【正文】 米3/時(shí)（包括由鼓風(fēng)冷凝工段來的未分解水和煤中水分）（2）（3）（4）（噸/時(shí)≈）（5）（噸/時(shí)≈米3/時(shí)）考慮到裝入煤水分波動及操作中的事故排水，酚水量按46米3/時(shí)計(jì)?；旌习彼? 2100毫克/升脫酚后廢水含揮發(fā)酚 200毫克/升堿耗量 （100%堿液）/噸（100%粗酚）脫酚效率 90重苯溶劑油耗量 作業(yè)率 97油水比 1：1酚鈉鹽中含酚量 20酚鈉鹽中游離堿量 2重苯溶劑油復(fù)蒸量為循環(huán)量的 3再生釜渣 2重苯溶劑油比重 在溶劑萃取脫酚工段中，要用重苯溶劑油來萃取含酚廢水中的酚，生成的含有酚的油一部分進(jìn)行再生，另一部分進(jìn)入堿洗塔與加入的堿反應(yīng)，產(chǎn)出酚鈉鹽。本工段每年需要的溶劑油量為千克/時(shí)噸/年 堿液耗量工段中用的堿是含量為38的濃堿，存在濃堿槽中，堿洗塔中加進(jìn)的堿就是利用濃堿稀釋成20%的堿，存放在配堿槽中，當(dāng)堿液不足時(shí)，便由裝堿車往本工段送堿，打入卸堿真空槽后，再往濃堿槽和配堿槽中打堿。每年需要消耗的濃堿量為千克/時(shí)噸/年每年需要消耗的配堿量為 千克/時(shí)酚鈉鹽是我本次設(shè)計(jì)的主要產(chǎn)品，酚鈉鹽可以外賣，為企業(yè)創(chuàng)造收益，具有一定的經(jīng)效益，由于我的工段是污水的處理，可以外賣的產(chǎn)品并不多，所以酚鈉鹽是最主要的經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收點(diǎn)?！?。每年酚鈉鹽的產(chǎn)量理論值為千克/時(shí)噸/年故實(shí)際產(chǎn)量是 =我設(shè)計(jì)的循環(huán)油的循環(huán)油量是按3再生的，釜底剩余殘?jiān)鼮?，再生釜是對來自循環(huán)溶劑油泵的約2%～3%的溶劑油和來自液下泵的乳化物進(jìn)行再生，再生過程中產(chǎn)生的殘?jiān)练e在釜底，形成釜底殘?jiān)?，它每年的產(chǎn)量計(jì)算如下千克/時(shí)噸/年 （41）、—酚在溶劑油中最初和最終濃度（毫克/升） 、—酚在水中最初和最終濃度（毫克/升）、—水和油的重量（毫克）2．理論板數(shù)根據(jù)以往的理論計(jì)算和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在平衡曲線上作理論塔板層數(shù)，若按并以小于或等于200毫克/升為限，則重苯溶劑油的理論板數(shù)為4層，在此條件下操作較為有利。取板效率小于20，實(shí)際塔板選用2126層即足夠，我選取了24塊塔板來處理46米3/時(shí)的含酚廢水。偏心軸的作用是帶動篩板進(jìn)行振動，它振動的振幅和頻率直接影響萃取效率。我設(shè)計(jì)的萃取塔偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)為320次/分，它的運(yùn)動頻率f計(jì)算式為次/分振幅S的計(jì)算式為 （米） （42）一般操作運(yùn)動速度為板底最低運(yùn)動速度（）的2～4倍。由以下兩式可求： （43） （44）、—水與油的體積流量，米3/時(shí)將公式（43）繪成曲線，如圖當(dāng)油水比取1時(shí)，由曲線查得將代入式（44）得米/時(shí)則可計(jì)算求得振幅為（2～4）=～根據(jù)以上論證，我選用振幅為7毫米的萃取塔，設(shè)計(jì)S=0～7毫米（可調(diào)）是合理的。篩孔中心距的計(jì)算公式如下 （45）—篩孔直徑，—篩板自由截面積，米2/米2，即開孔率，則式（45）可變?yōu)槊??？讖饺Q于水油相的物理性質(zhì)以及焦油類物質(zhì)、機(jī)械雜質(zhì)的含量。操作孔徑應(yīng)小于篩板最大孔徑。的計(jì)算式為 （46）—篩板厚度—水油相間界面張力—水油相密度差取=，=42達(dá)因/厘米千克/米，=130千克/米3。