年產(chǎn)120萬噸焦化廠粗苯工段工藝設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　近年來，由于石油和天然氣的化學(xué)加工和合成技術(shù)的發(fā)展，煉焦化學(xué)產(chǎn)品受到競爭。粗苯為中間體產(chǎn)品，本身用途極為有限，僅作為溶劑使用，但是精制后的苯、甲苯、二甲苯等產(chǎn)品，是有機化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等的重要原料，在國內(nèi)、國際上都有很好的市場，目前精苯產(chǎn)品價格持續(xù)上漲，市場潛力巨大，因此粗苯精制回收工藝很有意義。</p><

2、p>　　本設(shè)計主要介紹粗苯工段工藝路線以及主要設(shè)備的計算與選型。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, due to the development of chemical processing and synthesis of oil and natural gas, coking chem

3、ical products are subject to competition. Crude benzol as intermediate products, itself uses extremely limited, only used as the solvent, but refined benzene, toluene, xylene and other products is an important raw materi

4、al for organic chemical industry, medicine and pesticide, in the domestic and international has a good market, the refined benzene product prices continued to rise, mar</p><p>　　關(guān)鍵詞： 焦化 粗苯 精餾 吸收 工藝設(shè)計 &l

5、t;/p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論6</b></p><p>　　1.1 焦爐氣成分含量及回收的意義6</p><p>　　1.2粗苯的性質(zhì)和組分含量7</p><p>　　1.3 設(shè)計任務(wù)書9</p>&

6、lt;p>　　1.3.1 設(shè)計題目9</p><p>　　1.3.2 計算條件9</p><p>　　1.3.3 設(shè)計要求10</p><p>　　第二章 粗苯回收原理12</p><p>　　2.1 洗油吸收苯族烴的基本原理12</p><p>　　2.2 影響苯族烴吸收的因素12</p>

7、;<p>　　2.2.1影響脫苯的因素16</p><p>　　第三章 工藝路線的選擇及確定17</p><p>　　3.1、影響粗苯回收率的因素17</p><p>　　3.2 煤氣的終冷及除萘的方法及工藝選擇18</p><p>　　3.2.1 煤氣終冷和除萘工藝19</p><p>　　

8、3.2.2 煤氣終冷和焦油洗萘工藝20</p><p>　　3.2.3 油洗萘和煤氣終冷工藝21</p><p>　　3.2.4 橫管終冷洗萘工藝22</p><p>　　3.3 洗苯工藝24</p><p>　　第四章 粗苯脫苯方法及工藝選擇25</p><p>　　4.1 回收方法25</p&

9、gt;<p>　　4.1.1 用焦油洗油回收粗苯26</p><p>　　4.1.2 石油洗油回收粗苯28</p><p>　　4.2．裝置流程及說明29</p><p>　　4.3.粗苯洗滌31</p><p>　　4.3.粗苯蒸餾33</p><p>　　第五章 主要設(shè)備的工藝計算和選型3

10、8</p><p>　　5.1 終冷洗苯部分的工藝計算及設(shè)備選型38</p><p>　　5.1.1 計算依據(jù)38</p><p>　　5.1.2 計算過程39</p><p>　　5.1.3橫管終冷洗萘塔的計算42</p><p>　　5.2 洗苯塔的計算51</p><p>　　

11、5.3 蒸餾脫苯部分設(shè)備計算和選型57</p><p>　　5.3.1 計算依據(jù)57</p><p>　　5.3.2管式爐59</p><p>　　5.3.3再生器計算68</p><p>　　5.3.4脫苯塔計算71</p><p>　　5.4 貧富油換熱器的計算和選型76</p><

12、p>　　5.4.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)77</p><p>　　5.4.2熱量衡算77</p><p>　　5.4.3換熱器面積的確定80</p><p>　　5.5管徑計算81</p><p>　　5.5.1煤氣管徑計算81</p><p>　　5.5.2貧油管路計算82</p><p>

13、;　　5.5.3富油管路計算82</p><p>　　5.5.4蒸汽管徑的計算82</p><p>　　5.6泵的選型83</p><p>　　5.6.1泵的壓頭計算83</p><p>　　5.6.2泵的軸功率85</p><p>　　第六章 非工藝部分87</p><p>　　6

