【正文】 (4)塔高計(jì)算 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 由于沒(méi) 側(cè)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(zhǎng)為： 35 根水管，每組管束含 4 排，則一組共有 35 4＝ 140 根水管。 （ 2）計(jì)算有效管長(zhǎng)： 塔兩側(cè)的管箱錯(cuò)開(kāi)半個(gè)管箱的高度，形狀如圖 。 S S S k 導(dǎo)熱系數(shù)： ? = S 95 t/m3） ； ?— 周轉(zhuǎn)時(shí)間 干煤氣體積產(chǎn)量 (V 煤氣 ， Nm3/h)： G 煤 V 煤氣 = 345=64722 3Nm /h 干煤氣質(zhì)量產(chǎn)量 (G 煤氣 ， kg/h)： V 煤氣 γ 煤氣 =64722 = ㎏ /h 煤氣中含 SH2 量 G SH2= G煤 SH2 產(chǎn)率 = % 1000=V SH2=G SH2/? SH2= 煤氣中粗 苯 含量 G粗笨 =G煤粗 苯 的回收率 + V煤氣 塔后煤氣含苯量 = 1000 %＋ 64722 =V粗笨 =G粗笨 /? 粗笨 = 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 上述三種氣體流量之和 V總 =64722＋ ＋ = 3Nm /h = kg/h 塔前煤氣中水蒸氣量（ G塔前 kg/h 和 V塔前 3Nm /h） 塔前煤氣溫度 T1 =58℃，煤氣露點(diǎn) T01 =53℃，露點(diǎn)下的水蒸汽壓力 p01 = =14385pa 煤氣絕對(duì)總壓力 =大氣壓＋煤氣壓力 =(10333＋ 1000) =113663 pa V塔 前 =V總 01101ppp? = 14385/(11366314385)= 3Nm /h G塔前 =V塔前 18/= 塔后煤氣中水蒸汽量（ G塔后 kg/h 和 V塔后 3Nm /h） 塔后煤氣溫度 T2 =23℃ 露點(diǎn) T02 =23℃ 露點(diǎn)下水蒸汽壓力 p02==2809pa 塔后煤氣絕對(duì)總壓力 p2 =大氣壓＋塔后煤氣壓力 =（ 10333＋ 900） =112630pa V塔 后 =V總 02202pp p? = 2809/(1126302809)= 3Nm /h G塔后 = V塔后 18/= 18/= 橫管終冷洗萘塔的計(jì)算 熱量衡算 帶入熱量： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) （ 1）、干煤氣帶入熱量： q1 = V 煤氣 干煤氣在 58℃下的焓 =64722 =5648832KJ/h （ 2） SH2 帶入熱量 ： q2 = G SH2 SH2 在塔前溫度下的比熱塔前溫度 = 58 = KJ/h (3)、粗 苯 帶入熱量： q3= G粗笨 i , KJ/h i= (103＋ ct) c=(＋ )/M =(＋ 58)/ =℃ i= (103＋ 58) =q3= = KJ/h (4)、水蒸氣帶入熱量： q4 = G塔前 水蒸氣塔前溫度下的焓 = = KJ/h 故 帶 入 熱 量 為 ： Q 入 = q 1 ＋ q 2 ＋ q3＋ q 4 =5648832+++ = KJ/h 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 帶出熱量： （ 1）、干煤氣帶出熱量： q′ 1 = V 煤氣 干煤氣在 23℃下的焓 =64722 22 = （ 2） SH2 帶出熱量 ： q2′ = G SH2 SH2 在塔前溫度下的比熱塔前溫度 = 22 = KJ/h (3)、粗 苯 帶出熱量： q′3= G粗笨 i′ KJ/h i′ = (103＋ ct′ ) c′ =(＋ ′ )/M =(＋ 22)/ =℃ i′ = (103＋ 22) =3q′ = = KJ/h (4)、水蒸氣帶出熱量： q4′ = G塔前 水蒸氣塔前溫度下的焓 = =故帶出熱量為： Q出 = q′ 1 ＋ q′ 2 ＋ q′3＋ q′ 4 =＋ ＋ ＋ 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) = 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入 — Q出 ） /【（ 28— 18） 1000】 =(— ) /【（ 28— 18） 1000】 =20262744/(10 1000) = 傳熱系數(shù)的計(jì)算： K=???????b????222111111 （ 1）、 1 ? 