【正文】 。即 C=C 20 202??????= ???????= max? =Cvvlp??? =? 0 ? =（ m/S） 可取安全系數(shù) ，則 )/(3 5 m a x sm???? ?? D= )(33 35 03 mV s ?????? 按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為 ， 則空塔氣速 )/()( 22 smDV s ????? ?? （ 2）溢流裝置 采用單溢流，弓形降液管，平行受液盤，平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。 ??????? PpP Fw (K aP ) 提餾段平均操作壓力 1 72 1 1 52 39。39。 ① 查《化學(xué)工程手冊 3》第 13 篇?dú)庖簜髻|(zhì)設(shè)備 表 75 D=600mm時 Di =568mm TA = ㎡ WL = Wd= WL ∕ D= fA = ㎡ ② 停留時間 ? = sLAfAt? = 4 ?? ? =? （ 3~5s） 符合要求 ③ 平堰上的液流高度 how。 泛點(diǎn)率 = ％％ 384 ???? ????? （ 80％，符合要求 。m a x, ????ssVVK 由上可知：此設(shè)計符合工藝要求。 控制參數(shù) 進(jìn)料量、塔頂和塔釜產(chǎn)品流量、冷凝量、蒸發(fā)量和回流量。 填料塔處理能力的提高 1 增、降壓操作 若設(shè)備及工藝條件允許 ,適當(dāng)增、降塔壓是提高填料塔處理能力的最好辦法。液相過熱進(jìn)料對塔體本身的分離效率影響很小 ,氣相過熱進(jìn)料降低了進(jìn)料以上段的分離效率。過熱進(jìn)料影響上段的分離效率 ,過冷進(jìn)料影響下段的分離效率 ,一般認(rèn)為過冷進(jìn)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。最常用的是采用靈敏點(diǎn)溫度。 第四章 精餾塔的操作 精餾塔 (有再沸器 )開車： 向塔內(nèi)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(shè)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(shè)計范圍內(nèi)； 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 定時分析回流槽內(nèi)物料的純度，待回流槽內(nèi)物料純度達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求時，可以向外輸送產(chǎn)品； 同時打開精餾塔給料閥向塔內(nèi)連續(xù)給料，塔釜物料向外輸送； 時刻注意塔釜與塔頂?shù)臏囟?，保證溫度在操作或設(shè)計范圍內(nèi)，此時在通過了解塔頂回流比和塔釜再沸器負(fù)荷保證溫度穩(wěn)定； 調(diào)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)都在操作范圍或設(shè)計范圍內(nèi)，開車成功； (1)以上的精餾是以塔頂溜出物為產(chǎn)品的精餾操作，如果塔釜液為精餾產(chǎn)品使，要先保證塔釜的產(chǎn)品合格，再進(jìn)行調(diào)節(jié)； (2)如果設(shè)計沒有問題的話，在保證各項(xiàng)指標(biāo)都在范圍之內(nèi)時，塔頂與塔釜的物料都應(yīng)給在設(shè)計范圍內(nèi) 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(diào)節(jié)塔的操作條件，使填料塔滿足分離要求。求出操作彈性 1 8 1 0 5 ％％）（π 0 02 8 20 ??????TAA? 塔板流體力學(xué)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 ??? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 干版阻力 )(02 )(220 mgp uph lwvmc ??? ???? 液層阻力，查《塔設(shè)備設(shè)計》 Lf hh 0?? 充氣系數(shù) 0? 取 。 muVD S ????? ? 按標(biāo)準(zhǔn)，塔的圓整至 則空塔氣速 )()( 2239。 hk mo lDRVV ??????? )(39。 塔板得氣相負(fù)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 0 1 0 5 4 inm a x ??? ssVVK 由上可知：此設(shè)計符合工藝要求。 HCAp 根據(jù)上表計算出乙炔氣、液組成與表 溫度對應(yīng)的關(guān)系 .如下表 ： 表 乙炔氣、液組成與表 溫度對應(yīng)的關(guān)系 T X Y 1 1 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 0 0 通過試差計算： P= )1(xxx ABAABBAA xpppp ???? 。但一般來講，連接在雙鍵上的氯原子不太活潑，所以有關(guān)雙鍵的反應(yīng)則比有關(guān)氯原子的反應(yīng)很多，現(xiàn)各舉一兩個例子如下： 有關(guān)氯原子的反應(yīng)： 與丁二酸氫鉀反應(yīng)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(guān)雙鍵的反應(yīng)： 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(yīng)可生成聚氯乙烯。 