【文章內(nèi)容簡介】 分解器，CHP 在分解器中經(jīng)硫酸的催化分解生成苯酚和丙酮等。分解器底的分解液由分解產(chǎn)物泵（PP13A/B）一部分循環(huán)回反應器，循環(huán)量約為出料量的 10%，另一部分送入二級分解反應器（PE22）由 低壓蒸汽加熱至 117℃使 DCP 及 DMBA 分解，然后二級分解液一部分返回分解反應器，一部分經(jīng)分解產(chǎn)物冷卻器（PE17）冷卻后進入中和工序。（4）中和工序由二級分解器來的分解產(chǎn)物首先經(jīng)分解產(chǎn)物冷卻器（PE17）冷卻后，大部分加入多胺中和硫酸，小部分分解液與硫酸鈉溶液混合進入中和反應器（PD21） ，分為水相年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 7和油相，水相與來自回收工段的酚鈉以及來自酸泵的濃硫酸混合反應后與油相混合萃取分層，部分水相送至回收工段回收苯酚、丙酮，部分水相與分解液混合返回中和反應器，油相與多胺中和的分解液混合后送入分解液罐。 工藝流程設計參數(shù)原料廠外運輸損失率% 原料廠外運輸損失率% 產(chǎn)品廠里儲運損失率% 產(chǎn)率% 85 陜西科技大學畢業(yè)設計 83 工藝計算及設備選型 CHP 的提濃塔 PT5 的工藝計算 物料衡算圖 31 進料圖Ⅰ．計算依據(jù)：（1）塔 PT5 進料流量組成：表 31 60 號物料組成名稱 Kg/h Wt%MO+EB 3 Cumene 1962 αMS 0 A’none 2 C’nol 8 CHP 23 Others 2 總計 2022 100年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 9表 32 86 號物料組成名稱 Kg/h Wt%MO+EB 39 Cumene 26841 αMS 5 A’none 117 C’nol 788 CHP 10915 Water 431 總計 39165 100（2）塔 PT5 出料流量組成表 32 87 號物料組成名稱 Kg/h Wt%MO+EB 34 Cumene 23454 αMS 4 A’none 13 C’nol 60 CHP 141 Water 431 總計 17003 100表 33 88 號物料組成名稱 Kg/h Wt%MO+EB 8 Cumene 5349 αMS 1 A’none 106 C’nol 736 CHP 10797 Others 6 總計 17003 100Ⅱ.對 PT5 進行物料衡算陜西科技大學畢業(yè)設計 10由： (31)12F+DW??原料進液 86： 39268457810954310..???=+312+9457+./kmolh (32)1fNX?異 丙 苯 總 原料進液 60： ?? .8324790?5/kmolh （ 3fNX?異 丙 苯 總 量3） ..fX???塔頂出液 87： ??.04??.9/kmolh? （ 3DNX異 丙 苯 總 量4） ??塔釜出液 88：年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 ..???.74?.9/kmolh??物料衡算： ./fF kmolh????./WXl? 最小回流比的計算(1) 異丙苯和過氧化氫異丙苯的飽和蒸汽壓 ：過氧化氫異丙苯的飽和蒸汽壓可根據(jù) Antoine 方程求算，即 （35）logBPAtC????式中 ：t ——物系溫度，℃——飽和蒸汽壓，Kpa?A，B，C ——Antoine 常數(shù) ?.?以 74℃為例，計算過程如下 ： .???16aP?表 3－4 異丙苯和過氧化氫異丙苯的飽和蒸汽壓溫度 oC74 88 100 異丙苯 oAP 7539 13265 18897 20663 36033過氧化氫異丙苯 oB136 407 950 1086 2103（2） 異丙苯和過氧化氫異丙苯的氣液平衡數(shù)據(jù) ： ???陜西科技大學畢業(yè)設計 ()xxy??????.y表 3－5 異丙苯和過氧化氫異丙苯的氣液平衡數(shù)據(jù)T/℃ 74 88 100 116α x y （3）塔內(nèi)操作壓力 ：表 3－6 塔內(nèi)操作壓力飽 和 蒸 汽 壓　Pa組分塔頂 進料 塔底異丙苯 404 19887 7539過氧化氫異丙苯 27 1056 136（4）平均相對揮發(fā)度為：塔頂 ： ??進料 ： ??塔底 ： ? 全塔平均相對揮發(fā)度 ： .???（5）最小回流比 ： ??in1FFxR????????? 35取操作回流比 ： 年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 13 全塔理論塔板數(shù)（1）最小理論塔板數(shù) 采用芬克斯方程計算 ： （3min1lglWDmxxNa????????????????????6） .????????????????????.97（2）理論塔板數(shù) 采用李德公式計算 ： （37 ）??? 式中 ： minin2RXNY??? 