天津大學(xué)化工分離工程教案第7章習(xí)題和解答-wenkub.com
2025-01-12 02:44 本頁面
【正文】 因此，分離流程的確定必須結(jié)合過程特點(diǎn)對全系統(tǒng)進(jìn)行分析和計(jì)算，才能得出全面而正確的結(jié)論。(c)根據(jù)探試規(guī)則（6），應(yīng)把容易聚合結(jié)焦的丁二烯首先分離掉，因此應(yīng)采用前脫丙烷流程。(b)根據(jù)探試規(guī)則（7），應(yīng)減少進(jìn)深冷系統(tǒng)的物料數(shù)量，因此第一個(gè)塔應(yīng)是脫乙烷塔，使比碳二重的餾分都不進(jìn)深冷系統(tǒng)，我國吉林化工廠乙烯裝置就采用這種前脫乙烷的流程。我國從美國魯默斯公司引進(jìn)乙烯裝置都采用這種流程。②第一個(gè)分離塔應(yīng)如何切割餾分，根據(jù)不同的探試規(guī)則可以得出不同的結(jié)論： 同時(shí)，乙烯與丙烯的回收率要求也最高，因此根據(jù)探試規(guī)則(2)和(4)，應(yīng)把乙烯與乙烷的分離和丙烯與丙烷的分離放在最后。 (2)輕烴分離流程的確定 產(chǎn)品規(guī)格要求乙炔等有害組分的含量極為嚴(yán)格，允許含量為 1510 6 。 試以探試法合成可能的分離流程。在以柴油為裂解原料的乙烯裝置中，來自裂解爐的裂解氣經(jīng)廢熱鍋爐和淬冷器急冷后降溫到 200 o C左右進(jìn)入深冷分離系統(tǒng)，裂解氣組成(不計(jì)水蒸氣)見附表1。 根據(jù)產(chǎn)品組成，作流程(b)和(c)中第一塔與第二塔的物料衡算，如下表所示。 C 6 解 ：根據(jù)要求，作粗略的物料衡算： 組分 丙烷餾分 異丁烷餾分 正丁烷餾分 戊烷餾分 kmol/h C 3 規(guī)則 1：將一個(gè)分離任務(wù)移至所在分離序列的前一個(gè)位置；② 完備性：從任意初始流程開始，反復(fù)應(yīng)用調(diào)優(yōu)規(guī)則能產(chǎn)生所有可能的流程；用于產(chǎn)生一個(gè)分離序列所有允許的結(jié)構(gòu)變化的調(diào)優(yōu)規(guī)則，應(yīng)當(dāng)具有下列特性：④ 以改進(jìn)的方案為基礎(chǔ)，再進(jìn)行分析，進(jìn)一步改進(jìn)，如此反復(fù)進(jìn)行直到不再改動(dòng)為止。② 根據(jù)調(diào)優(yōu)規(guī)則開發(fā)當(dāng)前流程所允許的結(jié)構(gòu)變化；其具體步驟為： [例79] 二、調(diào)優(yōu)合成法 [例78]對于普通精餾塔組成的塔序可從以下探試規(guī)則考慮: 一、探試合成法表 73所列各種分子性質(zhì)中除了分子形狀外，鄰、間、對二甲苯的其他性質(zhì)都差別不大，因此可以預(yù)計(jì)精餾、萃取、吸收等過程都不能有效地將該混合物分離成純化合物。 解 ：所以，這種方式受到廣泛注意和大量研究。 圖 78 二級再沸、二級冷凝精餾塔 設(shè)置中間冷凝器和中間再沸器的精餾 1—精餾塔，2—冷凝器，3—再沸器，4—壓縮機(jī)，5—節(jié)流閥。 精餾塔的熱泵主要有兩種形式：（ 1）閉式熱泵：用外界的工作介質(zhì)為冷劑，液態(tài)冷劑在冷凝器中蒸發(fā)，使塔頂物料冷凝。③當(dāng)分離過程需要多個(gè)分離級時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇平衡分離過程而不選擇速度控制過程。 由附表 1所列數(shù)據(jù)可知，采用側(cè)線出料的乙烯精餾塔代替第二脫甲烷塔和乙烯塔，%。 物料溫度,K 237 242 239 冷劑溫度,K 230 230 230 熱負(fù)荷,10 6 kW 功耗 (1) , kW 4945 18255 18920 再沸器 側(cè)線組成： C 2 H 4 % CH 4 % (2)若經(jīng)過工藝改進(jìn)，使 加氫反應(yīng)器出口物料的組成為： 乙烯塔操作壓力為 ，在該操作條件下:， CH4 C2H4 C2H6 流率， kmol/h 組成，摩爾 % 砍掉原第二塔。 圖 74 精餾塔 McCabeThiele 圖 二、側(cè)線塔計(jì)算所得活度系數(shù)如下： 組分 活度系數(shù) g 原料 富甲醇產(chǎn)品 廢水 甲醇 水 通過物料衡算計(jì)算出兩個(gè)產(chǎn)品的流率為： 含甲醇 %( 摩爾 ) 的產(chǎn)品流率 14491 k
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