【正文】 高沸精餾塔的塔體工藝尺寸的計算 塔徑的計算精餾段的氣，液相體積流率為：由式中C按計算，其中由化工設計書查取，圖的橫坐標為：取板間距，板上液層高度則：由化工設計書查取得：，則空塔氣速為： 由化工設計書，按照標準塔徑圓整后為：塔截面積為：實際空塔氣速為： 高沸精餾塔有效高度計算精餾段有效高度為提餾段有效高度為故精餾塔的有效高度為 高沸塔塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算 因塔徑，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。l 開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)面積由化工設計書式故 l 篩孔計算及其排列由化工設計書，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。圖23 圖解法求理論塔板數(shù)采用圖解法求理論板層數(shù)結果為：總理論板層數(shù)NT= 進料板位置NF=5考慮到乙炔與氯乙烯屬于非同類化合物與理想溶液的拉烏爾定律有較大的誤差，故取板效率為30%。 高沸塔操作條件操作壓力（表壓），塔頂溫度20，進料板溫度50，塔釜溫度30；，全塔效率30%。但該工藝中乙烷的單程轉(zhuǎn)化率很低，僅為28%左右，而且產(chǎn)物復雜，分離起來也很困難。在流化床反應器中進行乙烯氧氯化反應時，采用細顆粒催化劑，原料乙烯、氯化氫和空氣分別由底部進入反應器，充分混合均勻后，通入催化劑層，并使催化劑處于流化狀態(tài)，床內(nèi)裝有換熱器，可有效地引出反應熱。產(chǎn)物溫度冷卻到50～150℃后，進入脫氯化氫塔。原料可綜合利用，不需建立大型石油聯(lián)合企業(yè)。 （3）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。 烯炔法此法是以乙烯和乙快同時為原料進行聯(lián)合生產(chǎn)，它是以下列反應為基礎的： C2H4 + Cl2 → C2H4Cl C2H4Cl → C2H3Cl + HCl C2H2 + HCl → C2H3Cl按其生產(chǎn)方法，可分為： （1）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合起來的方法。 CH≡CH + HgCl2 →ClCH = CH HgCl ClCH = CH HgCl + HgCl2 →ClHg CHCl CHCl HgCl ClHg CHCl CHCl HgCl →CHCl = CHCl +Hg2Cl2 或： CH≡CH + HgCl2 →Cl CH CH Cl →Hg +ClCH = CHCl Hg此法以HgCl2做觸媒，活性炭作載體，在列管式固定床轉(zhuǎn)化器內(nèi)進行。氯乙烯的生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了多年的工業(yè)生產(chǎn)和工藝改造后，形成了4 種主要的生產(chǎn)工藝。電石法PVC 在中國能夠生存是有其深刻的歷史和現(xiàn)實原因的。清釜用高壓水()清洗，避免了工人直接接觸氯乙烯。 （3）吸入迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。 氯乙烯的危害及防治 氯乙烯是無色易液化的氣體，與空氣形成可爆炸性混合物，難溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮和二氯乙烷，易聚合。 ② 通常加酚為抑制劑以防止聚合。 （2）感光性：會進行迅速的光化學氧化作用與聚合反應。 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。Klatte于1912年通過乙炔與氯化氫的催化加成反應制得了氯乙烯，成為工業(yè)上氯乙烯合成的最初工藝，但在沿用將近30多年后，由于乙炔生產(chǎn)的高能耗而逐漸趨于淘汰。作者研究開發(fā)了乙烷在較低溫度下， 高轉(zhuǎn)化率、高選擇性脫氫氧化氯化生成氯乙烯的新催化劑及相應的工藝過程。 由于傳統(tǒng)的電石乙炔法制氯乙烯需要消耗大量電能， 對環(huán)境造成了嚴重的污染， 我國在幾家較大的氯乙烯生產(chǎn)廠引進了日本、歐洲的平衡氧氯化生產(chǎn)工藝， 該工藝由于具有成本低、質(zhì)量高、污染小、易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點， 是目前世界上比較通用的氯乙烯生產(chǎn)工藝。 氯乙烯分子含有不飽和雙鍵和不對稱的氯原子，因而很容易發(fā)生均聚反應；也能與其他的單體發(fā)生共聚反應，還能與多種無機或有機化合物進行合成、加成、取代及縮合等化學反應。