則有米=在氨水預(yù)處理的情況下，推薦最佳孔徑為d=6mm。對于大型塔選用d=7mm，本設(shè)計(jì)篩板孔徑選6mm。篩板間距一般為250～300毫米，針對我的設(shè)計(jì)，我選取了250毫米的篩板間距。對于酚的萃取，用下列試驗(yàn)公式可以計(jì)算最大處理能力。 （47）、—油、水的體積流量N—相比d—篩板孔徑 h—篩板間距—兩相密度差—水的動力粘度，千克/；60℃時(shí)，厘泊，1厘泊=360千克/，故千克/—篩板自由截面，米2/米2，%S—篩板振幅f—篩板頻率，取次/時(shí)—油的動力粘度，千克/；采用重苯溶劑油50℃—水的密度，取1000千克/米3；—水、油相界面張力，千克/時(shí)2，選用42達(dá)因/厘米1達(dá)因/厘米=103千克/秒2，故千克/時(shí)2將數(shù)據(jù)代入公式（47）計(jì)算得 =由于N=1，故 米3/。適宜處理能力是按著最大處理能力液泛負(fù)荷的60%～70%。(～)(～)=～在油水比為1的情況下，～，取米3/工作段塔徑可按下式計(jì)算 （48）將V=46米3/時(shí)，VS=12米3/（48）得米則取工作段塔徑D=2200毫米。上下沉降分離段的設(shè)置是為了使油水分離，不使出水帶油和出油帶水。關(guān)鍵在確定適宜的速度和停留時(shí)間兩個(gè)參數(shù)。鑒于上段分散相的油將連續(xù)相的水帶出較困難，同時(shí)上下分離段從結(jié)構(gòu)上盡可能一致，故按下段進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)水向下流動時(shí)，油滴上浮的速度可用斯托克斯公式粗略計(jì)算。 （49）g—重力加速度，981厘米/秒2—水的動力粘度，60℃時(shí)，厘泊=（—油水密度差，—油滴的直徑，厘米；可參考表42數(shù)值。表41 萃取塔分離段水中含油量與油滴直徑的關(guān)系水中含油量，克/升1油滴最大直徑，毫米在沉降分離段中，油水接觸時(shí)，若沉降段的水速大于某一種油滴的上浮速度時(shí)，該油滴就要被帶走。一般認(rèn)為。油滴上浮的速度為厘米/秒=，則沉降段直徑為米考慮到工作段直徑未進(jìn)行圓整，故此處塔徑取值要偏大一些，以滿足此次設(shè)計(jì)的萃取塔能夠滿足化工廠處理酚水量的上下波動值。設(shè)計(jì)取上下沉降分離段塔徑D=4米。 （410）在塔板層數(shù)為24，板間距為250毫米, ，由公式（410）得米 米3 /時(shí) （411）—沉降分離段的截面積，米2—停留時(shí)間停留時(shí)間按經(jīng)驗(yàn)取30分鐘。則公式（411）可變化為米結(jié)合計(jì)算，我選取上部沉降分離段高度H=，下部沉降分離段高度H=。由于需要分離油中的水。根據(jù)資料介紹，從很粘的油水中分離出水的過程進(jìn)行的非常緩慢，%的油甚難。%要求，每米3油需沉降表面積應(yīng)為1～，沉降停留時(shí)間為2～3小時(shí)。升高溫度的方法會使水從油中分離的速度加快，此法對破乳、分離水及排出部分S2+、CN等是有好處的。萃取塔軸功率的計(jì)算公式如下 （412）—瞬時(shí)功率，—阻力，千克；—塔板瞬時(shí)運(yùn)動速度，米/秒。此速度取決于偏心軸的角速度。當(dāng)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)到時(shí)，塔板走的路程以下列公式表示： （413）—偏心軸半徑，即最大半振幅；—連桿長度，米。由于《，則 （414）又因 （415）—軸轉(zhuǎn)數(shù)，即次/秒；—時(shí)間，秒。則 （416） （117） （418） —運(yùn)動系統(tǒng)重量，等于塔板重量和帶有固定及對中裝置的軸重之和。