【正文】 高程的要求。 （ 1） 本設計采用泡點進料。 32 第 5 章 廠區(qū)布置 概述 在廠址選擇后，化工廠的總平面布置圖設計的基本任務是結合廠區(qū)的各種自然條件和外部條件，確定生產過程中各種對象在廠區(qū)中的 位置，以獲得最合理的物料和人員的流動路線，創(chuàng)造協(xié)調而又合理的生產和生活環(huán)境，組織全廠構成一個能高度發(fā)揮效益的生產整體。由于塔板上液層增高，氣相通過液層的阻力增大，因而可用測量差 壓的方法檢測塔的液泛現像。如果產品質量不合格，它的價值就將永遠低于合格產品。 3L W mL W ms ?? ???? 29 出料液在管內的流速 u=，則 00 39。tK 39?！?） 塔頂： ℃ （飽和氣） → ℃ （飽和液） 冷卻水溫度： 20℃ →35 ℃ 逆流操作： Δt1=℃ ,Δt2=℃ ttln ttt2121m ????? ?????℃ 塔頂 Wh==液化潛 熱 ： r=r1+r2=+=熱負荷 rWQ h?? ==106kJ 傳熱面積： 26m 9 2 6 QA ?????? 設備型號 G500I1640 再沸器的設計 選用 150℃ 飽和水蒸汽加熱，傳熱系數取 K=700kcal/（ m2 按泛點率 =80%計算如下 ： hs??????? 整理得 += 或 Vs=— 霧沫夾帶線為直線，則在操作范圍內任取兩個 Lh 值，依上式算出相應的 Vs 值列于下表中 表 霧沫夾帶線 Lh/（ m3/s） Vs/（ m3/s） 液泛線 由 dL1cdLpwT hhhhhhh)hH( ????????? 確定液泛線。 塔板布置設計 本塔采用 F1 型浮閥，閥孔直徑 d0=39mm，閥片直徑 48mm，閥片厚 2mm，最大開度，靜止開度 ,閥質量 33g。u Ts ??? 精餾塔有效高度的計算 精餾段有效高度為 Z 精 =（ N 精 ? 1） HT=（ 13? 1） =（ m） 提餾段有效高度為 Z 提 =（ N 提 ? 3） HT=（ 13? 3） =（ m） 在進料板處及提餾段各開 1 個人孔，其高度均為 ，故精餾塔的有效高度為 Z 有效 =（ Z 精 + Z 提 ） +2=++（ 2） =（ m） 精餾塔實際高度的計算 根據要求：塔頂空間高度為（ ~） HT，則取其為 ；塔底空間高度要求儲存液量停留時間為 3~8min 且液面至最下層塔板 1~2m,故取塔底空間高度 2m。 塔徑計算需要確定空塔氣速 u，空塔氣速由極限空塔氣速（最大空塔氣速） maxu 乘以安全系數得到，計算空塔氣速需要知道操作物系的負荷系數 C， C 值由表面張力為20dyn/cm的物系負荷系數 20C 計算而得， 20C 由史密斯關聯圖查得。39。 日本 Tahara 等曾在 1974 年提出一種回收環(huán)氧環(huán)己烷的方法。 環(huán)氧環(huán)己烷的分離采用常壓間歇精餾與減壓間歇精餾相結合的方法。在工藝路線設計及催化劑的選擇上采用以過氧化氫為氧源，在溫和的條件下由環(huán)己烯催化環(huán)氧化直接合成環(huán)氧環(huán)己烷。環(huán)氧環(huán)己烷的用途很廣，可作為中間體用于制備農藥克螨特，己二酸、尼龍 6環(huán)氧類涂料、橡膠促進劑、燃料等化工產品也是一種應用領域非常廣泛的有機溶劑， 為此，研究開發(fā)經濟適用的高純環(huán)氧環(huán)己烷 的生產技術具有重要意義。本設計通過翻閱大量的資料進行 物性數據處理、塔板計算、結構計算、流體力學計算以及計算接管壁厚。相對密度（ 20/4℃ ） ，不溶于水，能與乙醇、丙酮、醚等揮發(fā)物質相溶；易燃、易揮發(fā)、無腐蝕性。 3 根據由 Hickman 和 Embree 等人提出，并由 發(fā)展的物料穩(wěn)定性指數理論可知，影響熱敏性物料是否 發(fā)生熱敏反應的關鍵因素有兩個：一是物料的飽和蒸汽壓，二是分離物料在熱危險區(qū)的停留時間，其中飽和蒸汽壓主要和加熱溫度有關。 （ 2） 全塔均為精餾段，沒有提餾段 （ 3） 塔頂產品組成隨操作方式而異 間歇精餾的操作方式主要有以下兩種：其一是餾出液組成恒定時的間歇精餾操作，即餾出液組成保持桓定，而相應的回流比不斷的增大；其二是回流比 恒定時的間歇精餾操作，及回流比保持恒定，而對應的餾出液組成逐漸降低。塔釜采用間接蒸汽加熱，塔底產品經冷卻后送至儲罐。 相對揮發(fā)度： ??BApp?? 說明：根據精餾段或全塔的平均溫度，由內插法得到各組分的飽和蒸汽壓，即可計算對應精餾段和全塔的平均相對揮發(fā)度。L 3LnnLs ?? ???? C 由式子 )20/(CC ?? 求取，其中的 C20 由上圖查取，圖中橫坐標為 16 39。在求得降液管截面積之后，應按下式驗算降液管內液體的停留時間，即： h TfL HA3600?? 精餾段 HA3600h Tf ??? ????? 故降液管設計合理。 重新計算閥數 2 3 1 4 39。 塔板的氣液負荷上限完全由霧沫夾帶控制。Wh == 汽化潛熱： 39。故傳熱推動力如下： 先求逆流時的平均溫度差： ℃981 6 0 301 3 1ln)9 8 01 6 0()301 3 1(ttlntt39。 3WWs ?? ????? 加熱蒸汽在管內的流速 u=15m/s，則 39。 （ 3）能耗要求和經濟性指標 精餾過程中消耗的能量，主要是再沸器的加熱量和冷凝器的冷卻量消耗；此外，他和附屬設備及管線也要散失部分能量。在確定精餾塔的控制方案時，必須考慮到上述的約束條件，以使精餾塔工作與正常 操作區(qū)內。常用的標準和規(guī)范有：建筑設計防火規(guī)范》、《工礦企業(yè)總平面設計規(guī)范》、《化工企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范》、《煉油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》、《石油化工企業(yè)設 計防火規(guī)范》、《廠礦道路設計規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護距離標準》。 （ 4） 本設計還對一些輔助設備進行了設計包括全凝器、再沸器和 原料預熱器。 布置原則及方法 為 使化工廠運轉正常，綜合利用廠區(qū)的各種有利因素，廠區(qū)的布置原則如下： （ 1） 滿足生產和運輸的要求 符合生產工藝流程的要求，避免生產流程的交叉往復，使物料的輸送距離盡可能做到最短； 供水、供熱、供電、供汽及其他公用設施盡可能靠近負荷中心，使公用工程介質的運輸距離最??