是由煤氣至管外璧的對(duì)流傳熱系數(shù) J/㎡并且計(jì)算過(guò)程中選擇了許多設(shè)計(jì)定額中的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品泵另設(shè)一泵房安置。 這部分包括的設(shè)備有：終冷洗萘塔、焦油槽、地下槽，洗苯塔，旋風(fēng)捕 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 霧器、洗油槽等。從塔底到塔頂設(shè)帶斜梯的操作走臺(tái)，各塔頂部可連通則盡量連通。 （ 3）、蒸餾部分包括蒸餾系統(tǒng)設(shè)備（脫苯塔、冷凝冷卻器、換熱器、管式爐，分離器和產(chǎn)品槽等）和泵房。. 工藝布置 布置原則 （ 1）、粗 苯 回收工段分洗滌和蒸餾兩部分進(jìn)行布置。 （ 7）、再生器頂部壓力（表）≦ 178。； （ 2）、入工段中壓蒸汽壓力（表） 8kg/cm178。/1000N m179。于此用管式爐過(guò)熱至 400450℃的蒸汽進(jìn)行蒸吹。從油水分離器出來(lái)的粗 苯 進(jìn)入儲(chǔ)槽。熱富油從脫苯塔 14 層塔板進(jìn)入。脫苯后的貧油循環(huán)使用。塔前煤氣中含苯族烴 2540克 /標(biāo)米179。打開(kāi)輕質(zhì)焦油槽至循環(huán)油槽的閥門(mén)，新輕焦油依靠液位差自流入循環(huán)油槽，大約補(bǔ)充新洗油約 2小時(shí)。以下，后從塔底排出，進(jìn)入旋風(fēng)捕霧器除掉的大部分焦油，凝結(jié)水霧，進(jìn)入煤氣總管送至洗苯塔。 鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用螺旋板換熱器作為貧油冷卻器。 它能自行清除污垢。該設(shè)備可進(jìn)行逆流，并流和錯(cuò)流操作，其總傳熱系數(shù)約為列管式換熱器的三倍左右。 國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是浮頭管殼式貧油冷卻器。而且板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均勻，也影響了板效率的提高。 采 用花環(huán)填料塔代替木格子填料塔洗苯時(shí)，對(duì)于年產(chǎn) 60 萬(wàn)噸焦 碳的焦化廠，可節(jié)省 80 余萬(wàn)遠(yuǎn)，泵的電耗節(jié)省 萬(wàn) kwh，價(jià)值 9 萬(wàn)元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會(huì)效益。 塑料花環(huán)填料塔 塑料花環(huán)填料是近年來(lái)又國(guó)外引進(jìn)的高效填料，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)證明，花環(huán)填料是一種具有比表面大，空隙來(lái)率高，阻力小，處理能力大，液體分布好，濕潤(rùn)率高，投資省，占地少，節(jié)省能耗，制造安裝容易，操作方便等突出優(yōu)點(diǎn)的填料。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。 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)。 這種塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資省，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)：投資省，處理能力大，阻力小，不堵塞等。 根據(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。 油洗萘和煤氣終冷工藝中使用的是橫管式終冷塔。 煤氣終冷和機(jī)械化除萘工 藝用金屬隔板塔。 直接蒸汽量、溫度 提高直接蒸汽量，可使各組分的蒸出率增加。貧油中各組分的蒸汽壓增大，從而使粗 苯 的蒸出率也增加。所以。 煤氣速度的增大師吸收系數(shù)增大，可提高氣液相接觸的旋流程度和提高洗苯塔的生產(chǎn)能力。如果一步降低貧油中的粗 苯 含量，雖有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸汽時(shí)的水蒸汽耗量，使粗 苯 180℃前餾出率減少，即相應(yīng)增加粗 苯 中溶劑油的生成量，并使洗油的耗量 增加。 