【正文】 洗苯塔吸收段內(nèi)填Z型花環(huán)填料，填料層的結(jié)構(gòu)采用多段填充，充填X型花環(huán)填料，采用6個(gè)葉式噴頭，在塔的適當(dāng)部位設(shè)再分布器。 當(dāng)30℃時(shí)，粗苯各組份蒸汽壓為： 毫米汞柱 苯 甲苯 二甲苯 （按對(duì)二甲苯計(jì)） 溶劑油 5 （安1,3,5－三甲苯計(jì)）粗苯的平均分子量為： 式中： 7910120——各組份的分子量 粗苯中各組份的分子分?jǐn)?shù)為： = 因此，當(dāng)30℃時(shí)，粗苯的蒸汽壓為： +++5=99毫米汞柱 這樣，貧油中粗苯最大含量為： 為了在洗苯塔上部造成吸收推動(dòng)力，貧油的實(shí)際含粗苯量應(yīng)低于最大含量，并由以下公式計(jì)算得出： %式中： n—平衡偏移系數(shù)， n=～1. 設(shè)n= 則 % 當(dāng)洗苯塔的下面達(dá)到平衡時(shí)，從洗苯塔引出的富油中粗苯的最大含量按下式計(jì)算： 考慮到塔下面的吸收平衡有偏移，取平衡偏移系數(shù)n=,。并完成洗苯塔填料的計(jì)算和選型。管程呢水流速為 ==因此， ==，查得=?！妫鼙谥晾鋮s水的給熱系數(shù)按下列計(jì)算 =式中， —努賽爾特準(zhǔn)數(shù)； —水的導(dǎo)熱系數(shù)； 取=（／℃）； 主要取決于干煤氣中水蒸氣平均含量（體積%），按下列計(jì)算； =+根據(jù)預(yù)冷段進(jìn)出口粗氣中水蒸氣體積含量，求得 =代人上式 ： =+= =／℃）； —管壁厚度，取=（）； —鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，取=40（／℃）。④、冷凝水帶出熱量： =1=45℃冷卻水帶出熱量：45故預(yù)冷段帶出熱量： =（+45）令 則， +25=+45 解得：=(3)終冷段入方 設(shè)18℃冷卻水量為，則帶入終冷段的熱量為： =（+18）(4)終冷段出方 ①、干煤氣帶出熱量： =25=式中，—是干煤氣比熱（25℃冷卻水帶入熱量：設(shè)冷卻水量為，則帶入熱量為（25）故帶入預(yù)冷段的熱量為： +++25 =（+25）(2)預(yù)冷段出方①、干煤氣帶出熱量： ==式中，—干煤氣比熱（kcal／kg℃）。水蒸氣的質(zhì)量流量為： ===入終冷塔的煤氣量為： 干焦?fàn)t煤氣 水 蒸 氣 苯 族 烴 合計(jì) 人口狀態(tài)下相應(yīng)的煤氣露點(diǎn)按煤氣中水蒸氣分壓來(lái)確定： 當(dāng)毫米水柱℃。分為上下兩段，上段稱為預(yù)冷段，下段稱終冷。8760=。　　不銹鋼　　大（）　　12（有時(shí)2）　　100500　6T/160m178。h 貧富油換熱器　　由于所需換熱面積較大，為了節(jié)省用地本設(shè)計(jì)選用浮頭管殼式換熱器作為貧富油換熱器。因螺旋板的通道是單通道，如果通道內(nèi)處沉積了污垢，此處的通道截面積就會(huì)減少，流速就相應(yīng)增高，污垢易被沖刷掉。而列管式換熱器的平均傳熱系數(shù)K只為500 kcal/. ℃。如在液－液逆流型中為保持逆流的溫差，其出入口溫差可以小到最小限度。除可作為貧油冷卻器使用之外，還可以作貧油換熱氣，蒸氨廢水換熱器等。具體情況后面有詳細(xì)說(shuō)明?！　「鶕?jù)目前的使用證明泡罩塔的操作，運(yùn)行更為穩(wěn)定。缺點(diǎn)是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高，板上液層厚，氣體流動(dòng)曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大。10179?！　