苯氯苯板式精餾塔設(shè)計(jì)

1、天津科技大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)１第一章緒論一個(gè)國(guó)家化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度在很大意義上衡量著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平和國(guó)防實(shí)力。精餾塔是化工生產(chǎn)中必不可少的塔設(shè)備。精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。20世紀(jì)初，隨著煉油工業(yè)的發(fā)展和石油化學(xué)工業(yè)的興起，塔設(shè)備開始被廣泛采用，并逐漸積累了有關(guān)設(shè)計(jì)、制造、安裝、操作等方面的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，煉油工業(yè)中多用泡

2、罩塔，無(wú)機(jī)酸堿工業(yè)則以填料塔為主，則篩板塔因當(dāng)時(shí)尚無(wú)精確的設(shè)計(jì)方法和操作經(jīng)驗(yàn)，故未能廣泛使用。20世紀(jì)中期，為了適應(yīng)各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展，不僅需要新建大量的塔，還得對(duì)原有得塔設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，故而陸續(xù)出現(xiàn)了一批能適應(yīng)各方面要求的新塔型。精餾塔作為石油化工行業(yè)最常用的化工設(shè)備之一，在當(dāng)今工業(yè)中發(fā)揮了極其重要的作用。精餾塔通過(guò)物質(zhì)的傳質(zhì)傳熱，將塔的進(jìn)料中的物質(zhì)分離，從而在塔頂和塔底分別獲得人們需要的高濃度物質(zhì)。苯與氯苯的分離，必須經(jīng)過(guò)各

3、種加工過(guò)程，煉制成多種在質(zhì)量上符合使用要求的產(chǎn)品。氯苯的作用是涉及國(guó)防和民生的各個(gè)領(lǐng)域。染料、醫(yī)藥工業(yè)用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有機(jī)中間體。橡膠工業(yè)用于制造橡膠助劑。農(nóng)藥工業(yè)用于制造DDT，涂料工業(yè)用于制造油漆。輕工工業(yè)用于制造干洗劑和快干油墨，化工生產(chǎn)中用作溶劑和傳熱介質(zhì)，分析化學(xué)中用作化學(xué)試劑。事實(shí)上，作為傳統(tǒng)工業(yè)中發(fā)展較為成熟的技術(shù)之一，精餾塔設(shè)計(jì)分離技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且早已付諸實(shí)踐和應(yīng)用。為了完成本課程設(shè)

4、計(jì)，筆者參閱了大量文獻(xiàn)，參考了精餾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)范例、權(quán)威設(shè)計(jì)手冊(cè)、多種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，，力求設(shè)計(jì)結(jié)果的合理性和實(shí)用性。工業(yè)上最早出現(xiàn)的板式塔是篩板塔和泡罩塔。篩板塔出現(xiàn)于1830年，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)被認(rèn)為難以操作而未得到重視。泡罩塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但容易操作，自1854年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以后，很快得到推廣，直到20世紀(jì)50年代初，它始終處于主導(dǎo)地位。第二次世界大戰(zhàn)后，煉油和化學(xué)工業(yè)發(fā)展迅速，泡罩塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高的缺點(diǎn)日益突出，而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的篩板塔重新受到

5、重視。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)實(shí)踐，逐步掌握了篩板塔的操作規(guī)律和正確設(shè)計(jì)方法，還開發(fā)了大孔徑篩板，解決了篩孔容易堵塞的問題。因此，50年代起，篩板塔迅速發(fā)展成為工業(yè)上廣泛應(yīng)用的塔型。與此同時(shí)，還出現(xiàn)了浮閥塔，它操作容易，結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，同樣得到了廣泛應(yīng)用。而泡罩塔的應(yīng)用則日益減少，除特殊場(chǎng)合外，已不再新建。60年代以后，石油化工的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型塔的直徑已超過(guò)10m。為滿足設(shè)備大型化及有關(guān)分離操作所提出的各種要求，新型塔板不斷出現(xiàn)

6、，已有數(shù)十種。天津科技大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)３第二章設(shè)計(jì)方案確定與說(shuō)明2.12.1精餾流程精餾流程精餾裝置包括精餾塔，原料預(yù)熱器，再沸器，冷凝器，釜液冷卻器和產(chǎn)品冷卻器等為保持塔的操作穩(wěn)定性，流程中用泵直接送入塔原料，苯、氯苯混合原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱至泡點(diǎn)后，送入精餾塔。塔頂上升蒸汽采用全凝器冷凝后經(jīng)分配器一部分回流，一部分經(jīng)過(guò)冷卻器后送入產(chǎn)品儲(chǔ)槽，塔釜采用間接蒸汽再沸器供熱，塔底產(chǎn)品經(jīng)冷卻后為冷卻水循環(huán)利用。圖21板式精餾塔的工藝

7、流程簡(jiǎn)圖2.22.2設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)及確定設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)及確定塔板是板式塔的主要構(gòu)件，分為錯(cuò)流式塔板和逆流式塔板兩類，工業(yè)中以錯(cuò)流式為主，常用的錯(cuò)流式塔板有：泡罩塔板，篩孔塔板，浮閥塔板。泡罩塔板是工業(yè)上應(yīng)用最早的塔板，其主要的優(yōu)點(diǎn)是操作彈性較大，液氣比范圍較大，不易堵塞；但由于生產(chǎn)能力及板效率底，已逐漸被篩孔塔板和浮閥塔板所替代。篩孔塔板優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，板上液面落差小，氣體壓強(qiáng)底，生產(chǎn)能力大；其缺點(diǎn)是篩孔易堵塞，易產(chǎn)生漏液，導(dǎo)致