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焦化廠年產(chǎn)6萬噸粗苯回收工藝設(shè)計-在線瀏覽

2025-05-06 13:29本頁面
  

【正文】 河南城建學(xué)院??飘厴I(yè)設(shè)計(論文) 第 6 頁 粗苯中主要含有苯 、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳香烴,此外還含有不飽和化合物、硫化物、飽和烴、酚類和吡啶堿類。 粗苯是黃色透明的液體,比水輕,微溶于水。粗苯易燃,閃點(diǎn)為 12℃ 。粗苯的各主要組分均在 180℃ 前餾出, 180℃ 后的餾出物成為溶劑油。粗苯在 180℃ 前的餾出量取決于粗苯工段的工藝流程和操作制度。一般要求粗苯的 180℃ 前餾出量為 93~ 95%。 圖 1 洗苯塔; 2新洗油槽; 3貧油槽; 4貧油泵; 5半富油泵; 6富油泵 河南城建學(xué)院??飘厴I(yè)設(shè)計(論文) 第 7 頁 煤氣經(jīng)最終冷卻器冷卻到 25~ 270C 后,依次通過兩個洗苯塔,塔后煤氣中苯族烴含量一般為 2g/m3,溫度為 27~ 300C 的脫苯洗油(貧油)用泵送至順煤氣流向最后一個洗苯塔的頂部。 吸收苯族烴的基本原理 用洗油吸收煤氣中的苯族烴是物理吸收過程,服從亨利定律和道爾頓定律。 通常苯族烴在煤氣中的含量以 g/ m179。若已知苯族烴在煤氣中的含量為 a,則換算成體積濃度為 : 1000 bay M?? 式中 bM 為粗苯的平均相對分子質(zhì)量。 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)為: 100bbmCMx CCMM? ?? 式中 mM 為洗油的相對分子質(zhì)量。 Pg與 Lp 之間的差值愈大,則吸收過程進(jìn)行得愈容易,吸收速率也愈快?;厥章适窃u價洗苯操作的重要指標(biāo),可用下式表示: 211aa??? 式中, ? ——粗苯回收率, %; 1a 、 2a ——洗苯塔入口煤氣和出口煤氣中苯族烴的含量, g/ m179。吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動力的變化而影響粗苯回收率的??偟膩碚f,吸收溫度不宜過高,但液不宜過低。當(dāng)洗油溫度低于 100C 時,還可以從油中析出固體沉淀物。操作中洗油溫度應(yīng)略高于煤氣溫度,以防止煤氣中的水汽冷凝而進(jìn)入洗油中。為保證適 宜的吸收溫度,自硫酸銨工序來的煤氣進(jìn)洗苯塔前,應(yīng)在最終冷卻器內(nèi)冷卻至 18~ 280C,貧油應(yīng)冷卻至低于 300C。同類液體吸收劑的吸收能力與其相對分子質(zhì)量成反比,吸收劑與溶質(zhì)的相對分子質(zhì)量愈接近,則愈易相互溶解,吸收得愈完全。但洗油的相對分子質(zhì)量也不宜過小,否則洗油在吸收過程中揮發(fā)損失較大,并在脫苯蒸餾時不易與粗苯分離。 1a , 2a ——洗苯塔進(jìn)、出口煤氣中苯族烴含量, g / 3m ; L——洗油量, kg /h 。 由上式可見,增加循環(huán)洗油量,可降低洗油中粗苯的含量,增加吸收推動力,從而可提高粗苯回收率。在塔后煤氣含苯量一定的情況下,隨著吸收溫度的升高,所需要的循環(huán)洗油量也隨之增加。 m i n 12 2 .4bmp m VL p ???? ? ?? ?? minL ——理論最小循環(huán)洗油量, kg/h; 1p ——入塔煤氣壓力, kPa; bp ——純苯的飽和蒸汽壓 ,kPa; V ——不包括苯族烴的入塔煤氣體積 , m179。 211 aa???? 實(shí)際循環(huán)洗油量可取 minL 的 ~ 倍。由式 mapC Mp?? ?可見,當(dāng)其他條件一定時,入塔貧油中粗苯含量愈高,則塔后損失愈大。入取河南城建學(xué)院??飘厴I(yè)設(shè)計(論文) 第 11 頁 n=,則允許的貧油含苯量1 0 .2 2 % 0 .1 9 3 %1 .1 4C ??。如進(jìn)一步降低貧油中的粗苯含量,雖然有助于降低塔后損失,但將增加脫苯塔蒸餾時的水蒸氣耗量,使粗苯產(chǎn)品的 1800C 前餾出率減少,并使洗油的耗量增加。這一指標(biāo)對大 型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟(jì)合理的。由于這些物質(zhì)很容易聚合,會增加粗苯回收和精制操作的困難,故塔后煤氣含苯量控制高一些也是合理的。填料塔的吸收表面積即為塔內(nèi)填料表面積。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,當(dāng)塔后煤 氣含苯量要求達(dá)到 2g / 3m 時,對于木格填料洗苯塔,每小時 1 3m 煤氣所需的吸收面積一般為 ~ 2m ;對于鋼板網(wǎng)填料塔,則為 ~ 2m 。 