〔捎没ōh(huán)填料塔代替木格子填料塔洗苯時(shí)，對(duì)于年產(chǎn)135萬(wàn)噸焦碳的焦化廠，可節(jié)省182余萬(wàn)元，泵的電耗節(jié)省173萬(wàn)kwh，價(jià)值18余萬(wàn)元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會(huì)效益。據(jù)資料介紹，以年產(chǎn)60萬(wàn)噸冶金焦焦化廠為例，與本格填料洗苯塔相比，可節(jié)省投資81萬(wàn)元，年產(chǎn)省電9萬(wàn)元。這種填料在蘇、美應(yīng)用較多。該填料塔與木格填料塔相比，具有比表面積大，吸收率高，阻力小，動(dòng)力消耗小等優(yōu)點(diǎn)，但制造麻煩，價(jià)格昂貴，處理能力小。 (1)木格填料塔　　該塔型在我國(guó)焦化廠應(yīng)用較多，它具有阻力較小，操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)?！　∵@種塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資少，節(jié)約金屬材料，且安裝和維修簡(jiǎn)便。　　用空噴塔洗苯具有以下優(yōu)點(diǎn)：投資少，處理能力大，阻力小，不堵塞等?！　「鶕?jù)本設(shè)計(jì)在第二章所確定選用的終冷除萘工藝、流程，可確定選用與該工藝相配套的終冷塔——橫管終冷洗萘塔。(4) 管式爐脫苯蒸餾有多種流程，有只設(shè)一座蒸餾塔的；有設(shè)脫苯塔和兩本塔兩座塔的；有設(shè)有脫苯塔和脫萘氣提塔的；有設(shè)分縮器，有不設(shè)分縮器的；有生產(chǎn)一種苯的，有生產(chǎn)兩種苯的；有一塔生產(chǎn)三種產(chǎn)品的，有兩塔產(chǎn)品三種產(chǎn)品的。由于富油在管式爐內(nèi)的加熱溫度高（可達(dá)180～200℃），故脫苯效果好，%左右，從而使洗苯塔塔后煤氣含苯大為降低，粗苯回收率可達(dá)95%以上?！　楸ＷC洗油質(zhì)量，從管式爐加熱后的富油管線引出1～2%的富油進(jìn)再生器，于此用管式爐過(guò)熱至400～450℃的蒸汽進(jìn)行蒸吹。熱貧油從脫苯塔底部經(jīng)貧富油換熱器自流入脫苯塔下部的熱貧油槽，溫度120℃左右，然后用泵送到貧油冷卻器到25～30℃送回洗苯塔循環(huán)使用。再生器底部的殘?jiān)涂煽吭O(shè)備內(nèi)的蒸汽壓力間歇地或連續(xù)地排至殘?jiān)筒??！　拇直?、輕分縮油、重分縮油油水分離器排出的分離水均進(jìn)入控制分離器進(jìn)一步分離，以減少洗油損失。為得到合格的粗苯產(chǎn)品，可用冷卻水水量控制分縮器頂部蒸汽溫度，之其在86～90℃的范圍內(nèi)。雖然浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因其防腐較差，操作不易穩(wěn)定，故選用條形泡罩塔作為本設(shè)計(jì)的脫苯塔。泡罩塔是工業(yè)上應(yīng)用最久的一種塔板型式，該種塔型 的優(yōu)點(diǎn)是：不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即當(dāng)氣、液負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率，塔板不易堵塞，對(duì)各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作經(jīng)驗(yàn)豐富。根據(jù)以上的論述，本設(shè)計(jì)采用塑料花環(huán)填料洗苯塔。但難于制造，價(jià)格昂貴。因此在一些國(guó)家里，木格填料塔已被新型高效填料塔取代。 (4)填料塔 填料洗苯塔是應(yīng)用較早，較廣的一種塔。 (3)板式塔（孔板塔） 板式塔主要有穿流式篩板塔。 (2)空噴塔 空噴塔一般為多段噴灑，沒(méi)段下部均設(shè)有煤氣分布器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過(guò)的錐性散罩，底部設(shè)有許多個(gè)噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來(lái)的洗油經(jīng)降液管引到下段。橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝使用橫管終冷洗萘塔。煤氣終冷和熱焦油洗萘工藝使用帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔（篩板塔）。此外還有富油的預(yù)熱溫度和含苯量。③、脫苯塔的塔板層數(shù)增多加料板以下的塔板數(shù)n，可使各組分的蒸出率增大，特別是對(duì)甲苯，二甲苯的蒸出率影響較大。提高富油預(yù)熱溫度，則塔底貧油溫度也相應(yīng)提高。在精餾過(guò)程中，當(dāng)加熱互不相溶的液體混合物時(shí)，如果此混合物的蒸汽分壓之和達(dá)到塔內(nèi)的總壓時(shí)，液體即行沸騰?！　⒋耸酱胧?21)，則得：　　 　　用洗油吸收苯族烴所得的稀溶液可視為理想溶液，其液面上粗苯的平衡蒸氣壓PL可按拉烏爾定律確定:　　 　 PL=P0?x 　　　　式中P0—在回收溫度下苯族烴的飽和蒸氣壓，kPa；　　x—洗油中粗苯的摩爾分?jǐn)?shù)　　 通常洗油中粗苯的含量以C%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))表示，換算為摩爾分?jǐn)?shù)得：　　 　　 　　式中 Mm—洗油的相對(duì)分子質(zhì)量?！　∠从偷某煞种泻屑谆?、聯(lián)苯、苊、芴、氧芴等組分，用洗油吸收煤氣中的苯族烴是典型的多組分吸收，為了敘述問(wèn)題方便，視其為單組分吸收，同時(shí)洗油吸收煤氣中苯族烴又是物理吸收過(guò)程，服從拉烏爾定律和道爾頓定律?！　　妗　?　　℃　　%　　　　　　不小于265　　不小于95　　低于20　　　　無(wú)　　綜上所述，由于石油洗油洗苯工藝存在很多問(wèn)題尚未解決，設(shè)備選型上存在難題，所以一般不采用石油洗油工藝，而多采用焦油洗油洗苯工藝。.　　石油洗油穩(wěn)定性好，脫萘能力強(qiáng)。萘苊因熔點(diǎn)較高,在常溫下易析出固體結(jié)晶,因此應(yīng)控制其含量?！　〗陙?lái)，為解決木材短缺問(wèn)題，采用篩板塔，鋼板網(wǎng)填料，不銹鋼填料以及塑料花環(huán)填料洗苯塔，取得了較好的效果，洗苯塔臺(tái)數(shù)可減少為一至兩臺(tái)。但煤氣的壓縮及冷凍過(guò)程復(fù)雜，動(dòng)力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高?！　∮没钚蕴课絼┛蓪⒚簹庵械谋阶鍩N幾乎完全吸附下來(lái)。洗油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收發(fā)。因此本設(shè)計(jì)采用橫管式間接冷卻器進(jìn)行煤氣最終除萘，是最優(yōu)的方案?！　∠从洼梁兔簹饨K冷流程與水洗萘相比，除了洗萘效果好之外，另外突出的優(yōu)點(diǎn)就是所需終冷水量?jī)H為水洗萘用水量的一半。因此，可采用將煤氣先預(yù)冷，然后再洗萘的工藝流程（即水－油－水洗萘終冷流程）。上段8層隔板，用溫度為20~23℃的低溫循環(huán)水噴淋，將煤氣再冷卻至25℃左右。為了防止在終冷塔內(nèi)從煤氣中析出萘，以保證終冷塔的正常操作，洗萘塔后煤氣含萘要求≤?！　　　