感光性：會進(jìn)行迅速的光化學(xué)氧化作用與聚合反應(yīng)。 三、 回流比： 回流比不僅決定產(chǎn)品的產(chǎn)量也影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，雖然設(shè)計時已選定了，但也可小 幅度調(diào)整。高沸塔 及其配套設(shè)備與低沸塔一樣，塔體內(nèi)徑 ，高約 25m，塔板數(shù) 44 塊，進(jìn)料板為塔頂往下數(shù)第 30 塊板，進(jìn)料板以上稱為精餾段，有 29 塊板，進(jìn)料板以下稱為提留段，有 14 塊板，塔板結(jié)構(gòu)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(jīng)塔頂冷凝器冷凝回流外，大部分經(jīng)成品冷凝器冷凝， 再 經(jīng)固堿干燥塔除 去 水份后就得到精氯乙烯單體。用相對揮發(fā)度 UAB的數(shù)值可簡明地判斷雙組分溶液 A 與 B 分離的難易程度，當(dāng)UAB=1 時，是恒沸物 ，是無法分離的，當(dāng) UAB＞ 1 或 UAB＜ 1 時能夠分離，且越大或越小越容易分離。X B； PB=P176。 11． 純?nèi)芤旱娘柡驼羝麎海河捎诜肿舆\(yùn)動 的特性 ，決定了純?nèi)芤号c其上方的蒸汽是動態(tài)平衡的關(guān)系，蒸汽壓是溫度的函數(shù)，溫度越高， 飽和蒸汽壓越大。由于乙炔和乙烯不需分離、濃縮和凈化，沒有副產(chǎn)物。此法系同時往一個裝有觸媒的反應(yīng)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(jìn)行，二氯乙烷裂解是生成的氯化氫立即在 20~50 秒鐘內(nèi)和乙炔反應(yīng)，反應(yīng)的生成物再經(jīng)進(jìn)一步的凈制處理，以將雜質(zhì)出去。根據(jù)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。） 副反應(yīng)： H C lCHCHC H C lCH ????2 232 C H C lCHH C lC H C lCH ??? C H C lC nC HH C lHClCHC lC H ????? 2222 22 聚氯乙烯 （ 3）乙烯氧氯化部分 主反應(yīng)： OHClC lC HCHOH C lCHCH 222222 2 ????? molKJH /25??? （此反應(yīng)是個強(qiáng)放熱反應(yīng)。 采用高溫工藝時，所有與液體接觸的設(shè)備都需要使用合金材料，尤其是反應(yīng)器在強(qiáng)湍流條件下會趙成設(shè)備腐蝕，在這里加入的鐵催化劑是溶解在二氯乙烷中氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 的無水氯化鐵。但因乙炔是由 CaC2和H2O 反應(yīng)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。如果使用乙炔含有丁二烯，反應(yīng)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(zhì)量。與此同時北京 化工二廠、齊魯石化公司的廠家對技術(shù)進(jìn)行了深入剖析，對裝置提出改進(jìn)方案，經(jīng)實(shí)施后均得到滿意的效果。至此以后，乙烷全部取代乙炔成為制備氯乙烯的原料。聚聚氯乙烯糊約占聚氯乙烯制品的 10%，主要用于產(chǎn)品有搪塑制品等。市場經(jīng)濟(jì)的大蓬勃發(fā)展正在推動著我國聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展，作為氯堿工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)聚氯乙烯工業(yè)正在推動著一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在未來的氯乙烯生產(chǎn)中自動化和環(huán)保技術(shù)會成為企業(yè)發(fā)展的優(yōu)越條 件。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 前 言 氯乙烯是聚氯乙烯單體， 是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料 ，是我國重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，是 世界上最重要化工產(chǎn)品之一。s demand growth, especially strong demand will be at an average rate of 8%10% of the Middle East and South America vinyl at an average rate of demand will reach more than 5%. Because of polyvinyl chloride (PVC) the outstanding performance, low cost, in many fields instead of wood and country because of the construction industry, the development of the active polyvinyl chloride (PVC) is booming, and can39。