年產40000噸苯酐(安定)的車間工藝設計-資料下載頁

【導讀】業苯酐為白色片狀晶體），易燃，在沸點以下易升華，有特殊輕微的刺激性氣味。引起人們呼吸器官的過敏性癥狀，苯酐的粉塵或蒸汽對皮膚、眼睛及呼吸道有刺激作用，特別對潮濕的組織刺激更大。苯酐主要用于生產PVC增塑劑、不飽和聚酯、醇酸樹脂以。及染料、涂料、農藥、醫藥和儀器添加劑、食用糖精等，是一種重要的有機化工原料。之增長，推動了國內外苯酐生產的快速發展。最早的苯酐生產始于1872年，當時德國BASF公司以萘為原料，鉻酸氧化生產苯酐，后又改用發煙硫酸氧化生產苯酐，但收率極低，僅有15%。自1917年世界開始以氧化釩。杯）℃，燃點584℃。反應器內裝有列管冷卻器，用水為熱。載體移出反應熱。反應氣體經三級旋風分離器，把氣體攜帶的催化劑分離下來后，進入液。尾氣經洗滌后排放，洗滌。含有機酸濃度達30％的循環液送。中鄰二甲苯固定床氧化技術約占世界總生產能力的90%以上。該工藝與BASF工藝相似，工藝尾氣全部催化焚燒處理，有

　　

【正文】 內第 n 層板下降液體中易揮發組分的摩爾分率； ny —— 精餾段內第 n 層板上升蒸汽中易揮發組分的摩爾分率。 各個方程中參數的確定 根據操作條件可得： 1( 39。 , 39。 )q L L F V V? ? ? ? 2R? 相對揮發度由三點 法 [17]確定： 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 28 從圖 52 上選取適當的三個點，分別為： 110. 6, 0. 95xy?? 220 .1 2, 0 .6xy?? 330. 02 , 0. 12xy?? 則 1 11 111 0 . 9 5 0 . 4 1 2 . 6 71 0 . 0 5 0 . 6y xyx? ?? ? ? ? ?? 2 22 221 0 . 6 0 . 8 8 1 1 . 0 01 0 . 4y xyx? ?? ? ? ? ?? 3 33331 0 . 1 2 0 . 9 8 6 . 6 81 0 . 8 8 0 . 0 2y xyx? ?? ? ? ? ?? 取 33 1 2 3 1 2 . 6 7 1 1 . 0 0 6 . 6 8 9 . 7 6m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 逐板計算過程 由上述計算可知： %Fx ? %Dx ? %Wx ? 1 2 1 20 . 9 9 9 0 . 3 3 31 1 3 3 3n n D n nRRRy x x x x? ? ? ? ? ? ??? 39。 39。 39。1 4. 45 6 0. 03 45 6m m W mL qF WL qF W L qF Wy x x x? ?? ? ? ?? ? ? ? 9 .7 61 ( 1 ) 1 8 .7 6nnnnnxxy xx?? ???? ? ? 具體計算過程如下： 119 . 7 60 . 9 9 9 0 . 9 9 0 31 8 . 7 6 nD nxy x xx? ? ? ? ?? 22 1 229 . 7 622 0 . 3 3 3 0 . 9 9 0 3 0 . 3 3 3 0 . 9 9 3 2 0 . 9 3 7 53 3 1 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ? ? ? ?? 33 2 339 . 7 622 0 . 3 3 3 0 . 9 3 7 5 0 . 3 3 3 0 . 9 5 8 0 0 . 7 0 0 43 3 1 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ? ? ? ?? 44 3 449 . 7 622 0 . 3 3 3 0 . 7 0 0 4 0 . 3 3 3 0 . 8 0 0 0 0 . 2 9 0 63 3 1 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ? ? ? ?? 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 29 55 4 559 . 7 622 0 . 3 3 3 0 . 2 9 0 6 0 . 3 3 3 0 . 5 2 6 7 0 . 1 0 2 3 53 3 1 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ? ? ? ?? 66 5 669 . 7 622 0 . 3 3 3 0 . 1 0 2 3 5 0 . 3 3 3 0 . 4 0 1 2 0 . 0 6 4 2 43 3 1 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ? ? ? ?? 因為 60. 08 87 8 0. 06 42 4Fxx? ? ? 所以 精餾段理論板層數為 6 1 5?? 