【正文】 填料塔在接近上限負(fù)荷操作 ,很小的波動 就會使塔超過負(fù)荷上限 ,效率下降 ,一旦效率下降 ,很難恢復(fù) ,特別是理論級。液相過熱進(jìn)料對塔體本身的分離效率影響很小 ,氣相過熱進(jìn)料降低了進(jìn)料以上段的分離效率。過熱進(jìn)料影響上段的分離效率 ,過冷進(jìn)料影響下段的分離效率 ,一般認(rèn)為過冷進(jìn)料對塔本身的分離效率影響不大 ,只有一塊理論板 ,但對高效填料塔影響會超過此值 ,對于液氣比很高的場合影響也會超過此值。相反 ,若上段為瓶頸 ,冷進(jìn)料降低了上段的氣液相負(fù)荷 ,代價是下段填料負(fù)荷有所增加。壓力較高 ,有時降低壓力可提高處理能力 ,在高壓、相對揮發(fā)度低及相對揮發(fā)度隨壓力升高而降低很大的場合 ,降壓操作處理量提高較大。 填料塔處理能力的提高 1 增、降壓操作 若設(shè)備及工藝條件允許 ,適當(dāng)增、降塔壓是提高填料塔處理能力的最好辦法。最常用的是采用靈敏點(diǎn)溫度。壓力是精餾操作的主要控制參數(shù)，壓力除影響氣體累積外 ,還影響冷凝、蒸發(fā)、溫度、組成、相對揮發(fā)度等塔內(nèi)發(fā)生的幾乎所有過程。 精餾塔常用控制參數(shù) 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 壓力和液 位控制是為了建立塔穩(wěn)態(tài)操作條件，液位恒定阻止了液體累積，壓力恒定阻止了氣體累積。 控制參數(shù) 進(jìn)料量、塔頂和塔釜產(chǎn)品流量、冷凝量、蒸發(fā)量和回流量。 第四章 精餾塔的操作 精餾塔 (有再沸器 )開車： 向塔內(nèi)送物料，建立 1/22/3 的液位，停止送料； 開啟塔底再沸器，給塔釜物料升溫，溫度升至操作或設(shè)計(jì)溫度 待精餾塔回流槽的液位 1/22/3 之間時，開啟回流系統(tǒng)，做全回流，此時要控制好塔頂與塔釜的溫度在操作或設(shè)計(jì)范圍內(nèi)； 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 定時分析回流槽內(nèi)物料的純度，待回流槽內(nèi)物料純度達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求時，可以向外輸送產(chǎn)品； 同時打開精餾塔給料閥向塔內(nèi)連續(xù)給料，塔釜物料向外輸送； 時刻注意塔釜與塔頂?shù)臏囟?，保證溫度在操作或設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，此時在通過了解塔頂回流比和塔釜再沸器負(fù)荷保證溫度穩(wěn)定； 調(diào)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)都在操作范圍或設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，開車成功； (1)以上的精餾是以塔頂溜出物為產(chǎn)品的精餾操作，如果塔釜液為精餾產(chǎn)品使，要先保證塔釜的產(chǎn)品合格，再進(jìn)行調(diào)節(jié)； (2)如果設(shè)計(jì)沒有問題的話，在保證各項(xiàng)指標(biāo)都在范圍之內(nèi)時，塔頂與塔釜的物料都應(yīng)給在設(shè)計(jì)范圍內(nèi) 精餾塔的 操作 填料塔的操作是從物料平衡、熱量平衡、相平衡及填料塔性能等幾個方面考慮，通過控制系統(tǒng)建立并調(diào)節(jié)塔的操作條件，使填料塔滿足分離要求。 冷卻水走管內(nèi)便于清除水垢，且水走管內(nèi)容易保持較高流速，這樣對于降低水垢的生成速度與提高水膜的傳熱系數(shù)都有好處。 具體說明： 冷凝量相同，用相同型號冷凝器時，臥式殼程冷凝膜傳熱系數(shù)比立式管 內(nèi)或氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 管外的膜傳熱系數(shù)高數(shù)倍。m a x, ????ssVVK 由上可知：此設(shè)計(jì)符合工藝要求。求出操作彈性 1 8 1 0 5 m ax, ? 氣相下限 smVs /018 塔板的氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏 液控制。 泛點(diǎn)率 = ％％ 384 ???? ????? （ 80％，符合要求 。 ％％）（π 0 02 8 20 ??????TAA? 