【正文】 應(yīng)≥90% HgCl2含量： %～% 水分的含量： % 松裝粒度： 540～640 g/L 空 速： 25～40 m3/（m3催化劑 反應(yīng)溫度： 新觸媒，150℃：舊觸媒，180℃ 反應(yīng)壓力： 采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法[6]： （31） — 原料混合氣進(jìn)料流量，m3 — 催化劑床層體積，m3SV — 空間流速，h1∴ 假定空間流速SV = 30 m3/（m3催化劑30 = m3 選管子： Φ57 mm∴ 管子內(nèi)徑d = ，管長(zhǎng)6m。2401可取為13個(gè)轉(zhuǎn)化器。∴ （34） = 25 ℃K 取經(jīng)驗(yàn)值100.則，= ㎡ （35）A實(shí)際 = = 132401 = ㎡ （36）∵ A實(shí)際 ? A需要∴ 能滿足要求。 D = t （nC1）+ （2～3）d。 d。本設(shè)計(jì)采用正三角形排列，則nC = = = 54 （37）t = 。= 54+ = m （39）圓整到4000mm參考文獻(xiàn)，為了滿足及時(shí)轉(zhuǎn)移反應(yīng)放出的熱量，采用把轉(zhuǎn)化器換熱分為三層，三層同時(shí)進(jìn)行散熱。 ，公稱直徑DN250mm，H1 = 190mm 采用Ⅱ類材料，墊片的材料采用普通的石棉橡膠板。由于該設(shè)備可直接看做列管式換熱器，故可直接查閱手冊(cè)[8]，管徑為4000mm的封頭厚度可取14mm。～，在全凝器全部液化為15℃的過(guò)冷液體，VC液體進(jìn)水分離器，含有不凝氣體氯乙烯氣體進(jìn)入尾氣冷凝器，用35℃冷凍鹽水進(jìn)一步分離，冷凝液體也進(jìn)入水分離器，由水分離器的液體VC先送至低沸塔進(jìn)行一級(jí)精餾去除乙炔和氮?dú)?、氧氣等低沸物，再送至高沸塔?jīng)二級(jí)精餾除去二氯乙烷等高沸物，%的精制單體送至聚合工序。I已知條件：在精餾段以前由于二氯乙烷的含量極少，故將其視為氯乙烯一同進(jìn)行各種物料和熱量衡算。由前面轉(zhuǎn)化器的物料衡算可知，此轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化率為95%，%，因此得：均以小時(shí)計(jì)算二氯乙烷的摩爾質(zhì)量： kmol氯乙烯的摩爾質(zhì)量 ： kmol乙炔的摩爾質(zhì)量 ： kmol總的進(jìn)料量 ： F = ++ = kmol （310）II 設(shè)計(jì)條件： 操作壓力： 進(jìn)料熱狀況：泡點(diǎn)進(jìn)料回流比： R = 2Rmin單板壓降： ≤ kpa板效率： 30%原料液及塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率及其對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)： xF = t = 40℃ xD = t = 5℃ xW = t = 50℃III 精餾塔的物料衡算：乙炔的摩爾質(zhì)量： MA = 26 kg/kmol氯乙烯的摩爾質(zhì)量：MB = kg/kmol總物料衡算： =D+W乙炔物料衡算：=+ （311） 聯(lián)立解得： D = kmol/h W = kmol/hIV 塔板數(shù)的計(jì)算[7]：① 理論板數(shù)NT的求取采用圖解法求理論板數(shù)：由《聚氯乙烯工藝學(xué)》查得乙炔—氯乙烯的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出x—y圖。在x—y圖中的對(duì)角點(diǎn)上，自點(diǎn)e（,）作垂線ef即為進(jìn)料線（q線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 yQ = xq = 故最小回流比為： （312）取操作回流比為： R = 2Rmin = （313）、液相負(fù)荷L = RD = = kmol/h （314）V = (R+1)D = (+1) = kmol/h （315） L` = L+F = + = kmol/h （316）V` = V = kmol/h 求操作線方程精餾段操作線方程為： （317）提餾段操作線方程為： （318）圖解法求理論板數(shù)采用圖解法求理論板數(shù)，求解結(jié)果為：精餾段板數(shù)= 塊提餾段板數(shù)=5塊由于乙炔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誤差，故取板效率為30%，即精餾段實(shí)際板數(shù)=≈6 塊提餾段實(shí)際板數(shù)=5/=≈17塊 即第6塊板為進(jìn)料板。 ①溢流裝置：取：由公式進(jìn)行計(jì)算，并且采用平直堰，堰上液層高度，按照公式（519）計(jì)算，可近似取E=1，因，故取板上清液層高度： 由，查《化工原理及設(shè)備課程設(shè)計(jì)》[17]圖26得： 故 ；依據(jù)公式:（520）驗(yàn)證液體在降液管中的停留時(shí)間是否合理，即，故可用。②塔板布置及篩孔計(jì)算與排列 因?yàn)椋释ㄟ^(guò)查塔板溢流類型圖可得，適合采用3塊式塔板 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取， 開孔區(qū)面積按照如下公式計(jì)算：（522） （523） （524）故 本設(shè)計(jì)所處理的物系屬于無(wú)腐蝕性體系，可選用碳鋼板，取篩孔直徑。 ④精餾塔液沫夾帶現(xiàn)象的驗(yàn)證精餾段液沫夾帶液沫夾帶量計(jì)算公式如下： （533） 故故本設(shè)計(jì)中液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。 ⑥精餾塔漏液現(xiàn)象驗(yàn)證精餾段漏液現(xiàn)象篩板塔漏液點(diǎn)氣速計(jì)算公式如下： （535）實(shí)際孔速，穩(wěn)定系數(shù)為故本設(shè)計(jì)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。