浸入液體后的重量為 （419） —塔板及軸的材料重度，—工作段油水混合液重度，假定=2814，則 千克—系統(tǒng)慣性力 （420）—自由落體重力加速度，米/秒2—運(yùn)動系統(tǒng)加速度，米/秒2鑒于往復(fù)運(yùn)動引起的功率變化與成比例，故為正弦曲線，選擇，即在瞬時(shí)運(yùn)動速度最大時(shí)計(jì)算瞬時(shí)最大功率。因?yàn)? 所以 —運(yùn)動篩板的正面阻力—運(yùn)動篩板數(shù)—當(dāng)液體垂直板表面沖洗篩板時(shí)的阻力系數(shù)，采用—篩板斷面，米2—開孔率，米2/米2米2/米2（對毫米塔）—篩板直徑，比小毫米取米，則米2—液體沖洗運(yùn)動篩板的速度，米/秒考慮到當(dāng)篩板靜止時(shí)，液體流速極小，可忽略，因此液體與篩板的相對速度即篩板運(yùn)動速度，可寫作，即為篩板的瞬時(shí)運(yùn)動速度，米/秒。千克將數(shù)據(jù)代入公式（415）得 千瓦由機(jī)械效率計(jì)算得 千瓦工業(yè)上曾以萃取塔作為實(shí)測，證明工業(yè)實(shí)踐與理論計(jì)算一致，誤差在以內(nèi)。根據(jù)萃取塔上、下部測定點(diǎn)間混合相與油相的靜態(tài)壓差和動態(tài)壓差，確定檢測儀表的量程，按下式進(jìn)行計(jì)算： （421） （422）—靜態(tài)壓差，千克/米2—動態(tài)壓差，千克/米2h—相界面至下測點(diǎn)距離，米H—兩測量點(diǎn)距離，米—油的重度，千克/米2—水的重度，千克/米2—混合相重度，千克/米2式421歸項(xiàng)整理為 （423）式422歸項(xiàng)整理為 （424）假設(shè) h==870千克/米3=1000千克/米3當(dāng)相比為1：1時(shí)千克/米3因此 靜=（1000870）=793千克/厘米2 動=（935870）=故檢測儀表的量程為0～793毫米水柱。選用脈沖篩板萃取塔兩臺，一開一備，其主要特征見表41。41振動萃取塔的技術(shù)特性表項(xiàng)目單位處理量（米3/時(shí)）46篩板層數(shù)層24全振幅米7頻率次/分640篩孔中心距米篩板開孔率%%篩板孔徑毫米6篩板間距毫米250直徑（工作段/分離段）毫米2200/4000高度毫米14840軸功率千瓦32檢測儀表量程毫米水柱0～793一般按定額，～7米3/，我的設(shè)計(jì)將空塔截面流量取為6米3/，則由公式48可計(jì)算出塔工作段直徑為米經(jīng)過圓整后，實(shí)際選用塔徑為D=4米的堿洗塔來加堿，脫出含酚溶劑油中的酚。’擴(kuò)大部分的目的是為了油堿分離。由于酚鈉液的粘度大，因此要采用較小的上升流速，按經(jīng)驗(yàn)我將上升流速取為3米3/時(shí)。則分離段擴(kuò)大部分的直徑D’為 D’= 米 經(jīng)圓整后，設(shè)計(jì)選用D39。=。溶液的重度為1220千克/米3，則日耗堿液體積量為米3/日我設(shè)計(jì)的堿洗塔換堿周期按日計(jì)算，考慮到在堿洗過程中堿液體積膨脹一倍，則堿洗塔工作段容積應(yīng)為米3已求得堿洗塔工作段直徑為4米，則工作段高度為米考慮到處理量的波動，設(shè)計(jì)實(shí)際選用工作段高度為5米的堿洗塔。39。 設(shè)H39。=。則分離段容積為米3由此求得澄清時(shí)間為 分鐘超過一般設(shè)計(jì)要求澄清時(shí)間，滿足要求。實(shí)際設(shè)計(jì)中我按照分離段擴(kuò)大部分的高度 H39。=。選用固定篩板堿洗塔三臺，換堿周期為日。 其主要特征為：篩板19塊，板間距200毫米，篩孔毫米，%。脫酚工序?yàn)橄让摲雍笳舭绷鞒虝r(shí)，鼓風(fēng)冷凝工段送來的氨水溫度為70～75℃，萃取塔要求進(jìn)塔氨水溫度為60～65℃，故應(yīng)設(shè)置冷卻器對氨水進(jìn)行冷卻。設(shè)氨水由75℃冷卻至60℃，冷卻水由32℃被加熱到45℃， 平均溫差為℃取K=200℃，則氨水應(yīng)放出的熱量為千卡/時(shí)所需傳熱面積為米2所需冷卻取水量