【正文】 器，相鄰兩段設(shè)有煤氣通過(guò)的錐性散罩，底部設(shè)有許多個(gè)噴嘴組成的洗油噴灑裝置，其上設(shè)有備用的中央噴嘴，從頂部灑下來(lái)的洗油經(jīng)降液管引到下段。洗油從第二段起來(lái)采用循環(huán)噴灑?！　∮每諊娝幢骄哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：投資少，處理能力大，阻力小，不堵塞等。缺點(diǎn)：洗苯效率低，塔后煤氣含苯量高，洗油循環(huán)量大，動(dòng)力消耗大。 板式塔（孔板塔）　　板式塔主要有穿流式篩板塔。該塔容易實(shí)現(xiàn)最佳流體力學(xué)條件，即增加氣液兩相的接觸面積，提高兩相的湍流程度，迅速更改兩相界面以減小其擴(kuò)散阻力?！　∵@種塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，生產(chǎn)能力大，投資少，節(jié)約金屬材料，且安裝和維修簡(jiǎn)便。其缺點(diǎn)是塔板的效率受負(fù)荷變動(dòng)的影響較大。 填料塔　　填料洗苯塔是應(yīng)用較早，較廣的一種塔。塔內(nèi)填料了用木格，鋼板網(wǎng)，金屬螺旋，帖拉累托填料，鮑爾環(huán)，鞍形填料以及塑料花環(huán)填料等。 (1)木格填料塔　　該塔型在我國(guó)焦化廠應(yīng)用較多，它具有阻力較小，操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著生產(chǎn)能力小，設(shè)備龐大、重，投資和操作費(fèi)用高及木材耗量大等缺點(diǎn)。因此在一些國(guó)家里，木格填料塔已被新型高效填料塔取代。 (2)鋼板網(wǎng)填料塔　　該塔型在國(guó)內(nèi)已被采用。該填料塔與木格填料塔相比，具有比表面積大，吸收率高，阻力小，動(dòng)力消耗小等優(yōu)點(diǎn)，但制造麻煩，價(jià)格昂貴，處理能力小。 (3)金屬螺旋填料塔　　金屬螺旋填料塔采用鋼帶和鋼絲繞成，其比表面積大、重量較輕。由于形狀復(fù)雜，填料層的持液量大，因此吸收劑與煤氣接觸時(shí)間較長(zhǎng)，又由于煤氣通過(guò)填料時(shí)攪動(dòng)激烈，因而吸收效率較高。但難于制造，價(jià)格昂貴。這種填料在蘇、美應(yīng)用較多。 (4)塑料花環(huán)填料塔　　塑料花環(huán)填料是近年來(lái)由國(guó)外引進(jìn)的高效填料，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)證明，花環(huán)填料是一種具有比表面大、空隙率高、阻力小、處理能力大、液體分布好、濕潤(rùn)率高、投資少、占地少、節(jié)省能耗、制造安裝容易、操作方便等突出優(yōu)點(diǎn)的填料。國(guó)家有關(guān)部門(mén)鑒于該填料具有以上優(yōu)點(diǎn)，已要求推廣使用高效花環(huán)填料洗苯塔。 根據(jù)以上的論述，本設(shè)計(jì)采用塑料花環(huán)填料洗苯塔。據(jù)資料介紹，以年產(chǎn)60萬(wàn)噸冶金焦焦化廠為例，與本格填料洗苯塔相比，可節(jié)省投資81萬(wàn)元，年產(chǎn)省電9萬(wàn)元。 。 各種型式填料的洗苯塔經(jīng)濟(jì)效果比較塔 型 廠名年產(chǎn)焦炭／萬(wàn)t洗 苯 塔總阻力　　總?cè)莘e比總質(zhì)量比總占地比總投資比直徑／㎜高度／m塔數(shù)／臺(tái)單塔質(zhì)量／臺(tái)塑料花料木格填料浮動(dòng)板鋼板網(wǎng)日本空噴塔德國(guó)鋼板網(wǎng)某 廠日本某廠某 廠某 廠某 廠國(guó)內(nèi)某廠國(guó)內(nèi)某廠60606060606060320028003500350035006200280027273723354451123123131833554210198118713＞123＞11　　 花環(huán)填料與其它填料經(jīng)濟(jì)比較 　　各種填料塔與濟(jì)鋼的相比　　（濟(jì)鋼花環(huán)填料）木格子填料塔鋼板網(wǎng)填料塔日本花環(huán)填料塔西德鋼板網(wǎng)塔日本空噴塔　　泵多用電 ／萬(wàn)kwh　　多用塔臺(tái)數(shù)　　多占地　　多用煤氣閥門(mén)／個(gè)　　多用泵／臺(tái)　　增加投資　　增大阻力／Pa　　　2　　2/3　　6　　2　2/3　1300　　15　　1　　1/2　　3　　1　　2/5　　400　　15　　2　　1/2　　3　　1　　1/2　200600　　30　　1/3　　　　　　　　3/5　　600　　275　　2　　1/2　　6　　11　　2/3　　900　　包括鼓風(fēng)機(jī)電耗　　從以上兩表可以看出，幾乎在所有比較項(xiàng)目中，花環(huán)填料塔都優(yōu)于其它塔型（包括填料塔），它是當(dāng)前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的洗苯塔。　　