【正文】 因素 4 吸收溫度 4 洗油的吸收能力及循環(huán)油量 4 貧油含苯量 5 吸收表面積 6 煤氣壓力和流速 6 粗苯回收過程存在問題與改進措施 7 存在問題 7 改進措施 72 設計方案的確定 9 9 工藝流程及工藝流程圖 9 工藝流程 9 工藝流程圖 113 物料衡算與熱量衡算 13 物料衡算 13 進塔焦爐煤氣中各組分的含量 13 進塔焦爐煤氣中粗苯的摩爾組成 13 氣、液量計算 14 粗苯蒸餾工段物料橫算 14 熱量衡算 18 18 管式爐供給蒸氣的熱量QV 19 管式爐加熱面積 194 主要設備的工藝計算 20 吸收塔塔徑計算 20 吸收塔高度計算 21 傳質(zhì)單元高度 21 傳質(zhì)單元數(shù) 22 填料層高度 23 塔附屬高度 23 填料塔的壓力降 23 氣體進出口壓力降 23 填料層壓力降 24 填料塔的總壓力降 245 主要設備的強度校核 25 25 封頭設計 26 圓筒的應力 26 塔裙座高度 266 輔助設備的選型 27 洗苯塔附屬設備 27 27 28 29 30 管式加熱爐 31 洗油再生器 32 脫苯塔 35 泵 35 工藝管道 36 換熱器 367 設計結果 378 參考文獻 389 附 錄 3910 致 謝 40ii河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主要符號說明主要符號說明符號單位備注液體噴淋密度kJ/h單位時間內(nèi)爐管吸收的熱量1水密度和液體密度之比填料因子液泛條件下氣體質(zhì)量流速氣膜傳質(zhì)系數(shù)液膜傳質(zhì)系數(shù)單位體積填料潤濕表面積填料比表面積氣相質(zhì)量流率液相質(zhì)量流率氣體溫度氣體常數(shù)溶質(zhì)在氣相中的擴散系數(shù)溶質(zhì)在液相中的擴散系數(shù)液體粘度液體密度iv符號單位備注氣體密度液體表面張力填料材質(zhì)的臨界表面張力1填料結構特性的形狀系數(shù)，無因次1關聯(lián)系數(shù)，河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 引言引 言粗苯是煉焦化學產(chǎn)品回收中最重要的兩類產(chǎn)品之一。用洗油吸收或活性炭吸附等物理方法從焦爐煤氣中回收粗苯，其中洗油吸收粗苯法應用廣泛。但在運行過程中活性炭微孔容易被煤氣中的焦油霧、萘、樹脂化合物和元素硫等雜質(zhì)堵塞，使吸附能力下降。C后的流出物稱為溶劑油。一般要求粗苯的180 176。 粗苯比熱容 式（11） 粗苯蒸汽比熱容 式（12）式中 t 溫度，176。加壓吸收法的操作壓力為800～1200 kPa，此法可強化吸收過程，適于煤氣遠距離輸送或作為合成氨廠得原料氣。吸收了煤氣中苯族烴的洗油稱為富油，富油脫苯按其操作壓力分為常壓水蒸氣蒸餾法和減壓蒸餾法，按富油加熱方式分為預熱器加熱富油的脫苯法和管式爐4河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 設計總論加熱富油的脫苯法。因此，目前廣泛采用管式爐加熱富油的脫苯工藝。C時，還可以從油中析出固體沉淀物。為保證適 宜的吸收溫度，自硫酸銨工序來的煤氣進洗苯塔前，應在最終冷卻器內(nèi)冷卻至18～28176。 ,——洗苯塔進、出口煤氣中苯族烴含量，/； L——洗油量，/。C時粗苯的飽和蒸氣壓=，將有關數(shù)據(jù)代入上式，即可求出與此相平衡的洗油中粗苯含量： 計算結果表明，為使塔后損失不大于2/，%.為了維持一定的吸收推動力，值應除以平衡偏移系數(shù)n,一般n=～。由于這些物質(zhì)很容易聚合，會增加粗苯7河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 設計總論回收和精制操作的困難，故塔后煤氣含苯量控制高一些也是合理的。由式/s可見，增加煤氣速度可提高氣膜吸收系數(shù)，從而提高吸收速率，強化吸收過程。說明壓力較高的富油已竄入壓力較低的貧油中，影響了貧油的吸收能力，同時由于進入脫苯塔的富油量減少，導致粗苯產(chǎn)量降低。（4）再生器的操作不穩(wěn)定 再生器的處理量、液位、溫度、排渣量等變化較大，影響再生效果，從而影響洗油質(zhì)量，進而影響洗油吸苯能力。 :139。
