【文章內容簡介】 25式中：n—每個焦爐組的焦爐個數(shù)；N—每座焦爐的炭化室孔數(shù)；V炭化室—炭化室有效容積，m3；γ干煤—干煤堆積密度，t/m3 （ t/m3） ；t—周轉時間干煤氣體積產量(V煤氣，Nm3/h)：G煤V煤氣=345=干煤氣質量產量(G煤氣，kg/h)：V煤氣γ煤氣==㎏/h 煤氣中含量 G= G產率=%=63kg/hV=G/=63/= 煤氣中粗苯含量G=G粗苯的回收率+ V塔后煤氣含苯量 =1000 %＋108672/1000=321kg/hV =G/=321/=上述三種氣體流量之和V=＋＋= /h= kg/h 塔前煤氣中水蒸氣量（Gkg/h和V/h）塔前煤氣溫度T=56℃,露點T=50℃，露點下水蒸汽壓力p= =12300pa , 煤氣絕對總壓力=大氣壓＋煤氣壓力=(10333＋1000)=113663 pa ===G =V18/= 塔后煤氣中水蒸汽量（Gkg/h和V/h）塔后煤氣溫度T=22℃,露點T=22℃,露點下水蒸汽壓力p=2984pa 塔后煤氣絕對總壓力p=大氣壓＋塔后煤氣壓力 =（10333＋900）=112630pa === G= V18/= 熱量衡算帶入熱量Q入：（1）干煤氣帶入熱量：q= V干煤氣在56℃下的焓 ==(1) H2S帶入熱量：q 2 ＝G H2SH2S在塔前溫度下的比熱塔前溫度 =6356= KJ/h(3) 粗苯帶入熱量：q3=G 粗苯i，kJ/h ；i=(103＋ct)式中：c＝(＋ t)/M M––粗苯平均分子量， t––煤氣塔前溫度，℃則：c=(＋)/M=(＋56)/=℃i=(103＋56)=q3== KJ/h(4)水蒸氣帶入熱量：q= G水蒸氣塔前溫度下的焓 == KJ/h故帶入熱量：Q入＝q1＋q2＋q3＋q4 =+++ =帶出熱量Q出：（1）干煤氣帶出熱量：q= V干煤氣在22℃下的焓 == （2）帶出熱量 ：q= G在塔前溫度下的比熱塔前溫度 =6322=(3) 粗苯帶出熱量：q= Gi，KJ/h；i=(103＋ct)c=(＋)/M=℃i=(103＋22)===(4)水蒸氣帶出熱量：q= G水蒸氣塔前溫度下的焓 ==故帶出熱量為：Q出=q＋q＋q＋q =＋＋＋ =煤氣從56℃降到22℃放出的熱量為： Q—Q=—= KJ/h冷卻水量：(冷卻水采用18℃的地下水出塔溫度為28℃左右)則：W=（Q—Q）/【（28—18）1000】=(—)/【（28—18）1000】= 傳熱系數(shù)的計算： K=(1）是由煤氣至管外璧的對流傳熱系數(shù) J/㎡SK ㏑=＋式中：x—每m飽和煤氣（塔前塔后的露點下為飽和煤氣）中水蒸氣的平均含量（體積百分比）查得：塔前露點52℃時煤氣水蒸氣含量x=83g/Nm； 塔前露點22℃煤氣水蒸氣含量x=則x=【】100247。2=【】50=(%)㏑=＋=故：=314 J/㎡SK(2)是管內壁至冷卻水對流傳熱系數(shù) J/㎡SK = ()橫管終冷冷卻器塔采用323的無縫鋼管制得，：管內水速為u===在冷卻水的平均溫度為：=23℃時水的物性參數(shù)如下： 比熱：C=k；導熱系數(shù)：=sk； 動力黏度：=10pa；密度：=則：R= =p==故 = =()=2230J/㎡SK(3)管壁厚b=,鋼的傳熱系數(shù)，b/λ=10㎡SK/J(管壁熱阻)查手冊得：管內壁污垢熱阻R==10㎡SK/J 管外壁污垢熱阻R==10㎡SK/J則： =1/314+10++10+1/2230=10㎡SK/J故：K=244J/㎡SK冷卻面積的計算： （1）求平均溫差： 