14、.1 防火防爆和采暖通風(fēng)87</p><p>　　6.1.1 防火防爆87</p><p>　　6.1.2 采暖通風(fēng)88</p><p>　　6.1.3 供汽88</p><p>　　6.1.4 給排水88</p><p>　　6.2 檢化驗項目89</p><p>　　6.3

15、電力 土建90</p><p>　　6.4 其他91</p><p>　　第七章 經(jīng)濟概算92</p><p><b>　　7.1收入92</b></p><p><b>　　7.2支出92</b></p><p>　　第八章 總結(jié)95</p&g

16、t;<p><b>　　參考文獻：96</b></p><p><b>　　致謝97</b></p><p><b>　　附錄98</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 焦爐氣成分含量及

17、回收的意義</p><p>　　煤焦化過程中產(chǎn)生大量荒煤氣，荒煤氣中又含有大量的苯和苯的同系物，苯和苯的同系物是有機化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等的重要原料，在國內(nèi)、國際上都有很好的市場，目前精苯產(chǎn)品價格持續(xù)上漲，市場潛力巨大。如果粗苯能夠得到精制不僅可使寶貴的苯資源得到充分利用，減少了對環(huán)境的污染，還可以帶來巨大經(jīng)濟效益，提高企業(yè)收入。</p><p>　　粗苯精制對于一個企業(yè)的發(fā)展來說有非常重要的

18、作用。粗苯精制延長了企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，增加了獲利的空間，同時也增加了企業(yè)抵御風(fēng)險的能力。因此，現(xiàn)在我國許多的煤焦化廠都大力發(fā)展粗苯精制這一工藝。</p><p>　　煉焦化學(xué)工業(yè)是煤炭綜合利用的專業(yè)。煤在煉焦時除了有75%左右變成 焦炭外，還有25%左右生成各種化學(xué)品及煤氣，為了便于說明將煤炭煉焦時的產(chǎn)品如下：（單位：） 由此看來，從荒煤氣重粗苯的含量來看，回收苯三十分必要的。</p><

19、p>　　1.2粗苯的性質(zhì)和組分含量</p><p>　　粗苯是多種芳烴族和和其它多種碳氫化合物組成的復(fù)雜混合物，粗苯的主要成分是苯、二甲苯、甲苯及三甲苯等。此外，還含有一些不飽和化合物，硫化物及少量的酚類和吡啶堿類。在用洗油回收煤氣中的苯族烴時，則尚有少量輕質(zhì)餾分摻雜在其中。</p><p>　　粗苯是談黃色的透明液體，比水輕，不溶于水。在貯存時，由于輕質(zhì)不飽和化合物的氧化和聚合所形

20、成的樹脂狀物質(zhì)能溶于粗苯使其著色并很快地變暗。在常溫下，粗苯的比重是0.82～0.92kg/L。粗苯是易燃易爆物質(zhì)，閃點12℃.粗苯蒸汽在空中的濃度達到1.4～7.5%（體積）范圍內(nèi)時，及形成爆炸性的混合物。</p><p>　　粗苯質(zhì)量的好壞以實驗室蒸餾時180℃前蒸餾出量的百分數(shù)來確定，粗苯的沸點范圍是75～200℃，若180℃前溜出量越多，粗苯質(zhì)量越好；若在180℃后的溜出物則為溶劑油。</p>

21、<p>　　粗苯易燃易爆，要求工段必須嚴禁煙火，并對電動機加以防爆。</p><p>　　粗苯的組成取決于煉焦配煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解程度，粗苯各組分的平均含量如下：</p><p>　　為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油為了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：</p><p>　?。?） 常溫下對苯族烴有良好的吸收

22、能力，在加熱時又能使粗苯很好的分離出來；</p><p>　?。?） 有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即在長期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定；</p><p>　　（3） 在吸收操作溫度下，不應(yīng)析出固體沉淀物；</p><p>　?。?） 易與水分離，且不生成乳化物；</p><p>　?。?） 有較好的流動性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。</p&

