)該充分利用我國聚乙烯醇產(chǎn)品價(jià)格相對比較便宜的優(yōu)勢，通過技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，積極擴(kuò)大出口，以規(guī)避市場風(fēng)險(xiǎn)，保證聚乙烯醇行業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展 年產(chǎn) 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定 本次設(shè)計(jì)所針對的聚乙烯醇精餾塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，他所對應(yīng)的是 粗醋酸乙烯酯精制流程。如前所述在蒸餾過程中如能適當(dāng)?shù)乩盟?、塔底的廢熱，就能節(jié)約很多生蒸汽和冷卻水，也能減少電能消耗。但在化工原理課程設(shè)計(jì)中，對第一 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 個(gè)原則應(yīng)作較多的考慮，對第二個(gè)原則只作定性的考慮，而對第三個(gè)原則只要求作一般的考慮。 (6) 塔內(nèi)的滯留量要小。本設(shè)計(jì)采用常壓操作，原因有以下幾點(diǎn)： (1) 甲醇和醋酸乙烯在常壓下呈液態(tài)，不必采用加壓裝置。 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 第三章 醋酸乙烯酯精餾 四 塔 (T204) 的工藝設(shè)計(jì) 精餾工序的物料衡算及操作條件的確定 基準(zhǔn)：年產(chǎn) 30000 噸聚乙烯醇。 %=餾出液組分 表 34 四塔餾出液 序號 名稱 公斤 /時(shí) 組成（重量 %） g/mol kmol/h 摩爾 % 1 2 3 4 5 6 合計(jì) 醋酸乙烯（ VAC） 醋酸 甲酯（ MeOAC） 水（ H2O） 乙醛（ Aed） 丙酮（ Me2CO) 甲醇（ MeOH） 100 86 74 18 44 58 32 100 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 釜出液組分 表 35 四塔釜出液 序號 名稱 公斤 /時(shí) 組成（重量 %） g/mol kmol/h 摩爾 % 1 2 3 4 合計(jì) 醋酸乙烯（ VAC） 醋酸 甲酯（ MeOAC） 水（ H2O） 硫叉二苯胺（ TDA） 100 86 74 18 100 表 36 尾氣 序號 名稱 公斤 /時(shí) 組成（重量 %） g/mol kmol/h 摩爾 % 1 乙醛（ Aed） 100 44 100 物性數(shù)據(jù)查找計(jì)算及匯總 （ 1） 數(shù)均分子量計(jì)算（按摩爾百分比） 進(jìn)料平均分子量 = MVAcVAc%+MMeOACMeOAC%+MH2OH2O%+MAedAed%+MMe2COMe2CO%+MMeOH MeOH%=86%+74%+18%+44%+58%+32%= 餾出平均分子量=MVACVAc%+MMeOACMeOAC%+MH2OH2O%+MAedAed%+MMe2C