煤 氣：56℃22℃ 冷卻水：28℃18℃——————————— △T： 28℃ 4℃ 則平均溫差為：===℃ (2)算冷卻面積F： 由公式F=Q/（K）得： F=(244)=㎡高度計算：（1）管箱數(shù)：橫管冷卻器采用323mm鋼管，V=所以，n=4/(3600)=64根需要水箱數(shù)nF=nπdo1264所以n=(2264)= 因此，取n=9個水箱，每個水箱排列為2個管程，第一層32個，第二層為32個，取管間距為60mm最外層換熱管中心至殼體為30mm。（2）管箱高度查《焦化設計參考資料》采用22m的矩形水箱，每排可布35根水管，每組管束含4排，則一組共有354＝140根水管。組間距取60mm,則一個管箱高度為:506+60+322＝424mm,箱間距取200mm。 （3）計算有效管長： 塔兩側的管箱錯開半個管箱的高度，形狀如圖。 由于沒側的管箱間距為200mm，則每 根水管的 縱向傾斜距離為100mm,如圖：則有效管長為： (4)塔高計算:有效管板高度為=6116mm兩段噴灑高度共取1m，煤氣出口2m,煤氣入口2m,底部油槽高3m,則塔全高：H= +1+2+2+3= 則終冷塔高為15m ：原始數(shù)據(jù)：塔前煤氣溫度22℃，塔后煤氣溫度22℃， 塔前煤氣壓力8800Pa，塔后煤氣壓力7300Pa，從煤氣中吸收的粗苯量為：=G煤粗苯回收率 =%1000==入塔濕煤氣量： 煤 氣 Nm/h 硫 化 氫 63 粗苯蒸汽 321 水 蒸 汽 共 計 出塔濕煤氣量： 煤 氣 Nm/h 硫 化 氫 63 粗苯蒸汽 水 蒸 汽 共 計 煤氣的實際流量（塔前為V，塔后為V）V= Nm/hV= Nm/h煤氣平均流量V的計算：V=（V+ V）/2=洗油循環(huán)量W的計算：，油密度取γ油=,則W=V油氣比γ油 == Kg/h 貧油粗苯含量的計算:(1)塔前煤氣含粗苯量: =3211000/= g/Nm式中:V1－塔前煤氣實際流量, Nm/h(2)塔后煤氣含粗苯量: =1000/ = g/Nm式中:V2－塔后煤氣實際流量, Nm/h(3)貧油允許含粗苯量:與a2相平衡的允許貧油含苯量x值按下式計算： 式中：x––洗油含苯量，％； a2––出塔煤氣含苯量，g/m3； Mb––粗苯平均分子量，； Mm––洗油的平均分子量，取為160； P2––出塔煤氣的絕對壓力，mmHg。 Pb––吸苯塔22℃的粗苯飽和蒸汽壓力，mmHg； Pb＝180。＋＋＋，mmHg，說明：Pb180。、 Pt、Px、Ps分別是純苯、甲苯、二甲苯、萘溶劑油的飽和蒸汽壓，可查《焦化設計參考資料》下冊，P82圖4－5－6和公式453計算。Pb＝180。＋＋＋＝100+30+9+0= mmHg則：=％式中：P2＝760+700/= mmHg入塔貧油實際含苯量：c1＝x/n，%；n是平衡偏離系數(shù)（～）取n=則： C==%（4）出塔富油含苯量： C= C＋回收的苯量/（洗油量＋苯的回收量） =+100%/(+)=% 塔徑的確定:根據(jù)《燃料化工》1998（3）：36提供的參數(shù)，～；～㎡/Nmh，本設計取=，㎡/NmhD== 圓整后，取D= 式中 V—煤氣平均體積流量，Nm/S花環(huán)填料面積、用量及塔高的計算：㎡/Nmh花環(huán)填料面積：F==㎡洗苯塔吸收段內填Z型花環(huán)填料，填料層的結構采用多段填充，塔頂部設一層高800mm的捕霧層，充填X型花環(huán)填料，采用6個葉式噴頭，在塔的適當部位設再分布器。