23、gt;<p><b>　　1.3 設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　1.3.1 設(shè)計題目</p><p>　　90萬t/a焦化廠粗苯工段的工藝設(shè)計</p><p>　　要求：（1）回收工藝論證；（2）主要設(shè)備計算和選型；（3）繪制帶控制點工藝流程圖、設(shè)備平面布置圖、管道平面和立面布置圖、繪制一張主要設(shè)備圖（必須與自己的設(shè)備計

24、算一致），用AutoCAD繪制；（4）編制設(shè)計說明書；</p><p>　　1.3.2 計算條件</p><p>　　苯回收率： 1.0%</p><p>　　硫銨工段來煤氣溫度/飽和溫度℃： 58/53</p><p><b>　　終冷溫度：22℃</b></p><p><b>　　

25、1.3.3設(shè)計要求</b></p><p>　　本工段用焦油洗油吸收粗苯，富油經(jīng)脫苯塔蒸餾，得到粗苯，粗苯產(chǎn)品的質(zhì)量指標。</p><p>　　粗苯的質(zhì)量指標（YB291-64）</p><p>　　焦油洗油質(zhì)量指標（YB297-64）</p><p>　　綜上合述：本設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計，是集四年學(xué)習(xí)專業(yè)知識理論和實際中運用在生產(chǎn)過程

26、中的的體現(xiàn)，目的在于通過這次設(shè)計學(xué)會綜合運用所學(xué)的各種知識和技能，是一次比較全面的分析和解決工程問題的能力訓(xùn)練。是我們初步了解有關(guān)技術(shù)政策，學(xué)會查閱和綜合運用各種文獻資料，掌握使用有關(guān)工程技術(shù)的規(guī)定和準則，以及設(shè)計的方案的論證和確定，設(shè)計的計算能力，繪圖和撰寫說明書的能力，于此同時培養(yǎng)自己一個嚴肅的工作態(tài)度和掌握嚴密的工藝流程，為今后打下良好的工作基礎(chǔ)。</p><p>　　第二章 粗苯回收原理</p>

27、;<p>　　2.1 洗油吸收苯族烴的基本原理</p><p>　　用洗油吸收煤氣中的粗苯烴是物理吸收過程，服從亨利定律和道爾頓定律，當煤氣中苯族烴的分大于洗油液面上苯族烴的平衡蒸汽壓時，煤氣中苯族烴即被洗油吸收，二者差值越大，則洗收過程進行的越容易，吸收速率也越快。</p><p>　　目前，吸收過程的機理仍建立在被吸收組分經(jīng)穩(wěn)定的界面薄膜擴散傳遞的概念上，即液相與氣相之間

28、有相界面，假定在相界面的兩側(cè)，分別存著不呈湍流的薄膜，在氣相側(cè)的稱為氣膜，在液相側(cè)的成為液膜，擴散過程的阻力及等于氣膜和液膜的阻力之和。</p><p>　　吸收系數(shù) 大小取決于所采用的吸收劑的形式，填料內(nèi)型與規(guī)格及吸收段過程進行條件（溫度，氣相和液相流速等）顯然，這些因素吸收速率均勻影響。</p><p>　　2.2 影響苯族烴吸收的因素</p><p>　　煤氣

29、中毒苯族烴在洗苯塔內(nèi)被吸收的程度稱為吸收率，吸收率的大小取決于以下因素，煤氣和洗油中的苯族烴的含量;煤氣流速及壓力；洗油循環(huán)量及其分子量，吸收溫度，洗苯塔結(jié)構(gòu)，對填料塔則為填料表面積及特性等。分述如下：</p><p><b>　　1、吸收溫度：</b></p><p>　　吸收溫度是指洗苯塔內(nèi)氣液兩相接觸面積的平均溫度，它取決于煤氣和洗油的溫度，也受大氣溫度的影響。

30、吸收溫度是通過吸收系數(shù)和吸收推動力的變化而影響吸收率的，提高的吸收溫度，可使吸收系數(shù)有一定增加，但不顯著，而吸收推動力卻顯著減小。</p><p>　　對于洗油吸收煤氣中苯族烴來說，洗油分子量及煤氣總壓的波動很小，可視為常數(shù)，而粗苯的蒸汽壓是隨溫度的變化而變化，溫度升高，粗苯的蒸汽壓力也升高，當煤氣中的苯族烴的含量一定時，溫度愈低，洗油中與其呈平衡的粗苯含量愈高；而當提高溫度時，洗油中與其呈平衡的粗苯含量則有較大