； 廠區(qū)內的道路徑直短捷，人流與貨流之間避免交叉和迂回。為精餾過程提供能量的再沸器和冷凝器，也都從在一定限制。因此，總的價值反倒下降 了。 塔頂蒸汽出口管 從塔頂至全凝器的蒸汽管，尺寸必須適合，以免產生過大壓降，特別在減壓過程中，過大壓降會影響塔的真空度。CH800670 原料預熱器的設計 基本數據的查取 t1=30℃ ， t2=98℃ 環(huán)氧環(huán) 己烷定性溫度為 （ 30+98） /2=64℃ 此溫度下 cC =（ kgh 故 s5~3L HA3600h Tf ???，求出上限液體流量 Lh 值（常數），在 Vs~Lh 圖上，液相負荷上限線為與氣體流量 Vs 無關的豎直線。t a? 精餾段 39。在圖中橫坐標為 K 處向上做垂線，與圖中的兩條曲線各得一交點，由這兩點分別作水平線與縱軸分別交于兩點 I 和 J， I=Wd/D， J=Af/AT， AT 為塔 截面積。Lm a x ????? ???? 取安全系數為 ，則空塔氣速為 u=== 47 56 s ??? ???? m 塔徑按標準塔徑圓整后為： D= 塔截面積為： 222T ?????? 實際空塔氣速為： s/m8 8 5 6 Ts ??? 提餾段的氣、液相體積流率為 s/m 4 9 6 0 0 3 5 0 33 6 0 0MV39。V 39。 5 第二章 設計方案 設計方案 本設計任務為分離環(huán)己烯 — 環(huán)氧環(huán)己烷混合物。若在操作時保持回流比不變， 則餾出液組成將隨之下降；反之，為使餾出液組成保持不變，則在精餾過程中應不斷加大回流比。同時，熱敏性物料的分離和精制是精餾技術應用領域中的重要技術課題之一。塔設備可以為傳質過程創(chuàng)造適宜的外界條件，除了維持一定的壓強、溫度、規(guī)定的氣、液流量等工藝條件外，還可以從結構上保證氣、液有充分的接觸時間、接觸空間和接觸面積，以達到相際之間比較理想的傳質和傳熱效果。 年產 7 萬噸環(huán)氧環(huán)己烷精制工段工藝設計 The Refining Process Design of Epoxycyclohexane on 70 kt/a 目 錄 摘要 ........................................................ I Abstrac...................................................... II 引言 ........................................................ 1 第一章 緒論 ................................................. 2 環(huán)氧環(huán)己烷 .......................................................... 2 環(huán)氧環(huán)己烷的合成 .................................................... 2 環(huán)氧環(huán)己烷的精餾分離 ................................................ 2 環(huán)氧環(huán)己烷精制工藝的國內外研究現狀 .................................. 3 第二 章 設計方案 ............................................. 5 設計方案 ............................................................ 5 工藝的選用 .......................................................... 5 第 三 章 精制工段工藝設計 ...................................... 6 設計條件 ............................................................ 6 精餾塔的設計 ........................................................ 6 精餾塔的物料衡算 .................................................. 6 塔板數的確定 ...................................................... 7 精餾塔的工藝條件及有關物性數據的計算 .............................. 9 精餾塔的塔體工藝尺寸計算 ......................................... 14 塔板主要工藝尺寸計算 ............................................. 17 塔板流體力學驗算 ................................................. 19 塔板負荷性能 ..................................................... 22 附屬設備的設計 ..................................................... 26 全凝器的設計 ..................................................... 26 再沸器的設計 ..................................................... 26 原料預熱器的設計 ................................................. 27 法蘭的設計 ....................................................... 28 接管的計算與選擇 ................................................. 28 第 4 章 自動控制系統(tǒng) ........................................ 30 自動控制概述及要求 .................................