三種花環(huán)填料規(guī)格見下表型號填充分數(shù) 個/m比表面積 ㎡/Nm空隙率 %容重Kg/mX32500 185 88111 Z8000 127 89 120 D3000 94 90 88由上表可查出：Z型花環(huán)的比表面積為127㎡/Nm。則：填料總體積：V== 故填料高度為：h===因此洗苯塔可分為4層填料，每層高度為2m，,煤氣出口段高2m,洗苯塔底部油槽高為5m，,再加上附加高度全塔可取25m的總高度。 蒸餾脫苯部分設備計算和選型計算依據(jù)：,76%= kg/h,15%=，5%=，萘溶劑油為: －－－= 貧油量W=。則：V==貧油中粗苯的含量為：%= m/ h,粗苯的密度取860 kg/m，860= Kg/h，%=， %= Kg/h，%= Kg/h，%= Kg/h。富油量=貧油量＋粗苯產量＋貧油中含粗苯量 =＋＋=富油中水量=富油量 （～1%） =%= Kg/h富油中萘量=富油量5% =5%=洗油量=貧油量富油中萘量 == 則進入脫苯工序的富油量如下： 成分Kg/hKmol/h分子量洗油160萘128苯78甲苯二甲苯106溶劑油水18共計 管式爐管式爐出口富油溫度為180℃，壓力為920mmHg。180℃時各種組分的飽和蒸汽壓（mmHg）分別為：苯：7668；甲苯：3875；萘：295；溶劑油：1100；洗油：110。從管式爐出來的富油進入脫苯塔時，閃蒸后與閃蒸前液相中各組分比率計算如下：（用試差法）苯的比率：假設=甲 苯：==二甲苯：==溶劑油：==洗 油：==萘 ：==水 ：=0閃蒸后留在液相中各組分的數(shù)量如下（包括進入再生器的洗油量）成分Kmol/hKg/h苯甲苯二甲苯溶劑油洗油萘共計驗算： A== = =A/（A+）==與假設值=，故以上計算正確。在脫苯塔進口各組分蒸發(fā)量如下：（包括進入再生器的蒸發(fā)量）成分Kg/h苯甲苯二甲苯溶劑油萘洗油水共計粗苯在管式爐中的蒸發(fā)率： 100%=%：(1)從洗苯塔來的富油經分縮器，貧富油換熱器后進入管式爐（包括洗油，粗苯，水，其溫度為125℃），帶入熱量： 洗油帶入熱量（包括萘）：=洗油量（包括萘）比熱溫度 =125= KcaL/h 式中 ℃時的比熱，KcaL/Kg℃粗苯帶入熱量：=粗苯量比熱溫度 =125= KcaL/h式中 ℃時的比熱，KcaL/Kg℃水帶入熱量：=水量比熱溫度 =125= KcaL/h℃下的比熱，KcaL/Kg℃故帶入熱量：=++= KcaL/h(2)入管式爐水蒸氣帶入熱量:蒸餾用直接蒸汽耗量為：Ｇ＝= Kg/h 式中 —蒸餾1噸粗苯所消耗的蒸汽量，Kg/T粗苯故：== KcaL/h—4Kgf/㎝(表壓)飽和蒸汽熱焓，Kcal/h(3)管式爐加熱用煤氣供熱量為；則輸入熱量為：=＋＋=＋管式爐輸出熱量 （1）富油在180℃時帶走的熱量 洗油（含萘）：=洗油量（包括萘）比熱溫度=180= KcaL/h—含萘洗油180℃時的比熱，KcaL/ Kg℃ 粗苯帶入熱量：=粗苯量比熱溫度=180= KcaL/h—粗苯在180℃時的比熱，KcaL/ Kg℃故：=＋= KcaL/h（2）粗苯蒸汽和油氣帶出熱量洗油蒸汽（含萘蒸汽）：=含萘洗油蒸汽量熱焓 =135= KcaL/h式中135—180℃含萘洗油蒸汽熱焓，KcaL/ Kg粗苯蒸汽帶出熱量：=粗苯蒸汽量熱焓 =159= KcaL/h式中159—180℃粗苯蒸汽熱焓，KcaL/ h水蒸汽帶出熱量：=水蒸汽量