∠摧了Ｓ媚靖裉盍纤?，~。(4)煤氣不與低溫水、循環(huán)水直接接觸，不會(huì)造成大氣污染和廢水處理?！　≥p質(zhì)焦油與煤氣并流直接接觸，自上而下分兩段噴灑，輕質(zhì)焦油含水量控制在10％以下，~5 。 橫管式煤氣終冷除萘來(lái)自硫酸銨工段54℃左右的煤氣，進(jìn)入橫管式煤氣終冷器進(jìn)行最終冷卻，煤氣和輕質(zhì)焦油走管間，冷卻水所管內(nèi)。該工藝流程的除萘率受冷卻水溫度的影響，故塔后煤氣含萘量較高。,降到500～800mg/Nm179。比較有前途的方法是油洗萘法和橫管式煤氣終冷除萘流程。因此，煤氣最終冷卻同時(shí)還有除萘作用。 煤氣終冷及洗萘工藝　　在生產(chǎn)硫酸銨的化學(xué)產(chǎn)品回收工藝系統(tǒng)中，飽和器后的煤氣溫度常為5056℃，而回收苯族烴的適宜溫度為2127℃，因此，在回收苯族烴之前煤氣要再次進(jìn)行冷卻，稱為最終冷卻。　　氣候條件：　柏果鎮(zhèn)氣候溫和，雨量充沛，年平均氣溫15℃，年降雨量1400毫米，平均海拔1514米以上。 　　交通情況：柏果鎮(zhèn)交通便利，資源豐富，現(xiàn)有兩水路（兩河至水城）和（水柏鐵路）、盤宣公路、雞土公路、貴昆鐵路盤西支線穿越鎮(zhèn)境，水柏鐵路已建成通車?！　〈直降闹饕M成取決于煉焦配煤的質(zhì)量及煉焦產(chǎn)物在炭化室呢裂解的程度，在配煤的質(zhì)量穩(wěn)定的條件下，在不同的煉焦溫度下得到的粗苯中苯、甲苯、二甲苯及不飽和化合物在180℃?！　〈直阶畲蟮挠猛臼羌庸こ杀?、甲苯、二甲苯、三甲苯、茚、氧茚樹(shù)脂、輕溶劑油等。在測(cè)定粗苯中各組分的含量和計(jì)算其加工過(guò)程中的產(chǎn)量時(shí)，通常將180℃前的餾出量作為鑒別粗苯質(zhì)量的指標(biāo)之一?！　〈直降奈锘再|(zhì)依其組成而定，在計(jì)算中可采用下列有關(guān)計(jì)算公式，粗苯比熱：=+ ／﹙㎏　　餾程（）　　230℃前餾出量（容）／％ 　　300℃前餾出量（容）／％　　萘含量（容）／％　　酯含量／％　　水分／％　　黏度　　15℃結(jié)晶物 　~　　≯3　　≮90　　≯　　≯　　≯　　≯　　無(wú)計(jì)算依據(jù)：　　爐型是TJL4350D型焦?fàn)t　　年產(chǎn)135萬(wàn)噸焦炭　　生產(chǎn)1噸焦炭約可以生產(chǎn)340左右的煤氣　　%～%　　荒煤氣中的粗苯含量一般為25～45%／㎡，它在荒煤氣中的體積比約為1%。按富油加熱方式又分為預(yù)熱器加熱富油的脫苯法和管式爐加熱富油的脫苯法?！?3)深冷凝結(jié)法是把煤氣冷卻到－40～－50℃，從而使苯族烴冷凝冷凍成固體，將其從煤氣中分離出來(lái)?！?2)固體吸附法是采用具有大量微孔組織和很大 吸收表面積的活性炭或硅膠作吸附劑，活性炭的吸附表面積為1000m2/g，硅膠的吸附表面積為450m2/g。 選擇行: 吸收劑要在對(duì)溶質(zhì)組分有良好吸收能力的同時(shí)，對(duì)混合氣體中的其他組分基本上不吸收或吸收甚微， 黏度: 操作溫度下吸收劑的黏度要低，這樣可以改善吸收塔內(nèi)吸收劑流則不能實(shí)現(xiàn)有效分離。常壓吸收法的操作壓力稍高于大氣壓，是各國(guó)普遍采用的方法。由于吸收所用的吸收劑通常為焦油洗油。 設(shè)計(jì)原理及規(guī)模簡(jiǎn)介 設(shè)計(jì)原理 從焦?fàn)t煤氣中回收苯族烴采用的方法有液體吸收法，固體吸附法和深冷凝結(jié)法。在煤的結(jié)構(gòu)中除碳、氫元素外的氮、氧、硫等成分，在裂解中除一部分生成一氧化碳、氰化氫、硫化氫、氨等進(jìn)入焦?fàn)t煤氣外，其余部分與苯環(huán)和多環(huán)化合物結(jié)合，形成一系列復(fù)雜化合物。隨著市