上式適用條件為 ： ＜ ＜ 則： ???? .?? 0 所以 ： ??? （不包括再沸器）Y陜西科技大學畢業(yè)設計 14 按標準圓整 N 為 17（不包括再沸器） 精餾段理論塔板數(shù)（1）最小理論塔板數(shù) 采用芬克斯方程計算 ： （3min1lglDFmxxa????????????????????8） ????????????????????（2）理論塔板數(shù) 采用李德公式計算 ： （3???9） 式中 ： minin12RXNY???上式適用條件為 ： ＜ ＜ 則： ???? ＜ ＜ .?? 1? 所以 ： ???年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 15min21YN?????? （不包括再沸器）按標準圓整 N 為 10（不包括再沸器） 板效率及實際塔板數(shù)（1）在已知條件下的全塔效率可以由下式進行計算 ： 由全塔效率 ： （310%TPNE??10）式中 ： E——全塔效率；NT——理論版層數(shù)；Np——實際板層數(shù) 塔板效率由奧康奈爾（ ）關聯(lián)方程計算 ：,Oconel （3??????11）式中 ： ——塔頂與塔底平均溫度下的相對揮發(fā)度；? u——塔頂與塔底平均溫度下的液相粘度 ????? 3 （2） 加料位置 由精餾塔的計算可知，精餾塔的加料板位于從塔頂往下數(shù)的第 11 塊塔板。 塔和塔板主要工藝尺寸計算（1）塔高根據(jù)給定的分離任務，由理論塔板數(shù)計算塔的有效（接觸段）高度。 （3TNZHE??12）陜西科技大學畢業(yè)設計 16式中 ： Z——塔高，m。NT——塔內(nèi)所需的理論板層數(shù) 。ET——總板效率 。 HT——塔板間距，m。采用較大的板間距可以允許有較高的空塔氣速，而不至于產(chǎn)生嚴重的霧沫夾帶現(xiàn)象，塔徑雖可以小些，但塔高要增加， 取板間距：H T=600mm ，板上清夜層高度：H L=100mm 則: Z=（2） 塔徑根據(jù)圓管內(nèi)的流量公式，可以寫出塔徑與氣體流量及空塔氣速的關系， 即： （34sVD????13） 式中 ： ——塔徑， m；?Vs——塔內(nèi)氣體流量， m3/s； ——空塔氣速，即空塔計算的氣體線速度，m/s。?塔徑的計算關鍵在于確定適宜的空塔汽速 U， 有： （3??maxLVUC???14）式中 ： ——極限空塔汽速，m/s；max ——負荷系數(shù)；C ——液相密度， Kg/m3；L? ——汽相密度，Kg/m 3。V負荷系數(shù)的值取決于阻力系數(shù)及液滴直徑，可以由使密斯負荷關聯(lián)圖查得。首先，取塔板液上層高度 hL 為 m，則 HTHL=500 mm精餾段操作壓力 ： 常壓 P=35 mmHg 操作溫度 ： T= K 物質(zhì)的物性： 3479120..(5)/VPMgmRT?????氣 態(tài) 密 度液體密度 9/Lgm年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 17表面張力 ??1Lh液 相 負 荷 由化工手冊查得粘度：μL=　平均相對揮發(fā)度：α= αμL=利用公式: (315)()LVV??代入數(shù)值： ?由圖查得： 又利用公式 (316)301()????代入數(shù)值，得： 320()?.6塔板允許有效空塔氣相速度（以截面積扣除降液管面積計算的速度） (317)maxLVuC??代入數(shù)值: ??表觀空塔氣相速度（按全塔截面計）： max..4/.u???初估塔徑： (318)?? m???圓整得： D=2500 mm（3） 溢流裝置采用 U 形流、弓形降液管、平形受液盤及平形流堰，計算如下。Ⅰ.溢流堰長 lW取堰長 lw 為 ，即： ??Ⅱ.出口堰高 hW (319)LOh?由 ， ，查圖得： E 為 ??A陜西科技大學畢業(yè)設計 18所以， ().51010howwlhEm????? 則， 7?Ⅲ.降液管寬度 Wd 降液管面積 Af 由 ，查圖得：W d/D=， Af/AT=? 故， . ???? 液體在降液管中停留的時間： ??.,1/TfSHsL??符 合 要 求Ⅳ. 降液管底隙高度 h0取液體通過降液管底隙的流速 uo 為 m/s依公式 (320)ooslw??計算降液管底隙高度 ho ?（4）塔板布置 Ⅰ.取邊緣區(qū)寬度 WC= m、安定區(qū)寬度 WS= m Ⅱ.開孔區(qū)面積 (321)2 xAxRR??? ?????? ?? ? 其中 ()dD　　　 .?　　　　 26m???（5）篩孔數(shù) n 與開孔率 ?年產(chǎn) 9 萬噸苯酚丙酮車間氧化工段工藝設計 19取篩孔的孔徑 d 為 20 mm，正三角形排列，不銹鋼的板厚 為 4 mm，取 ?t/d=， 故，孔中心距 ： 2048tm?? 塔板上開孔區(qū)開孔率 ，即? %A 每層塔板上的開孔面積 為? ??? 氣體通過篩孔的汽速 塔板負荷性能方程（1） 霧沫夾帶線 1 根據(jù) Hunt 的經(jīng)驗式 (322)?????????? 式中