本文對年產(chǎn)10萬噸VC精制工段進行了工藝設計，簡單介紹了VC合成工段的生產(chǎn)方法、原理、工藝流程，對主要的設備為參數(shù)進行了計算和設計。（6）所有學生必須在規(guī)定時間交論文初稿。（3）設計任務明確，思路清晰。繪圖(表)符合要求。 關鍵詞：氯乙烯，低沸塔，工藝流程目 錄1 緒 論 1 氯乙烯在國民經(jīng)濟中的地位和作用 1 2 氯乙烯的理化性質(zhì) 3 氯乙烯的危害及防治 4 5 92 低沸精餾塔工藝設計 10 氯乙烯精餾工序物料衡算的已知條件 10 全凝器的物料衡算 10 低沸塔的物料衡算 11 低沸塔塔板數(shù)的確定 12 低沸塔其他物性數(shù)據(jù)的計算 14 低沸精餾塔的塔體工藝尺寸的計算 17 低沸塔塔板主要工藝尺寸的計算 18 低沸塔接管的選型 203 高沸精餾塔工藝設計 22 高沸塔的物料衡算 22 高沸塔塔板數(shù)的確定 23 高沸塔其他物性數(shù)據(jù)的計算 26 高沸精餾塔的塔體工藝尺寸的計算 28 高沸塔塔板主要工藝尺寸的計算 29 高沸塔接管的選型 31結 論 33參考文獻 34致 謝 351 緒 論 氯乙烯在國民經(jīng)濟中的地位和作用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。聚氯乙烯制成得到的門和窗具有較好的隔熱、隔冷、隔音性能好的以及耐腐蝕、耐潮濕、耐霉爛等特點。乙烯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。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。至此以后，乙烷全部取代乙炔成為制備氯乙烯的原料。氯乙烯可溶于烴類、丙酮、乙醇、含氯溶劑如二氯乙烷及多種有機溶劑內(nèi)。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。氣體比空氣重，可沿地面流動，可能造成遠處著火，有濕氣存在時，腐蝕鐵和鋼。輕度中毒時，病人出現(xiàn)眩暈、頭痛、惡心、胸悶、嗜睡、步態(tài)蹣跚等；嚴重中毒者，神志不清，或呈昏睡狀，甚至昏迷、抽搐，更嚴重者會造成死亡。注意設備的維修和保養(yǎng)，杜絕跑、冒、滴、漏。國家的衛(wèi)生標準為。在目前電石法PVC 利潤空間比較大的時候，新建裝置一定要防止低水平的重復建設，要廣泛吸收同行業(yè)的先進技術和經(jīng)驗，真正做到高起點、高水平。為保證充分生成氯乙烯，氯化高汞觸媒要求通過其的乙炔量為觸媒。（2）氣相法氣相法是以活性炭為裁體，吸附氯化汞為觸媒，此法是以乙炔和氯化氫氣相加成為基礎。共軛法就是聯(lián)合法的基礎上進行改進的。 這個方法特別適用于不能得到 電石乙炔和乙烯的地區(qū)，或者是乙炔和乙烯價格較高的地區(qū)。反應溫度40～110℃，～，乙烯的轉(zhuǎn)化率和選擇性均在99%以上。反應器有固定床和流化床兩種形式，固定床常用列管式反應器，管內(nèi)填充顆粒狀催化劑，原料乙烯、氯化氫與空氣自上而下通過催化劑床層，管間用加壓熱水作熱載體，以移走反應熱，并副產(chǎn)壓力1的蒸汽。 乙烯氧氯化法的主要優(yōu)點是利用二氯乙烷熱裂解所產(chǎn)生的氯化氫作為氯化劑，從而使氯得到了完全利用。因此以下精餾塔設計包括低沸塔與高沸塔設計。為了便于計算，假設一次性把乙炔蒸餾完全。d)降液管底隙高度由化工設計書取則 故降液管底隙高度設計合理。 高沸塔塔板數(shù)的確定 氯乙烯—二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)由化學化工物性數(shù)據(jù)手冊查得氯乙烯，二氯乙烷的飽和蒸汽壓如下表32，33所示：表32 氯乙烯的飽和蒸汽壓氯乙烯40℃60℃80℃100℃蒸汽壓表33 二氯乙烷的飽和蒸汽壓二氯乙烷40℃60℃80℃100℃蒸汽壓 根據(jù)表32，33氯乙烯，二氯乙烷的飽和蒸汽壓，利用泡點方程 計算出氯乙烯，二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)據(jù)如下表34：表34 氯乙烯，二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)溫度T液相中乙炔的摩爾分數(shù)汽相中乙炔的摩爾分數(shù)406080100 圖32 最小回流比 最小回流比和操作回流比采用圖解法求最小回流比，在圖的對角線上自作垂線ef即為進料線線，該線與平衡線的交點坐標為：故最小回流比 故取操作回流比為（ ～）。l 邊緣區(qū)寬度確定由化工設計書，取l 開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)面積由化工設計書式其中 l 篩孔計算及其排列本例所處理的物系無腐蝕性，由化工設計書，可選用碳鋼板，取篩孔直徑.。 襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