K~hep C以下，讓部分萘在飽和器中析出。針對這種情況，在一段換熱器水側回水管上加裝排污閥，換熱器進行定期排污、反沖洗（每周一次），在二段換熱器油側進、出口加裝蒸汽吹掃閥，然后根據(jù)出口貧油溫度輪換沖洗（放盡油側貧油，用蒸汽由貧油出口向進口沖洗，沖出的萘渣送冷鼓工段廢液槽）。 39。C，脫苯塔塔頂溫度92～94176。C煤氣經(jīng)過橫管式終冷器溫度降至25176。C終冷器上段循環(huán)水入口溫度： 32176。C油氣換熱后，富油再依次進入貧富油一段和二段換熱器，使富油溫度升至～135176。用熱貧油泵將熱貧油送至貧富油二段換熱器與富油二次換熱后的貧油依次經(jīng)過貧油一段冷卻器、貧油二段冷卻器，冷卻至27～30176。主要技術操作指標如下：二段貧富油換熱器后富油溫度： 105176。C脫苯塔萘油側線溫度： 125176。C ～210176。則相對濕度為65%的焦爐煤氣中水蒸氣的含量 空氣的含量空氣的平均摩爾質(zhì)量 進塔焦爐煤氣中粗苯的摩爾組成由，則由，則進塔吸收液中粗苯的含量出塔吸收液中粗苯的含量其中，粗苯的平均摩爾質(zhì)量為，洗油的平均摩爾質(zhì)量為。在脫苯塔進出口各組分的蒸發(fā)量（包括進入再生器的蒸發(fā)量）如下： 苯 甲苯 二甲苯 溶劑油 奈 洗油 水 23河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 物料衡算與熱量衡算合計 熱量衡算從脫水塔來的富油帶入的熱量Q1 洗油（包括萘）=粗苯 水 式中 ，176。C時水蒸氣質(zhì)量焓，KJ/kg。取Qm的95%由輻射段供給，5%由對流段供給，取輻射段熱強度為105000KJ/(),則輻射段爐管加熱面積為： 取對流段熱強度為21000 KJ/(),則對流段爐管加熱面積為： 設管式爐熱效率為75%，煤氣熱值為17800 KJ/m3,則煤氣消耗量為：27河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 主要設備的工藝計算4 主要設備的工藝計算 吸收塔塔徑計算本次設計采用金屬階梯環(huán)填料塔，考慮到填料塔的壓力降，根據(jù)設計條件中的參數(shù)：進塔煤氣平均密度粘度洗油密度 粘度。 －焊接接頭系數(shù)。雙面對接焊縫100%探傷。它是由側立的扁鋼條組成，～，但在直徑較大的增中，間距也應放大。液體分布器的結構形式很多，目前常用的有以下幾種。盤式噴淋器的結構簡單，液體通過時的阻力較小但加工較復雜。為克服此種不良趨勢，常在填料層內(nèi)每隔一定距離設置液體再分布器，使液體重新均勻分布后再流到下一段填料中?！?5176。對于直徑較大的塔，進氣管的末端為向下的喇叭口、對于直徑更大的塔，則應采取氣體均布措施。火嘴設在爐底中央，火焰向上噴射，與爐管平行，且與沿圓周排列的各爐管等距離，因此沿圓周方向各爐管的熱強度是均勻的。C后去脫苯塔。為了降低洗油的蒸出溫度，再生器底部設有直接蒸汽管，通入脫苯蒸餾所需44河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 輔助設備的選型的絕大部分或全部蒸汽。，則組分的平衡常數(shù)為： 萘 洗油 45河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 輔助設備的選型進入再生器內(nèi)的油量Gm為脫水塔后富油量的1%， kg/h,= kg/h,= kg/h。 