洗油的質(zhì)量要求 為滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求,洗油應(yīng) 具有如下性能: (1)常溫下對苯族烴有良好的吸收能力,在加熱時又能使苯族烴很好地分離出來; (2)具有化學(xué)穩(wěn)定,即在長期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定; (3)在吸收操作溫度下不應(yīng)析出固體沉淀物; (4)易與水分離,且不生成乳化物; (5)有較好的流動性,易于用泵送并能在填料上均勻分布。焦油洗油是高溫煤焦油中230~ 300℃ 的餾分,容易得到,為大多數(shù)焦化廠所采用。萘因熔點(diǎn)高,在常溫下易析出固體結(jié)晶,因此應(yīng)控制其含量。洗油中甲基萘含量高,洗油黏度小,平均相對分子質(zhì)量小,吸奔能力較大。洗油含酚量高易與水形成乳化物,破壞洗苯操作,另外酚的存在還易使洗油變稠。 河南城建學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 13 頁 第二章 設(shè)計方案 一、富油脫苯 富油脫苯按其加熱方式分為預(yù)熱器加熱富油的脫苯法和管式爐加熱富油的脫苯法。該法由于富油預(yù)熱溫度高,與前者相比具有以下優(yōu)點(diǎn):脫苯程度高,貧油中苯質(zhì)量含量可達(dá) %左右,粗苯回收率高;蒸汽耗量低,每生產(chǎn) 1t1800C 前粗苯為 1~ ,僅為預(yù)熱器加熱富油脫苯蒸汽耗量的 1/3;產(chǎn)生的污水量少;蒸餾和冷凝冷卻設(shè)備的尺寸小。 二、富油脫苯工藝流程 來自洗苯工序的富油依次與脫苯塔頂?shù)挠蜌夂退旌衔?,脫苯塔底排除的熱貧油換熱后溫度達(dá) 110~ 1300C 進(jìn)入脫 水塔,脫水后的富油經(jīng)管式爐加熱至180~ 1900C 進(jìn)入脫苯塔。 錯誤 !未找到引用源。 第三章 物料衡算及熱量衡算 一、處理能力 粗苯產(chǎn)量 6944Kg/h,其組成質(zhì)量含量:苯 60%,甲苯 20%,二甲苯(含乙基苯) 4%,溶劑油 16%。 設(shè)定依據(jù): 粗苯中各組分的平均含量(質(zhì)量含量 1%) 苯: 55~ 80 甲苯 11~ 22 二甲苯 ~ 6 一般要求粗苯的 1800C 前餾出量為 93%~ 95%,溶劑油一般為 5%~ 7%。水的汽化率為 90%,在此條件下計算脫水后各組分留在液相中的分率 ? i查圖 1250C 各組分的飽和蒸汽壓如下:( KPa) 表 5. 各組分的飽和蒸汽壓( 1250C) 苯( B) 甲苯( T) 二甲苯(X) 溶劑油(S) 奈 (N) 洗油( m) Pi0(kPa) 以 , , , , , ,B T X S N M W? ? ? ? ? ? ?分別代表苯,甲苯,二甲苯,溶劑油,萘,洗油和水留在液相中的質(zhì)量含量( %) 河南城建學(xué)院??飘厴I(yè)設(shè)計(論文) 第 16 頁 先設(shè) ? B=,代入公式計算余下各組分 ? i值: 000(1 )BBi B B B TPPP?? ???? ? ? ? 0 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 0 . 8 5 30 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 ( 1 0 . 7 6 1 ) 1 6 2 . 6 8T? ???? ? ? ? 0 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 0 . 9 3 50 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 ( 1 0 . 7 6 1 ) 7 4 . 1 4X? ?? ? ? ? 0 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 0 . 9 6 60 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 ( 1 0 . 7 6 1 ) 3 6 . 8 6S? ???? ? ? ? 0 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 0 . 9 9 3 60 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 ( 1 0 . 7 6 1 ) 6 . 8 6N? ?? ? ? ? 0 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 0 . 9 9 80 . 7 6 1 3 3 3 . 4 3 ( 1 0 . 7 6 1 ) 2 . 0 4m? ???? ? ? ? W? =0 由式B BAAp? ? ?驗(yàn)算 B? , 其中i FiiFi i FiiiGpMAGGMM?????? ? ? 如果計算的 B? 值與假定的 B? 相接近,則證明假設(shè)的 B? 合適,以上各式計算的結(jié)果成立。 在脫苯塔出口各組分的蒸發(fā)量如下 : 三、熱量衡算 在進(jìn)行一般工藝計算時,可采用已知的熱強(qiáng)度數(shù)據(jù)按下式確定所需的加熱面積。39。i i
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