采用花環(huán)填料塔代替木格子填料塔洗苯時(shí)，對(duì)于年產(chǎn)135萬(wàn)噸焦碳的焦化廠，可節(jié)省182余萬(wàn)元，泵的電耗節(jié)省173萬(wàn)kwh，價(jià)值18余萬(wàn)元，并可獲得節(jié)省占地，縮短基建周期等社會(huì)效益。　　 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的三種型號(hào)的花環(huán)填料規(guī)格如下：型號(hào)外經(jīng)內(nèi)厚環(huán)數(shù)高（cm）容重kg/m空隙率%比表面積填充個(gè)數(shù)使用溫度HX1(x)HZ1(z)HD1(d)47cm73cm95cm333436　212193711110288　88　89　901851279410179。/m810179。/m179。10179。/m179。120℃120℃120℃ 脫苯塔　　 我國(guó)焦化廠采用的脫苯塔有圓形泡罩塔，條形泡罩塔以及浮閥塔等，以條形泡罩塔應(yīng)用最廣?！　∨菡炙枪I(yè)上應(yīng)用最久的一種塔板型式，該種塔型的優(yōu)點(diǎn)是：不易發(fā)生漏液現(xiàn)象，有較好的操作彈性，即當(dāng)氣、液負(fù)荷有較大的波動(dòng)時(shí)，仍能維持幾乎恒定的板效率，塔板不易堵塞，對(duì)各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作經(jīng)驗(yàn)豐富。缺點(diǎn)是：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高，板上液層厚，氣體流動(dòng)曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大。而且板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均勻，也影響了板效率的提高。　　浮閥塔是在泡罩塔與篩板塔兩種型式的基礎(chǔ)上而衍生的一種新塔型。該塔型具有以下優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)能力大，操作彈性大，塔式造價(jià)低，氣體壓強(qiáng)降及液面落差較小，塔板條件變差，使塔內(nèi)堵塞嚴(yán)重，氣體，液體分布不均勻，阻力增加，后果較為嚴(yán)重。　　根據(jù)目前的使用證明泡罩塔的操作，運(yùn)行更為穩(wěn)定。雖然浮閥塔具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因其防腐較差，操作不易穩(wěn)定，故選用條形泡罩塔作為本設(shè)計(jì)的脫苯塔。 終冷塔　　通常終冷塔有金屬板式直接終冷塔，帶焦油洗萘器的煤氣終冷塔及橫管終冷塔。根據(jù)本設(shè)計(jì)所確定的終冷除萘工藝流程，可確定選用與該工藝配套的橫管終冷塔。具體情況后面有詳細(xì)說(shuō)明。 貧油冷卻器和貧富油換熱器 貧油冷卻器　　我國(guó)焦化廠應(yīng)用貧油冷卻器主要有：空氣—水噴淋式冷卻器，浮頭管殼冷卻器和螺旋板換熱器三種?！　?guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是浮頭管殼式貧油冷卻器。近年來(lái)，螺旋板換熱器在我國(guó)焦化廠得到廣泛應(yīng)用。除可作為貧油冷卻器使用之外，還可以作貧油換熱氣，蒸氨廢水換熱器等。螺旋板換熱器與普通換熱器相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：　 (1)傳熱效率高。該設(shè)備可進(jìn)行逆流，并流和錯(cuò)流操作，其總傳熱系數(shù)約為列管式換熱器的三倍左右。最突出的特點(diǎn)是對(duì)低溫?zé)嵩催M(jìn)行熱交換時(shí)，有極好的效果。如在液－液逆流型中為保持逆流的溫差，其出入口溫差可以小到最小限度。冷卻水用量也最小?！?它傳熱系數(shù)大。對(duì)液－液逆流型換熱器來(lái)說(shuō)，總傳熱系數(shù)K可高達(dá)1200～2800 kcal/. ℃ 。而列管式換熱器的平均傳熱系數(shù)K只為500 kcal/. ℃?！　