31、的降低。當入塔貧油含量一定時，洗油液面上苯族烴的蒸汽壓隨吸收溫度升高而增大，吸收推動力則隨之減小，致使洗苯后煤氣中的苯族烴含量（塔后損失）增大粗苯的回收率降低。</p><p>　　因此，吸收溫度不宜過高，但也并非越低越好，在低于15℃時洗苯油粘度將顯著增加，使洗油輸送及其他內(nèi)均勻分布和自由流動均發(fā)生困難，當洗油溫度低于10℃時，還可能從油中析出固體沉淀物。因此適宜的吸收溫度約25℃，實際操作波動于25～30℃之

32、間。</p><p>　　另外，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進入洗油中，一般規(guī)定，洗油溫度在夏季比煤氣溫度高2℃左右，冬季高4℃左右。</p><p>　　為了保證吸收溫度，煤氣進洗苯塔前，應(yīng)在終冷期內(nèi)冷卻至20～28℃，循環(huán)油冷卻至小于30℃.</p><p>　　2、洗油的分子量及循環(huán)量的影響</p><p>　

33、　當其他條件一定時，洗油的分子量變小，將使洗油中粗苯含量變大，及吸收得愈好，同類油劑的吸收能力與其分子量成反比。吸收劑與溶質(zhì)的分子量愈接近，則吸收得愈完全。在回收等量粗苯的情況下，如洗油循環(huán)量也可以相應(yīng)地減少。</p><p>　　但洗油的分子量不宜過小，否則洗油中吸收過程中損失較大，并且脫苯蒸餾時不易與粗苯分離。</p><p>　　增加循環(huán)油量可降低洗油中粗苯的含量，增加氣液間的吸收推

34、動力，從而可以提高粗苯的回收推動力。提高回收率，但循環(huán)洗油量不宜過大，以免過多增大電、蒸汽的耗量和冷卻水用量。</p><p>　　在塔后煤氣含苯量一定的情況下，隨著吸收溫度的升高，則需要的循環(huán)洗油量隨之增加。</p><p>　　3、貧油含苯量的影響：</p><p>　　貧油含苯量是決定塔后煤氣汗苯族烴量的主要因素之一，當其它條件一定時，入塔貧油中的含苯量越高，

35、則塔后損失愈大，按現(xiàn)行規(guī)定，塔后煤氣中粗苯含量不大于2g/Nm3.為是塔后損失不大于2g/Nm3,設(shè)貧油中的粗苯含量為2.2%，為了維持一定的吸收推動力，2.2%應(yīng)除以平衡偏移系數(shù)n，一般n=1.1～1.2.若取n=1.15,則允許貧油含苯量為c1=(2.2/1.5)%=1.92%<2%.實際上，由于貧油中粗苯的組成中苯和甲苯的含量少，絕大部分分為二甲苯和溶劑油，其蒸汽壓僅相當于統(tǒng)一溫度下煤氣中含苯族烴蒸汽壓的20～30%，故實際

36、貧油含苯量可達到0.4～0.6%，此時仍能保證塔后煤氣含粗苯量子2g/Nm3以下。如何一步降低貧油中的粗苯含量，雖然有助于降低塔后損失，但將增加脫苯蒸餾時代蒸汽耗量，使粗苯產(chǎn)品的180℃前餾出率減少，并且是洗油含量增加。</p><p>　　近年來，國外一些焦化廠，塔后煤氣含粗苯量控制在4g/Nm3左右，甚至更好，這一指標對大型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟合理的。另外，從一般粗苯粗苯和回爐煤氣中分離出來的苯族烴的性質(zhì)可

37、以看出，由回爐煤氣中得到的苯族烴，硫含量比粗苯高3.5倍，不飽和化合物的含量高1.1倍，由于這些物質(zhì)很容易聚合，故會增加粗苯的回收和精致難度，因此，塔后煤氣含苯量控制高一些也合理。</p><p>　　4、吸收表面積的影響</p><p>　　為使洗油充分吸收煤氣中的苯族烴，必須使氣液兩相之間有足夠的接觸面積（即吸收面積）。填料塔的吸收面積即為塔內(nèi)填料表面積，填料表面積愈大，則煤氣與洗油接