增加循環(huán)洗油量可降低洗油中粗 苯 的含量，增加氣液間的吸收推動(dòng)力，從而提高粗 苯 回收率。 吸收溫度不宜過(guò)高，也不宜過(guò)低?，F(xiàn)分述如下： 吸收溫度的影響 吸收溫度指洗苯塔內(nèi)氣體液體兩相接觸面的平均溫度，它取決于 煤氣和洗油的溫度，也受大氣溫度的影響。為此，我們通過(guò)氣相進(jìn)入液相 的量的多少來(lái)討論回收進(jìn)行的程度。雙膜理論的基本觀點(diǎn)如下： 相互接觸的氣液兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一很薄的有效滯留膜層。器頂排出溫度為190200℃的水汽，油汽與粗 苯 汽一起進(jìn)入脫苯塔，再生器底部殘?jiān)ㄆ谂欧拧? 從脫苯塔頂出來(lái)的粗 苯 蒸汽，進(jìn)入分縮器，溫度從 170180℃，降到 93℃左右，部分水蒸汽被冷凝下來(lái)，然后進(jìn)入冷凝冷卻器，粗 苯 和水從冷凝冷 卻器下部流入油水分離器進(jìn)行分離。再生器底部的殘?jiān)涂煽吭O(shè)備內(nèi)的蒸汽壓力間歇地回連續(xù)地排至殘?jiān)筒邸? 從粗 苯 、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 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 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 8689℃的范圍內(nèi)。按照粗 苯 產(chǎn)品又可分為生產(chǎn)一種苯的方法和生產(chǎn)兩種苯的方法。用一般蒸餾的方法可以把富油中的粗 苯 蒸出來(lái) 。 但是萘苊同芴 ,氧及洗油中其他高沸點(diǎn)組分混合時(shí) ,能生成低熔點(diǎn)的有關(guān)各組分的共熔點(diǎn)混合物 ,所以洗油中存在一定數(shù)量的萘 ,則有助于降低洗油析出沉淀物的溫度 。 我國(guó)焦化廠洗滌用的洗油主要有焦油洗油和石油洗油 。含粗 苯 為 %的貧油，由洗油槽用泵送往洗苯塔頂，并依次經(jīng)過(guò)各塔后， 含苯量增至 %，此含苯富油從塔底經(jīng) U 型管排入接受槽。 用洗油回收煤氣中的苯族烴所采用的洗苯塔雖有多種形式，但工藝流程基本相近。 凝結(jié)法： 在低溫加壓的情況下，使苯族烴從煤氣中冷凝出來(lái)。苯族烴即被吸附在其表面上直至達(dá)到飽和狀態(tài)。將吸收了苯族烴的洗油（富油）送至脫苯塔蒸餾裝置中，以提取粗 苯 。 由于煤氣冷卻不直接與水接觸，所以無(wú)含酚污水的處理。 該流程的優(yōu)點(diǎn)是： 不僅對(duì)煤氣中的萘的脫除率高，而且冷 卻效果非常好。焦油循環(huán)至一定程度，用泵送至焦油上段。橫管終冷噴灑輕焦油洗萘工藝 . 橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝如圖 24 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 水蒸汽冷凝鼓風(fēng)來(lái)的輕質(zhì)焦油去焦油段煤氣 ℃煤氣水橫管終冷洗萘塔 2 輕質(zhì)焦油循環(huán)泵3備 用泵或液下泵 4 輕質(zhì)焦油槽 5 地下 槽圖 24 橫 管終冷噴灑輕質(zhì)焦油洗萘工藝 從硫銨工段來(lái)的煤氣由塔頂進(jìn)入，與連續(xù)噴灑的輕質(zhì)焦油并流差速接觸速冷，至橫管段繼續(xù)冷卻至 2125℃，同時(shí)脫萘至 450 毫克 / 標(biāo)米179。再用泵送至終冷冷塔的上下兩端，送往上端的水須于間冷器用低溫水冷卻，由于終冷器只是為了冷卻煤氣，所以終冷循環(huán)水量可減至 噸 /1000 標(biāo)米179。富油進(jìn)塔溫度比煤氣溫度高 57℃ ， 煤氣 含 萘 可 由 20202500mg/Nm 179。海拔 度34 米 （ 2）、氣象條件： 本地區(qū)屬海洋性氣候，具有大陸性氣候特點(diǎn)。 （ 1）、廠址：徐州郊區(qū)，東經(jīng) 117176。粗苯蒸汽在空氣中的濃度在 — %（體積）范圍內(nèi)時(shí)，能形成爆炸性混合物，此工段要求嚴(yán)禁煙火，電機(jī)防爆。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)