塊。 39。39。39。 1611 39。19 . 7 64 . 4 5 6 0 . 0 3 4 5 6 0 . 2 8 2 8 0 . 0 3 8 8 31 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ?? 39。39。 39。 39。22 1 239。29 . 7 64 . 4 5 6 0 . 0 3 4 5 6 0 . 1 6 9 6 0 . 0 2 0 5 01 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ?? 39。39。 39。 39。33 2 339。39 . 7 64 . 4 5 6 0 . 0 3 4 5 6 0 . 0 8 7 8 8 0 . 0 2 0 5 01 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ?? 39。39。 39。 39。44 3 439。49 . 7 64 . 4 5 6 0 . 0 3 4 5 6 0 . 0 4 0 1 0 0 . 0 0 9 7 7 51 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ?? 39。39。 39。 39。55 4 539。59 . 7 64 . 4 5 6 0 . 0 3 4 5 6 0 . 0 1 5 5 3 0 . 0 0 1 6 1 41 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ?? 39。39。 39。 39。66 5 639。69 . 7 64 . 4 5 6 0 . 0 3 4 5 6 0 . 0 0 3 7 3 6 0 . 0 0 0 3 8 41 8 . 7 6xy x xx? ? ? ? ? ?? 因為 39。6 0 . 0 0 0 3 8 4 0 . 0 0 1Wxx? ? ? 所以 提餾段理論板層數為 6 1 5?? 塊。 故全塔的理論板數 ( 1 ) ( 1 ) 10TN n m? ? ? ? ?（不包含再沸器） 全塔效率計算 相對揮發度： ?? 液體混合物的粘度： Pa S? ?? 全塔效率 [16]： 0 . 2 4 5 0 . 2 4 50 . 4 9 ( ) 0 . 4 9 ( 9 . 7 6 0 . 2 2 0 ) 0 . 4 0 6TLE ?? ??? ? ? ? ? ? 實際板數及加料板位置 實際板數目 10 2 4 .6 2 50 .4 0 6TTNN E? ? ? ?塊 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 30 由于 5 1 2 .3 1 30 .4 0 6TTNN E? ? ? ?精精塊 所以第 ( 1)N ?精 塊為加料板，即第 14 塊 為加料板。 板式塔主要尺寸的設計計算 板式塔主要尺寸的設計計算，包括塔 板 、塔徑的設計計算，板上液流形式的選擇、溢流裝置的設計，塔板布置、氣體通道的設計等工藝計算。 塔徑 的確定 塔的橫截面應滿足汽液接觸部分的面積、溢流部分的面積和塔板支承、固定等結構處理所需面積的要求。在塔板設計中起主導作用，往往是氣液接觸部分的面積，應保證有適宜的氣體速度。 初步計算塔徑 ： 板式塔的塔徑依據流量公式 [15]計算，即 4 sVD u?? 式中 ： D —— 塔徑 ， m； sV —— 塔內氣體流量 m3/s； u —— 空塔氣速 m/s。 由 上 式可見，計算塔徑的關鍵是計算空塔氣速 u [16]。 設計中，空塔氣速 u 的計算方法是，先求得最大空塔氣速 maxu ， 然后根據設計經驗，乘以一定的安全系數，即 m ax( ~ )uu? 最大空塔氣速 maxu [16]可 根據懸浮液滴沉降原理導出，其結果為 m ax LVVCu ????? 式中 ： maxu ——允許空塔氣速， m/s； ,VL??——分別為氣相和液相的密度， kg/m3 ； C ——氣體負荷系數， m/s， 對于浮閥塔和泡罩塔 氣體負荷系數 C 可從史密斯關聯圖[15]查出。 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 31 橫坐標數值為 0 . 5 0 . 50 . 4 8 9 1 4 8 0( ) ( ) 0 . 0 3 5 62 5 6 . 8 4 1 4 . 2 2 5h LhVLV ?? ?? 其中， ,hhLV——液相及氣相負荷， m3/h； ,LV??——液相及氣相密度， kg/m3。 取板間距為 ? ，取板上液層高度為 ? ， 則 圖 中 參 數 ： 0. 20 0. 05 0 0. 15 0TLHh? ? ? ?。 根據以上數據，由史密斯關聯圖查得 20 ? 。 取 20 ?? ，則： m a x 1 4 8 0 4 . 2 2 50 . 0 3 6 0 . 0 3 6 1 8 . 6 8 9 0 . 