38、觸時間愈長，回收過程進行的愈完全。適當?shù)奈彰娣e即能保證一定的粗苯回收率，又使設(shè)備費和操作費經(jīng)濟合理。</p><p>　　5、煤氣壓力與流速的影響：</p><p>　　當增大煤氣的壓力時，擴散系數(shù)Dg將隨之減少，因而是吸收系數(shù)有所降低。但隨著壓力的增加，煤氣中的苯族烴分壓將成比例地增加，使吸收推動力顯著增加，因而，吸收速率也將增加。</p><p>　　煤氣速度

39、的增大也可提高吸收系數(shù)，并且可以提高氣液相接觸的渦流程度和提高洗苯塔的生產(chǎn)能力，所以，加大煤氣速度可以強化吸收過程，但煤氣速度太大時，容易使洗苯塔阻力和霧沫夾帶量急劇增加。</p><p>　　2.2.1影響脫苯的因素</p><p>　　脫苯塔內(nèi)地脫出率取決于一下因素：</p><p>　　1、在塔底油溫下各組分的蒸汽壓：</p><p>

40、　　若富油的預(yù)熱溫度高，塔底貧油溫度相應(yīng)也高，貧油中各組分的蒸汽壓變大，故餾出率也增加。但因苯的揮發(fā)度較大，在較低溫度下幾乎全部蒸出，所以富油預(yù)熱溫度對苯的餾出率影響很小，而對其它組分的影響則很大。如甲苯的回收率隨著預(yù)熱溫度的提高而相應(yīng)提高。</p><p><b>　　2、塔內(nèi)操作壓力：</b></p><p>　　提高塔內(nèi)的操作壓力時，各組分的餾出率會相應(yīng)減小，但

41、同樣對苯的影響小。</p><p>　　3、加料板一下的塔板：</p><p>　　顯然，當增加加料板一下的塔板層數(shù)時，各組分的餾出率相應(yīng)增加，尤其是對甲苯和二甲苯等影響較大。</p><p><b>　　4、直接蒸汽量：</b></p><p>　　蒸汽耗量增加，增大了蒸汽分壓，相應(yīng)增加各組分的餾出率，但蒸汽耗量過分增

42、加：一是給油水分離帶來負擔(dān)，二是冷卻水量增加，三是蒸汽耗量大了不經(jīng)濟。因此，直接蒸汽的多少應(yīng)以及能保證脫苯順利進行，又保證經(jīng)濟合理為標準。</p><p>　　第三章 工藝路線的選擇及確定</p><p>　　3.1 影響粗苯回收率的因素</p><p>　　隨著煉焦工藝的發(fā)展，化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率取決于煉焦過程的技術(shù)操作條件。影響粗苯的回收率的因素主要有三點：<

43、/p><p>　　一、配煤性質(zhì)和組成的影響</p><p>　　焦油的產(chǎn)率取決于配煤的揮發(fā)分高低和煤的變質(zhì)程度。在一定范圍內(nèi)，苯族烴的產(chǎn)率隨著煤料中的碳氫比（C/H）及揮發(fā)分的增加而增加。當配煤的揮發(fā)分V=20～30%時，可由下式求得產(chǎn)率</p><p>　　Y（%）=-1.6+0.14V-0.0016V2</p><p>　　二、溫度對焦爐化學(xué)

44、產(chǎn)品的影響</p><p>　　焦爐化學(xué)產(chǎn)品的組成會受到焦爐操作溫度，壓力和揮發(fā)物在反映空間停留時間的影響，也受到焦爐內(nèi)生成的石墨，焦炭或焦炭灰分中某些成分的催化劑作用的影響，而最主要的影響因素是爐墻溫度和炭化室空間溫度。</p><p>　　增高爐墻溫度將使焦油中苯族烴含量減少，而高溫產(chǎn)物——萘、蔥瀝青和游離碳的含量增加，比重變大，酚類及中性油類含量降低。</p><