塔板流體力學(xué)校核 （ 1）氣相通過浮閥塔板壓力降，查《塔的工藝計(jì)算》得公式 ?hhhh fcp ??? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 干版阻力 )(02 )(220 mgp uph lwvmc ??? ???? 液層阻力，查《塔設(shè)備設(shè)計(jì)》 Lf hh 0?? 充氣系數(shù) 0? 取 。 孔速 ).( 9 100 ???? smpFu v 浮閥數(shù) n=02ud4sπ ?V = 個）（ 0 3 2 ???? ? 查《化學(xué)工程手冊 3》取 無效區(qū) 寬度 cw = 安定區(qū)寬度 sw = 開孔區(qū)面積 aA =2[ RRXR xs in1 8 0 1222 ??? π ] R=D/2Ws= =(m) X=D/2WdWs= =（ m） 則aA =2 )( i n)(180 )()([ 21222 m??????? ? 浮閥排列方式采用三角形叉排。 ho===（ m） （ 3）塔板布置及浮閥塔及排列。 ① 查《化學(xué)工程手冊 3》第 13 篇?dú)庖簜髻|(zhì)設(shè)備 表 75 D=600mm時 Di =568mm TA = ㎡ WL = Wd= WL ∕ D= fA = ㎡ ② 停留時間 ? = sLAfAt? = 4 ?? ? =? （ 3~5s） 符合要求 ③ 平堰上的液流高度 how。 muVD S ????? ? 按標(biāo)準(zhǔn)，塔的圓整至 則空塔氣速 )()( 2239。39。39。39。 hk mo lDRVV ??????? )(39。 ?Fy 39。 ? )( 39。 ??????? PpP Fw (K aP ) 提餾段平均操作壓力 1 72 1 1 52 39。 塔板得氣相負(fù)荷上限完全由霧沫夾帶控制，操作下限由漏液控制 按固定得液氣比，即氣相上限 sV max= ，氣液下限 sV min=,求出操作彈性 K，即 0 1 0 5 4 inm a x ??? ssVVK 由上可知：此設(shè)計(jì)符合工藝要求。 bA 板上液流面積 m2 。 （ 2）淹塔 為了防止淹塔現(xiàn)象發(fā)生，要求控制降液管中清液層高度符合 ? ?wTd hHH ??? 其中 ddlpd hhhhH ?????? 5 4 )( 220mhl Lhwsd ??????? ???????????? 得 )(1 0 4 0 0 0 4 5 4 mH d ???? 取 ?? ，板間距 mHT ? ， mhw ? 有 ? ? ? ? )(1 7 2 4 4 7 mhH wT ?????? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 由此可見： ? ?wTd hHH ??? ，符合要求。即 C=C 20 202??????= ???????= max? =Cvvlp??? =? 0 ? =（ m/S） 可取安全系數(shù) ，則 )/(3 5 m a x sm???? ?? D= )(33 35 03 mV s ?????? 按標(biāo)準(zhǔn)，塔徑圓整為 ， 則空塔氣速 )/()( 22 smDV s ????? ?? （ 2）溢流裝置 采用單溢流，弓形降液管，平行受液盤，平行溢流堰，不設(shè)進(jìn)口堰。 HCAp 根據(jù)上表計(jì)算出乙炔氣、液組成與表 溫度對應(yīng)的關(guān)系 .如下表 ： 表 乙炔氣、液組成與表 溫度對應(yīng)的關(guān)系 T X Y 1 1 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 0 0 通過試差計(jì)算： P= )1(xxx ABAABBAA xpppp ???? 。 s ET===66% 實(shí)際塔板數(shù) . 精餾塔 N 精 = )( 4 塊?? 提留段 N 提 = )( 3 塊?? 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算 精餾段： 1 操作壓力為 Pm 塔頂壓力： PD=4+5 =（ kpa） 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 若取每層塔板壓降 kpap ?? 則進(jìn)料板壓 力 PF=PD+7 p? =+7 =(kpa) 精餾段平均操作壓力 Pm= )k p a( 1 22 1 1 02 ???? FD PP 2 溫度 《化學(xué)工程手冊》計(jì)算出乙炔 .氯乙烯氣壓與沸點(diǎn)溫度的關(guān)系如下表 ： 表 氯乙烯氣壓與沸點(diǎn)溫度的關(guān)系 T/℃ kpa/)( 22。 