脫苯塔焦化廠脫苯塔多采用泡罩塔，塔盤泡罩為圓形或條形，其材質(zhì)一般采用鑄鐵或不銹鋼，管式爐加熱富油的脫苯塔，一般采用30層塔盤。小部分直接蒸汽由浸入貧油中的蒸汽鼓泡器鼓泡而出,連同由再生器來的大部分直接蒸汽（總量大于75%）及油氣一齊沿塔上升，經(jīng)各層塔板蒸吹富油后，又于塔頂部兩層塔板，將蒸汽所夾帶的洗油滴收集下來，然后由塔頂逸出。蒸出的洗油量一般為粗苯產(chǎn)量的2～3倍，其中絕大部分在分縮器內(nèi)冷凝下來，即為分縮油。因此,在高溫的油或苯管道材質(zhì)選用上建議選擇加厚的Q235A碳鋼管或304材質(zhì)的不銹鋼管,而低溫管道則可選用普通Q235A碳鋼管。但由于受板片剛度和墊片強度的限制，其耐壓和耐高溫能力差，對粗苯貧富油換熱不能適應，但用于新型的終冷直噴塔中，上下段冷凝液的換熱還是可以的。通過這次對填料塔的設計，不僅讓我將所學的知識應用到實際中，而且對知識也是一種鞏固和提升。在這里請允許我再次向他們表示衷心的感謝！其次，通過這次畢業(yè)設計我意識到了學好專業(yè)知識的重要性。波紋板式換熱器占地小，同樣的換熱面積，其占地只有列管換熱器的1/4左右。C ~500176。在正常操作情況下，從煤氣中回收的苯族烴在脫苯蒸餾時均應從富油中蒸出。雖然不銹鋼塔一次投入高，但從使用壽命和維護周期來看，總體消耗還是較低的。該蒸汽中粗苯的蒸汽分壓和脫苯塔熱貧油液面的粗苯蒸汽壓接近，很難使脫苯貧油含苯量進一步降低，%左右。 溫度計接口；5 直接蒸汽 該溫度下萘和洗油的飽和蒸汽 入口；6 加熱器；7 水。一般情況下，洗油在再生器內(nèi)的蒸出程度約為75%。其余各管用于富油的初步加熱溫度在130176。外殼由鋼板制成，內(nèi)襯火磚。這樣氣體從切口或缺口處折轉(zhuǎn)向上。截錐體與塔壁的夾角。38河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 輔助設備的選型（a）彎管式；（b）缺口式；（c）蓮蓬式；（d）盤式；（e）直管式；（f）盤管式由于所設計的吸苯塔有較大的塔徑所以選用盤式明淋器，如上圖（d）所示。②盤式明淋器(d)所示。37河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 輔助設備的選型如果液體在塔截面上分布不良，則填料表而不能最大限度地潤濕，將會產(chǎn)生溝流，從而降低了氣、液兩相接觸的有效傳質(zhì)面積，使傳質(zhì)速率減小。這就要求支樣板應有足夠的強度，足以承受持液后填料層的重量；其次它的氣體通道面積應大于填料的自由截而積(數(shù)值上等于空隙率)，不然在支撐板處會產(chǎn)生過大的氣體阻力．而且當氣速增大時將會在支撐扳上產(chǎn)生攔液現(xiàn)象，降低丁塔的流通量，嚴重時會在支撐板處首先出現(xiàn)液泛。C。－圓筒內(nèi)徑，mm。 σ——爐管的表面熱強度，輻射段單排管可取為84000～105000 KJ/()。 出管式爐粗苯蒸氣和油氣帶出的熱量Q3 洗油蒸氣（包括萘 蒸氣） 粗苯蒸氣 水蒸氣 式中 ，KJ/kg。C, KPa,180176。C ～30176。C再生器頂部壓力： 50kPa再生器頂部溫度： ～200176。C脫苯塔底部貧油溫度： 175176。粗苯油水分離器、脫苯塔油水分離器分離出來的水，進入控制分離器，進一步將油、水分離。從脫苯塔側線引出的萘溶劑油，自流到殘渣、萘溶劑油槽，用泵壓送到油庫工段的焦油槽中。C～30176。主要技術操作指標如下：終冷器后煤氣溫度： 25176。 工藝流程及工藝流程圖 工藝流程 粗苯回收工藝流程分為終冷洗苯工段和粗苯蒸餾工段。保證粗苯回流量在規(guī)定范圍內(nèi)。C，洗苯塔的操作溫度控制在25～30176。同時，當蒸汽壓力過大引起脫苯塔塔內(nèi)壓力增大時，為避免苯蒸汽來不及冷凝而進入控制分離器，通過