【正文】 腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀。寫作畢業(yè)設(shè)計是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)設(shè)計的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。參考文獻[1] 王正烈， 周亞平. 物理化學(xué)[M]. 高等教育出版社. 2001， 20：130.[2] 廖正品. 我國PVC加工行業(yè)的發(fā)展狀態(tài)與趨勢[J]. ， 3： 36， 24.[3] 姚玉英. 化工原理[M]. 天津大學(xué)出版社. 1999： 155157.[4] [M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2002：1924.[5] 廖巧麗， [M]. ： 97108.[6] 陳敏恒. 化工原理[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2000： 2735.[7] 陳國理. 壓力容器及化工設(shè)備[M]. 華南理工大學(xué)出版社. 1995： 7680.[8] 陳洪鈁， [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社. 1995： 1419.[9] 潘國昌， [M]. 清華大學(xué)出版社. 1996： 1746.[10] 孫岳明， [M]. 科學(xué)出版社. 2000： 124.[11] 楊岳， [M]. 中國鐵通出版社. 2000： 3477.[12] 張順心， [M]. 天津科技大學(xué)出版社. 200： 1463.致 謝在本設(shè)計的寫作過程中，我的指導(dǎo)老師劉發(fā)強老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。對于氯乙烯精餾段的工藝設(shè)計計算，其中計算部分又包括：物料衡算、塔板數(shù)的確定、最小回流比的確定、精餾段氣液相負荷的計算、粘度的計算、精餾塔中各組分的摩爾分率的計算以及低沸塔和高沸塔中物料接管的選型等。l 邊緣區(qū)寬度確定由化工設(shè)計書，取l 開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)面積由化工設(shè)計書式其中 l 篩孔計算及其排列本例所處理的物系無腐蝕性，由化工設(shè)計書，可選用碳鋼板，取篩孔直徑.。 塔板布置l 塔板的分塊由化工設(shè)計書，因，故塔板采用分塊式。各項計算如下： a)堰長：由化工設(shè)計書 取 b)溢流堰高度hW：由選用平直堰，堰上液層高度由化工設(shè)計書式 近似取，則取板上清液層高度 故 c)弓形降液管寬度和截面積由查化工設(shè)計書得 ，故 由化工設(shè)計書驗算液體在降液管中停留時間，即s﹥5s故降液管設(shè)計合理。圖33 圖解法求取塔板數(shù)實際板層數(shù)的求?。嚎紤]到二氯乙烷與氯乙烯屬于非同類化合物與理想溶液的拉烏爾定律有較大的誤差，故取板效率為30%。 高沸塔塔板數(shù)的確定 氯乙烯—二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊查得氯乙烯，二氯乙烷的飽和蒸汽壓如下表32，33所示：表32 氯乙烯的飽和蒸汽壓氯乙烯40℃60℃80℃100℃蒸汽壓表33 二氯乙烷的飽和蒸汽壓二氯乙烷40℃60℃80℃100℃蒸汽壓 根據(jù)表32，33氯乙烯，二氯乙烷的飽和蒸汽壓，利用泡點方程 計算出氯乙烯，二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)據(jù)如下表34：表34 氯乙烯，二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)溫度T液相中乙炔的摩爾分數(shù)汽相中乙炔的摩爾分數(shù)406080100 圖32 最小回流比 最小回流比和操作回流比采用圖解法求最小回流比，在圖的對角線上自作垂線ef即為進料線線，該線與平衡線的交點坐標為：故最小回流比 故取操作回流比為（ ～）。進料的原料液中含有氯乙烯，二氯乙烷，原料液中氯乙烯和二氯乙烷的質(zhì)量分數(shù)： ω氯乙烯 =ω二氯乙烷 = 根據(jù)工藝要求，%，%，為了計算方便，假定氯乙烯一次性蒸餾完全。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為：由化工設(shè)計書，篩孔數(shù)目n為：由化工設(shè)計書，開孔率為： 氣體通過閥孔的氣速為： 低沸塔接管的選型 進料管的選型計算進料流量 進料的平均摩爾質(zhì)量 進料的平均密度 由化工原理書得：一般液體流速為，氣體流速為由 ，取則由化工原理書附錄二十一中查普通無縫鋼管的選用細則，確定選用：，其內(nèi)徑為 塔頂氣體進入冷凝管的選型計算 塔頂氣體流量 塔頂氣體的平均摩爾質(zhì)量 由，查化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊得： 塔頂氣體的平均密度 由化工原理書得： 一般液體流速為，氣體流速為 由， 取則由化工原理書附錄二十一中查普通無縫鋼管的選用細則，確定選用：，其內(nèi)徑為 塔頂回流管的選型計算 塔頂回流量 塔頂回流的平均摩爾質(zhì)量 塔頂回流的平均密度 由化工原理書得：一般液體流速為，氣體流速為由，取則由化工原理書附錄二十一中查普通無縫鋼管的選用細則，確定選用：，其內(nèi)徑為 塔底出液管徑的確定 塔底出液量 塔底出液的平均摩爾質(zhì)量 由于塔底出液含有的氯乙烯，塔底出液的平均密度近似為氯乙烯在的密度。