45、p>　　炭化室頂部空間溫度在整個煉焦過程中是有變化的，但其值不宜超過800℃，炭化室頂部空間溫度過高，則由于熱解作用，焦油和粗苯的產(chǎn)率均將降低，高溫化合水的產(chǎn)率增加，氨脂高溫下由于進行逆反反應(yīng)而部分分解，并和此熱的焦炭作用生成氰化氫，氨氮產(chǎn)率也降低。</p><p>　　三、焦爐內(nèi)操作壓力大影響</p><p>　　炭化室內(nèi)壓力的升高或降低都會造成化學(xué)產(chǎn)品的部分損失，故規(guī)定焦氣管必須

46、保證一定的壓力。</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，粗苯工段的主要任務(wù)是完成煤氣的終冷除萘、吸收苯族烴以及粗苯的脫出三項任務(wù)。下面分別介紹完成這三項任務(wù)的工藝及論證。</p><p>　　3.2 煤氣的終冷及除萘的方法及工藝選擇</p><p>　　在生產(chǎn)硫氨的回收工藝中，出飽和器進入粗苯工段的煤氣溫度通常為55℃左右，而回收苯族烴的適宜溫度為25℃左右，因此在回收

47、苯族烴之前煤氣要進行冷卻。在焦爐氣冷卻和部分水蒸汽冷凝的同時，尚有萘從煤氣析出，因此煤氣的最終冷卻的同時應(yīng)考慮到如何除萘。</p><p>　　目前我國焦化廠目前所采用的煤氣終冷及除萘的工藝流程主要有三種即煤氣終冷機械化除萘工藝；煤氣終冷和焦油洗萘工藝；油洗萘和煤氣終冷工藝；和橫管終冷噴灑輕質(zhì)焦油的新終冷除萘工藝。</p><p>　　3.2.1 煤氣終冷和除萘工藝</p>

48、<p>　　1煤氣終冷塔 2-機械化刮萘槽 3-萘揚液槽 4-終冷循環(huán)水5-涼水架 6-循環(huán)水冷卻器</p><p>　　圖3-1 煤氣終冷和機械化除萘工藝流程</p><p>　　來自硫銨工段的煤氣進入終冷塔內(nèi)，與隔板眼淋下的冷卻水密切接觸，從55℃左右冷卻到25℃左右。在煤氣冷卻的同時，煤氣中一部分水蒸汽被冷凝，大部分萘析出并被水沖洗下來。煤氣含萘量從2000~3000毫克

49、/標m3降至800毫克/標m3左右，冷卻后的煤氣進入洗苯塔。</p><p>　　含萘的冷卻水由塔底經(jīng)水封管自流到機械化刮萘槽，水和萘在槽中分離后，水自流到冷水架被冷卻至30~32℃，再用泵送經(jīng)冷卻器用低溫水將其冷卻到25℃后，回終冷塔循環(huán)使用。</p><p>　　在刮萘槽中積聚的萘，定期用水蒸汽間接熔化后流入萘揚液槽，再用水蒸汽壓送到焦油槽和焦油氨水澄清槽。</p>&l

50、t;p>　　該流程的優(yōu)點是操作穩(wěn)定，便于管理；缺點是出終冷塔煤氣含萘量較高；水和萘不能充分分離，部分萘被水帶到冷水架，增加清掃冷水架的次數(shù)；刮萘槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且笨重，基建費用較高。</p><p>　　3.2.2 煤氣終冷和焦油洗萘工藝</p><p>　　圖3-2 煤氣終冷和焦油洗萘工藝</p><p>　　1-煤氣終冷塔 2-循環(huán)水泵 3-焦油循環(huán)

51、泵 4-焦油槽 5-水澄清槽 </p><p>　　6-液位調(diào)節(jié)器 7-循環(huán)水冷卻器 8-焦油泵</p><p>　　煤氣在終冷塔內(nèi)的冷卻過程同前所述。含萘冷卻水從終冷塔底部流出，經(jīng)液封管導(dǎo)入焦油洗萘器底部并向上流動。熱焦油經(jīng)伸入器內(nèi)的分布器均勻噴灑在篩板上，通過篩板的孔眼向下流動，在與水封流接觸過程中將水中萘萃取出來，可使出口煤氣含萘量降到800毫克/標m3以下。洗萘