其計(jì)算式為： （356）——最經(jīng)濟(jì)管徑，mmG—流量，kg/s—密度，kg/m （357）P—壓力，atm HCl進(jìn)料管 M平均 = Mxi = %+%18+%32 = ++ = g/mol （358） （359） （360）圓整到380mm查文獻(xiàn)，選型：選用Φ40210，材料：的無(wú)縫鋼管。 石墨冷卻器的進(jìn)料管 （362）圓整到517mm。 多筒過(guò)濾器的進(jìn)料管 （363）圓整到492mm。查文獻(xiàn)，選型：選用Φ60020mm，材料：的無(wú)縫鋼管 轉(zhuǎn)化器的出料管 （365）圓整到453mm。 儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)突然停電、停氣或儀表失靈時(shí)，應(yīng)立即打開手動(dòng)系統(tǒng)，改為手動(dòng)操作，關(guān)閉自動(dòng)控制系統(tǒng)，同時(shí)通知中控崗位聯(lián)系儀表工及有關(guān)單位檢查修復(fù)。如突遇停水，應(yīng)立即聯(lián)系中控通知乙炔車間氯化氫工段及有關(guān)崗位停車。管理、維護(hù)要求及安全注意事項(xiàng)要求本崗位人員對(duì)本崗位工藝熟悉，嚴(yán)格按照車間崗位操作規(guī)程進(jìn)行操作，對(duì)班長(zhǎng)以及車間領(lǐng)導(dǎo)的要求嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)本崗位嚴(yán)格巡檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，不能處理的通知班長(zhǎng)聯(lián)系車間領(lǐng)導(dǎo)在決定怎么處理；定期對(duì)車間設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，控制跑、冒、滴、漏，嚴(yán)禁對(duì)設(shè)備用鐵器進(jìn)行敲打，維修設(shè)備時(shí)必須保證該設(shè)備與系統(tǒng)斷開且維護(hù)期間無(wú)安全隱患，電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)時(shí)，嚴(yán)禁帶電工作。 遇到酸性化學(xué)燒傷或者堿性燒傷立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)救治后送醫(yī)院進(jìn)行處理。 氯乙烯中毒時(shí)，在保護(hù)好個(gè)人安全的前提下，立即將中毒人員移至空曠處，待中毒人員情況穩(wěn)定后，送醫(yī)院進(jìn)行進(jìn)一步處理。簡(jiǎn)稱VC）工藝化工設(shè)計(jì)的相關(guān)資料作為設(shè)計(jì)依據(jù)。主要對(duì)氯乙烯的物性、用途及國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)其現(xiàn)有各種生產(chǎn)工藝做簡(jiǎn)要介紹，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求確定了本生產(chǎn)工藝流程，對(duì)氯乙烯的生產(chǎn)、分離及提純階段精餾塔進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并根據(jù)物性及操作條件等綜合因素對(duì)塔設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算、設(shè)計(jì)、選型，對(duì)輔助設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。參考文獻(xiàn)[1]邴涓林，黃志明．聚氯乙烯工藝技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008，118,5470.[2]王書芳．氯堿化工生產(chǎn)工藝：聚氯乙烯及有機(jī)氟分冊(cè)[M]．北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,1995,13,5064,165167,174175．[3]李瑞棉．泡沫水洗塔的設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用[J].14．[4]北京石油化工工程公司．氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊(cè)[M]．1998,206207．[5]中國(guó)石化集團(tuán)公司上海工程有限公司．化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003,402403．[7][M]．天津:天津大學(xué)出版社,1990,101159．[7]賈紹義 ,[M]．天津:天津大學(xué)出版社,1995,101159．[8]刁玉瑋,王立業(yè)．化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)[M]．大連:大連理工大學(xué)出版社,2006,103119,188193．[9]傅啟名．化工設(shè)計(jì)[M]．北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1995,8390．[10]鄭石子．聚氯乙烯生產(chǎn)問(wèn)答[M]．化學(xué)工業(yè)出版社,1986．[11][M].高等教育出版社，[12]黃璐 [M]．化學(xué)工業(yè)出版社,[13][M]．中國(guó)氯堿第一期，[14][M].大連理工大學(xué)，[15]李玉芳，[J].江蘇氯堿第三期，附 錄附錄A：工藝流程圖附錄B：主要設(shè)備圖46