從世界形勢看，中東、南美和中國在未來 58年內(nèi)對全氯乙烯的需求仍然將保持增長的勢頭。氯乙烯生產(chǎn)在化工工藝重有著舉世矚目的地位。 由于聚氯乙烯優(yōu)異的性能，成本低，在許多領(lǐng)域代替了木材和鋼鐵。 technical process。 市場經(jīng)濟(jì)的大蓬勃發(fā)展正在推動著我國聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展，作為氯堿工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)聚氯乙烯工業(yè)正在推動著一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 第一章 緒 論 氯乙烯在國民經(jīng)濟(jì)的地位和作用 氯乙烯在常溫常壓下為無色氣體，具有微甜，其分子內(nèi)包含雙鍵，工業(yè)上氯乙烯以液態(tài)運(yùn)輸，不允許人體直接接觸，屬 OSHA 管制物質(zhì)。在“十一五”期間，我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展西部大開發(fā)都給聚氯乙烯的發(fā)展帶來了新機(jī)遇，發(fā)展建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)、信息業(yè)、快城市化進(jìn)程和市政工程建設(shè)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善和提高人民生活質(zhì)量、走可持續(xù)發(fā)展的道路都需要大量的乙烯制品。 氯乙烯的合成始于 1835 年，由法國化學(xué)家 Regnault 用氫氧化鉀的乙醇溶液將二氯乙烷脫氯化氫制得，并于 1838 年觀察到了它的聚合體，這次的發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是 PVC 的開端。 我國從 50 年代開始研究和生產(chǎn)聚氯乙烯， 1953 年由沈陽化工研究院和北京化工研究院開始小試， 1956 年小試成功，并在錦西建立了第一個生產(chǎn)廠家。從世界形勢看，中東、南美和中國在未來 58年內(nèi)對氯乙烯的需求仍將保持增長的勢頭。第一組裝 入使用過的催化劑，第二組裝入新催化劑。此外一些獲取原料乙烯比較方便的廠家則采用更先進(jìn)的乙烯氧氯化法來生產(chǎn)。 乙烯氧氯化法 乙烯氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯，包括三步反應(yīng)： （ 1）乙烯直接氯化 ClC lC HCHClCHCH 22222 ??? （ 2）二氯乙烷裂解 H C lC H C lCHClC lC HCH 222 222 ??? （ 3）乙烯氧氯化 OHClC L C HCHOH C lCHCH 222222 2 ????? 主、副反應(yīng) （ 1）乙烯直接氯化部分 主反應(yīng)： ClC lC HCHClCHCH 22222 ??? molKJH /201??? 該反應(yīng)可以在氣相中進(jìn)行，也可以在溶劑中進(jìn)行。 乙烯液相氯化反應(yīng)的催化劑常用 3FeCl 。二氯乙烷裂解的副產(chǎn)物氯化氫，直接用作乙炔加成的原料，這免去了前者處理副產(chǎn)物的麻煩，又可以省去單獨(dú)建 立一套氯化氫合成系統(tǒng)，在經(jīng)濟(jì)上比較有利。這一方法以石腦油和氯氣為原料，只得到氯乙烯產(chǎn)品。此法的缺點(diǎn)是一次投資費(fèi)用較大。 13. 拉烏爾定律：對于理想溶液，在某 一 溫度下 ， 溶液上方蒸汽中某一組分的分壓，等于 該 組分在該溫度下的飽和蒸汽壓乘以該組分在溶液中的摩爾分率。 14． 道爾頓分壓定律：對于理想氣體，某組分的分壓等于該 組分的摩爾 分率乘以氣體總壓，氣體的總壓等于各組分的分壓之和。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 氣液平衡相圖 精餾 形式 前面我們已 經(jīng)介紹了精餾的工藝流程和氣液平衡 關(guān)系 的一些基本常識，精餾塔就是利用這些基本常識并結(jié)合 物料 平衡衡算和熱量平衡衡算而設(shè)計出來的，懂得精餾塔的設(shè)計過程對于我們操作好精餾塔肯定會有所幫助，但限于篇幅和時間，我們今后再探討，現(xiàn)在重點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)在這套裝置 進(jìn) 行介紹。 精餾塔主要控制參數(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量的影響 一、 壓力：精餾塔的操作壓力是設(shè)計時選定的，應(yīng)維持穩(wěn)定， 可通過調(diào)節(jié)尾氣流量來調(diào)節(jié)。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計 氯乙烯的性質(zhì) 物理性質(zhì) 氯乙烯在通常情況下為無色、易燃、有特殊香味的氣體，稍加壓力條件下，可 以很容易地轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。 反應(yīng)性與不相容性：（ 1）與銅、鋁和催化性不純物等金屬、空氣、氧、陽光、點(diǎn)火源、氧化劑接觸起激烈聚合反應(yīng)。由于