6 7 2 8 /4 . 2 2 5 msu ?? ? ? ? 取安全系數為 ，則空塔氣速為 m a x 0. 6 0. 67 28 0. 40 4 /msuu? ? ? ? 初步估算塔徑為： 0 . 0 7 1 5 0 . 4 7 50 . 7 8 5 0 . 7 8 5 0 . 4 0 4sVDmu? ? ?? 按標準塔徑圓整為： ? 塔截面積： 2 2 2( 0 . 5 0 ) 0 . 1 9 644TA D m??? ? ? ? 實際空塔氣速 ： 0 .0 7 1 5 0 .3 6 5 /0 .1 9 6sTV msAu ? ? ? 板上液 體 流 動 形式的選擇 及 溢流裝置的設計 [1516] 溢流裝置選用單溢流弓形降液管，不設進口堰。 1．堰長 Wl ： 取 ? ，即： 0. 6 0. 5 0. 3Wlm? ? ? 2．出口堰高 Wh ： W L OWh h h?? 采用平直堰，堰上液層高度 OWh 可由下式計算： ()1000 hOW WLhEl? 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 32 式中， E —— 液流收縮系數，一般可近似取 1E? ，對計算結果影響不大。 由 ml ? ， /hL m h? 得： 22332 . 8 4 2 . 8 4 0 . 4 8 9( ) 1 ( ) 0 . 0 0 41 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3hOW WLh E ml? ? ? ? ? 則 0. 05 0. 00 4 0. 04 6W L O Wh h h m? ? ? ? ? 3．弓形降液管寬度 dW 和面積 fA 因為 ? ，查表可得 T fAA ? ， ? 則 20 . 0 5 2 0 0 . 0 5 2 0 0 . 1 9 6 0 . 0 1 0 2fTA A m? ? ? ? ? D m? ? ? ? ? 驗算液體在降液管中的停留時間 ? ： 3600 3 6 0 0 0 . 0 1 0 2 0 . 2 0 1 5 . 0 20 . 4 8 9fThAH sL? ?? ??? ? ? 停留時間 5s?? ，故降液管尺寸可用。 4．降液 管底隙高度 0h ： 0 39。39。003600 hsWWLLh lluu??? ? ? 取降液管底隙處液體流速 39。0 /msu ? 則 0 39。0 0 . 4 8 9 0 . 0 0 3 4 83 6 0 0 3 6 0 0 0 . 3 0 0 . 1 3h WLhml u? ? ?? ? ? ? 取 0 ? 。 塔板布置及浮閥數目與排列 [15] 取閥孔動能因子 0 ? ，閥孔直徑 0 ? 。 則 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 33 孔速00 1 0 . 0 4 . 8 6 5 /4 . 2 2 5VF msu ?? ? ? 每層塔板上的浮閥數0 22004 0 .0 7 1 3 4 5 1 2 .3 1 33 .1 4 ( 0 .0 3 9 ) 4 .8 6 54SVN d u? ?? ? ? ?????個 取邊緣寬度 ? ，破沫區寬度 ? ， 則 塔板上鼓泡區面積 2 2 22 [ a r c sin ]180a oA R R Rxxx ?? ? ? 其中， 0 . 5 0 0 . 0 3 0 . 2 222CDR W m? ? ? ? ? 0 . 5 0( ) ( 0 . 0 5 0 . 0 8 ) 0 . 1 222dSD W W mx ? ? ? ? ? ? ? 求得， 2 2 22 2 222 [ a r c si n ]180 2 [ a r c si n ]180 2 ( )a ooA R RRmxxx ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 浮閥排列方式采用等腰三角形叉排，取同一橫排的孔心距 100 m mt ??，則可估算排間距00 . 1 0 039。 0 . 0 7 6 91 3 0 . 1 0aA mNt t? ? ??? 塔板流體力學驗算 [1516] 氣相通過浮閥塔板的壓降 Ph P c lh h h h?? ? ? 1．干板阻力 ch ： 臨界閥孔氣速 1 . 8 2 5 1 . 8 2 57 3 .1 7 3 .1 4 .7 6 9 / V msu ?? ? ? 因為 0 ocuu? ，則 2 20 4 . 8 6 5 4 . 2 2 55 . 3 4 5 . 3 4 0 . 0 1 8 42 2 9 . 8 1 1 4 8 0Vc Lhmgu ??? ? ? ? ? ?? 液 柱 年產 40000 噸苯酐 (安定 )的車間工藝設計 34 2．板上充氣液層阻力 lh ： 本設備分離順酐 — 苯酐混合物，即液相為碳氫氧化合物，可取充氣系數 0 ?? ，則 0 0 .5 0 .0 5 0 .0 2 5