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) 第二章 主要設(shè)備工藝計(jì)算 物料恒算 精餾段的物料恒算 料液及塔頂 .塔底產(chǎn)品的乙炔摩爾分?jǐn)?shù) . 26 26???FX 9 9 9 0 0 260 0 260 0 ?????DX 0 0 0 4 8 26 26?????wX 平均摩爾質(zhì)量 . )/g()( K m o lKM F ??????)/g(0 2 )9 9 9 ( 9 9 K m o lKM D ?????? )/g(4 8 )0 0 0 4 8 ( 0 0 4 8 K m o lKM F ?????? 總物料衡算： F`=D`+W`= )/g( 5 2 5243 3 02 0 0 0 0 0 0 0 hK?? 易揮發(fā)組分物料衡算： `+`= = 聯(lián)立以上兩式得： D`= )/g( hK W`= )/g( hK D= )h/m o l( ` KMD D ?? h/molK W= )h/m o l(0 8 4 8 5 6 3 7 9` KMW W ?? 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) F= )h/m o l( ` KMF F ?? 塔板數(shù)的確定 理論塔板數(shù)的確定 泡點(diǎn)進(jìn)料： q=1 q 線方程為 : X=XF= 查《化學(xué)工程手冊》表 4 45 得相對揮發(fā)度 a=. 相平衡線方程為 xxy ?? 聯(lián)立 q 線方程與相平衡方程得： xd= yd= Rmin= ?????? dd dD xy yx R= 2Rmin= 2= 精餾段操作線方程為 ?????????? xxXRxR RyD L`=L+qL=RD+qF= +1 =(Kmol/h) V`=V(1q)F=(R+1)D= =(Kmol/h) 提餾方程為 `` ` ?????????wxWL WxWL Ly = y1=XD= 根據(jù)相平衡線方程 y= ? 求得 x1= 根據(jù)精餾段操作線方程 y2=+ 得 y2= 依次交替計(jì)算得： x2= y2= x3= y4= 氯乙烯精餾工藝初步設(shè)計(jì) x4= y5= x5= 求得 x5〈 xF,則第 5 層塔板為進(jìn)料板 ,精餾段所需理論塔板數(shù)為 51=4 塊 . 將 x5= 代入提留段操作線方程 y= 得 y6= 將 y6= 代入相平衡線方程 y= ? 得 x6= 依次交替計(jì)算得： y7=00278 x7= y8= x8= 求得 x8〈 3 塊理論板 . 全塔總效率 ET. 根據(jù)公式 ET= 根據(jù)塔頂 .塔釜液相組成 .查《化學(xué)工程手冊》得乙炔 u1= 103mpa氯乙烯的兩個起反應(yīng)部分，氯原子和雙鍵 ，能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)很多。但一般來講，連接在雙鍵上的氯原子不太活潑，所以有關(guān)雙鍵的反應(yīng)則比有關(guān)氯原子的反應(yīng)很多，現(xiàn)各舉一兩個例子如下： 有關(guān)氯原子的反應(yīng)： 與丁二酸氫鉀反應(yīng)生成丁二酸乙烯脂： 與苛性鈉共熱時，脫掉氯乙烯生成乙炔： 有關(guān)雙鍵的反應(yīng)： 與氯乙烯加成生成二氯乙烷： 在紫外線照射下能與硫化氫加成生成 2氯乙硫醇： 氯乙烯通過聚合反應(yīng)可生成聚氯乙烯。 分解性：燃燒會發(fā)生 HCl,CO, 2CO 及高毒性 之光氣煙霧。（ 2）受熱及未添加或耗盡抑制劑的情形下會發(fā)生放射性聚合反應(yīng)。（ 2）通常加酚為抑制劑以防止聚合。 感光性：會進(jìn)行迅速的光化學(xué)氧化作用與聚合反應(yīng)。 氯乙烯有較好的機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)異的電介性能，但對光和熱的穩(wěn)定性差，其化學(xué)式為 CHCLCH ?2 ,分子量為 ，熔點(diǎn)為 ，沸點(diǎn) ，臨界壓力為，臨界溫度為 C，氣化熱為 330J/g，與空氣形成爆炸性混合物，其爆炸濃度范圍為 4%22%（體積比）。 氯乙烯稍溶于水，在 250 C 時 100g 水中可溶解 氯乙烯；水在氯乙烯內(nèi)的溶解度，在 150 C 時， 100g 氯乙烯可溶解 水。如單體中含高沸物高時，可加大高沸塔回流比，加大塔內(nèi)下降液 體 流量，使上升蒸汽中高沸物多冷