?2)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。所需面積只為列管式換熱器的1/2～1/4。 (3)它能自行清除污垢。因螺旋板的通道是單通道，如果通道內(nèi)處沉積了污垢，此處的通道截面積就會(huì)減少，流速就相應(yīng)增高，污垢易被沖刷掉。因此幾乎不用人工清掃，可延長(zhǎng)清掃周期。　　另外，它還有鋼材耗量少，成本低等優(yōu)點(diǎn)，但它阻力較大，與列管式換熱器相比，當(dāng)螺旋通道的當(dāng)量直徑與圓管直徑相等時(shí)，則前者阻力為后者的2～3倍。，本設(shè)計(jì)選用螺旋板換熱器作為貧油冷卻器。 貧富油換熱器　　由于所需換熱面積較大，為了節(jié)省用地本設(shè)計(jì)選用浮頭管殼式換熱器作為貧富油換熱器。　　。　 螺旋板換熱器與管殼式換熱器經(jīng)濟(jì)效益比較項(xiàng) 目種 類(lèi)　 螺旋板式 管殼式　　傳熱系數(shù) kcal/m178。h℃　　堵塞情況　　體積　　耐壓　　重量（隨壓力，溫度變）　　材質(zhì)　　壓力損失△P，kg/cm178?！　」軆?nèi)流速m/s　　管外流速m/s　　6001500　　不堵　　小　　低　　8T /160m178。=50 kg/m178?！　〔讳P鋼　　大（）　　12（有時(shí)2）　　100500　6T/160m178。= kg/m178?！?，氣體1020　　 螺旋板式與管殼式換熱器價(jià)格比較單臺(tái)設(shè)備重量t螺旋板式換熱器價(jià)格 元/噸列管式式換熱器價(jià)格 元/噸 碳鋼1Cr18Ni9Ti 碳鋼1Cr18Ni9Ti　　≦1　　15　　510　　﹥10　　3800　　3500　　3200　　2900　　25000　　24000　　23000　　22000　　5500　　5100　　4800　　4500　　30000　　28000　　26000　　24000第四章 主要設(shè)備及管道的工藝計(jì)算 原始數(shù)據(jù)　　年產(chǎn)135萬(wàn)噸焦炭，焦?fàn)t的干煤年裝入量為135萬(wàn)噸247。=180萬(wàn)噸，焦?fàn)t的干煤每小時(shí)裝入量為1800000247。8760=。　　煤料水份9%　　按干煤計(jì)算的主要煉焦產(chǎn)品率，%（重量） ：　　 焦炭 75　　 干煤氣 17　　 焦油 　　 苯族烴 　　 硫化氫 　　 氨 　　 熱解水 　　干煤氣組成（苯族烴、硫化氫和氨除外），%（體積） ：　　 　　 　　 　　 　　※ 計(jì)算依據(jù)： 煤氣密度 粗苯的回收率(占裝煤量) % 洗苯塔后煤氣含苯 2g/ 粗苯蒸汽密度 kg/ 終冷溫度℃ 23℃ 年產(chǎn)焦炭135萬(wàn)噸 硫銨工段來(lái)煤氣溫度飽和/溫度：56/50℃ 本設(shè)計(jì)的粗苯工段是在化產(chǎn)車(chē)間最后的工段，煤氣中只有干煤氣、苯族烴和水汽，因?yàn)槊簹饨?jīng)過(guò)了冷股工段、脫硫工段、硫胺工段三個(gè)工段。所以進(jìn)入粗苯工段的焦油汽、硫化氫、氨流量已很小，在計(jì)算過(guò)程中沒(méi)有考慮它們的影響。 最終冷卻塔的計(jì)算 采用橫管式間接冷卻器，粗煤氣自上而下流動(dòng)，冷卻水自下而上流動(dòng)。分為上下兩段，上段稱(chēng)為預(yù)冷段，下段稱(chēng)終冷。在上部和中部分別噴灑輕質(zhì)焦油。已知條件： 入終冷塔煤氣溫度 55℃ 入終冷塔煤氣壓力 1100毫米水柱 出終冷塔煤氣溫度 2 5℃ 出終冷塔煤氣壓力 1000毫米水柱 入終冷塔煤氣含萘量 ／標(biāo)米3 出終冷塔煤氣含萘量 ／標(biāo)米3 入終冷段煤氣溫度 ℃ 物料衡算 進(jìn)入終冷器的是來(lái)自飽和器的焦?fàn)t煤氣，其溫度為55℃，其壓力為1100毫米水柱。濕煤耗量為：=－=進(jìn)入粗苯工段的氣態(tài)煉焦產(chǎn)品數(shù)量如下：按重量計(jì)時(shí)， 干煤氣 =205480=所以進(jìn)入粗苯工段的氣態(tài)煉焦產(chǎn)品總重量=按體積計(jì)算時(shí)， 干煤氣： ===式中： —按煤氣組成求出的干煤氣密度，=（2+16+28+28+44+28+32） = 煤氣中粗苯含量 =粗苯的回收率+ V塔后煤氣含苯量 =1000% %+ = V =/= 合計(jì)：=+=+=終冷塔塔前煤氣中水蒸氣體積流＝P50 /(+10333－P50)＝1255/（1100+103331255）= /h , 其中 ，P50 ＝1255mmH2O ,是55℃（塔前煤氣露點(diǎn)）下水蒸氣飽和蒸氣壓； ＝1100mmH2O ,是入終冷塔煤氣壓力（表壓）。水蒸氣的質(zhì)量流量為： ===入終冷塔的煤氣量為： 干焦?fàn)t煤氣 水 蒸 氣