l 邊緣區(qū)寬度確定由化工設(shè)計書，取。d)降液管底隙高度由化工設(shè)計書取則 故降液管底隙高度設(shè)計合理。圖24 低沸精餾塔示意圖 塔徑的計算精餾段的氣，液相體積流率為：由，式中C按計算，其中由化工設(shè)計書查取，圖的橫坐標為：取板間距，板上液層高度則：由化工設(shè)計書查取，得：=，則空塔氣速為：由化工設(shè)計書，按照標準塔徑圓整后為D=塔截面積為實際空塔氣速為： 精餾塔有效高度計算精餾段有效高度為：提餾段有效高度為：故精餾塔的有效高度為 低沸塔塔板主要工藝尺寸的計算 溢流裝置計算 因塔徑D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。 所以：精餾段實際板層數(shù)N精=4/≈14 提餾段實際板層數(shù)N提=≈9 低沸塔其他物性數(shù)據(jù)的計算精餾塔的工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計算，以精餾段為例進行計算。 低沸塔塔板數(shù)的確定 乙炔—氯乙烯的汽液相平衡數(shù) 由化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊查得乙炔，氯乙烯的飽和蒸汽壓如下表22，23：表22 氯乙烯的飽和蒸汽壓氯乙烯4020 0 20蒸汽壓 表23 乙炔的飽和蒸汽壓乙炔4020 0 20蒸汽壓1486 2635 4347 根據(jù)乙炔，氯乙烯的飽和蒸汽壓，利用泡點方程 計算出乙炔，氯乙烯的汽液相平衡數(shù)據(jù)如下表24：表24 乙炔，氯乙烯的汽液相平衡數(shù)溫度T液相中乙炔的摩爾分數(shù) 汽相中乙炔的摩爾分數(shù)4020020 圖22 最小回流比的確定 最小回流比和操作回流比采用圖解法求最小回流比，在圖的對角線上自e(，)作垂線即為進料線q線，該線與平衡線的交點坐標為 則最小回流比 是： 故取操作回流比為R=6（低沸塔的操作回流比為5~10） 精餾塔的氣液相負荷 操作線方程精餾段操作線方程： 提餾段操作線方程： 理論板層數(shù)由圖22做梯級求得理論塔板數(shù)如圖23所示。為了便于計算，假設(shè)一次性把乙炔蒸餾完全。 粗氯乙烯溶液中各組分組成的計算 ，則氯乙烯的質(zhì)量分數(shù)90%，即乙炔的質(zhì)量分數(shù)2%，即二氯乙烷的質(zhì)量分數(shù)2%，即水的質(zhì)量分數(shù)6%，即 全凝器物料衡算 故原料液流量 F= + + 低沸塔的物料衡算在低沸塔中，主要進行氯乙烯和乙炔的分離，而不考慮二氯乙烷的影響。 精餾要求%（質(zhì)量比），乙炔含量≤%。 低沸塔操作條件操作壓力（表壓），塔頂溫度30，進料板溫度5，塔釜溫度50；回流比510，全塔效率30%。因此以下精餾塔設(shè)計包括低沸塔與高沸塔設(shè)計。 氯乙烯精餾形式本章主要以新疆氯堿行業(yè)普遍采用的乙炔法制氯乙烯為例。 （1）乙烷直接氯化將飽和碳氫化合物在不穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)，例如在1000℃下與氯氣反應(yīng)，可生成相當量的氯乙烯。這是一條新的工藝路線，有液相法和氣相法，其中液相法比較成熟，其反應(yīng)為： C2H6 + HCl + O2 KCl－CuCl2－CuCl2 C2H3Cl + 2H2O 2C2H6 + 2HCl + O2 2C2H3Cl + 2H2O C2H6 + 2HCl + O2 C2H4Cl2 +H2O 這種方法可以省去裂解乙烯的步驟，可直接采用粗氯化烴類作氯源，避免了處理氯化烴的麻煩。 乙烯氧氯化法的主要優(yōu)點是利用二氯乙烷熱裂解所產(chǎn)生的氯化氫作為氯化劑，從而使氯得到了完全利用。冷凝器中未被冷凝的部分二氯乙烷及未轉(zhuǎn)化的乙烯、惰性氣體等經(jīng)溶劑吸收等步驟回收其中二氯乙烷。這種反應(yīng)器反應(yīng)溫度均勻而易于控制，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，但反應(yīng)器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，催化劑磨損大。二氯乙烷的選擇性可達98%以上。反應(yīng)器有固定床和流化床兩種形式，固定床常用列管式反應(yīng)器，管內(nèi)填充顆粒狀催化劑，原料乙烯、氯化氫與空氣自上而下通過催化劑床層，管間用加壓熱水作熱載體，以移走反應(yīng)熱，并副產(chǎn)壓力1的蒸汽。 　　主要副反應(yīng)為乙烯的深度氧化（生成一氧化碳、二氧化碳和水）和氯乙烯的氧氯化（生成乙烷的多種氯化物）。塔底為氯乙烯和二氯乙烷的混合物，通過氯乙烯精餾塔精餾，由塔頂獲得高純度氯乙烯，塔底重組分主要為未反應(yīng)的粗二氯乙烷，經(jīng)精餾除去不純物后，仍作熱裂解原料。主要副反應(yīng)為： 　　 CH2=CHCl→H2C=CH2 +HCl 　　 CH2=CHCl+ HCl→ClCH3CHCl