52、后的焦油從焦油洗萘器下部排出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)器流入焦油槽。經(jīng)過加熱靜止脫水，再送往焦油車間，送完焦油的容槽，再接受從冷凝鼓風(fēng)工段來的新鮮焦油以備循環(huán)洗萘使用。</p><p>　　從洗萘器上部流出的水進入水澄清槽，分離出殘余焦油后，自流到冷水架。分離出的焦油及浮在水面上的油類、萘等混合物自流到焦油槽。</p><p>　　上述兩種工藝存在的共同特點是：在終冷塔內(nèi)冷卻煤氣的同時，析出的萘須用水沖

53、流，因而實際所需的冷卻水量遠大于熱平衡所需的冷卻水量，由于水量大，則更新循環(huán)水系統(tǒng)所排出的污水量相應(yīng)增多。</p><p>　　3.2.3 油洗萘和煤氣終冷工藝</p><p>　　圖3-3 油洗萘和煤氣終冷工藝流程</p><p>　　1-洗萘塔 2-加熱器 3-富油泵 4-含萘富油泵 5-煤氣終冷塔 6-循環(huán)水冷卻器 7-熱水泵 8、9-循環(huán)水泵

54、 10-熱水池 11-冷水池</p><p>　　從飽和器來的55~60℃煤氣進入木格填料塔或洗萘塔，被由塔頂噴淋下來的富油洗滌。富油進塔溫度比煤氣高5~7℃，煤氣含萘可由2000~2500毫克/標m3降到500~800毫克/標m3左右。從洗萘塔頂出來的煤氣，溫度約升高2℃，進入煤氣終冷塔，被噴淋下來的冷卻水冷卻后至洗苯塔。</p><p>　　該流程所用的循環(huán)水量，僅為前兩種煤氣終冷流

55、程用水一半，因而可以減少污水排放量。由于上述流程的油洗萘過程系在較高溫度下進行，因而洗萘塔后煤氣含萘量還較高，終冷塔排出的水有時有浮油。</p><p>　　3.2.4 橫管終冷洗萘工藝 圖3-4 輕質(zhì)焦油終冷洗萘工藝流程</p><p>　　1-終冷塔 2-新焦油槽 3-溢流槽 4-焦油泵 5-循環(huán)泵</p><p>　　該工藝流程見圖，煤

56、氣的終冷和除萘都在橫管終冷塔進行，煤氣從上部導(dǎo)入終冷洗萘塔，從終冷塔下部導(dǎo)出，而水從下往上與煤氣逆流而行，且與煤氣是間接接觸，煤氣中遇冷段內(nèi)，冷卻到24～26℃后進入吸收段的上部，循環(huán)噴灑輕質(zhì)焦油除萘，凈化后的煤氣進入捕霧器除去其所夾帶動焦油霧滴，捕霧后的煤氣進入洗苯塔。</p><p>　　為使循環(huán)輕質(zhì)焦油中的萘含量保持穩(wěn)定，在輕質(zhì)焦油由泵送入循環(huán)槽的同時，從循環(huán)槽的壓出管引出相同的數(shù)量的焦油連續(xù)送往機械化氨水

57、澄清槽，在送往焦油車間處理。</p><p>　　橫管終冷洗萘是冷卻水和煤氣間接接觸，因而它有很多優(yōu)點：</p><p>　　設(shè)備小，操作簡便，無污染，占地面積小，基建費用比較少</p><p>　　冷卻效果好，萘的脫除高，出口煤氣約22℃，煤氣含萘量大約在350～450mg/Nm3</p><p>　　無須用洗油，只須自產(chǎn)輕質(zhì)焦油，節(jié)約洗油

58、耗量，同時煤氣中毒萘直接轉(zhuǎn)入焦油，減少萘的損失。</p><p>　　由于煤氣不直接與水接觸，故沒有含酚污水的處理，另外，由于系統(tǒng)阻力小，風(fēng)機電耗低。</p><p>　　這種工藝解決了前幾種工藝流程中存在的廢水多，含萘高的問題，它使煤氣的含萘量可降到400毫克/標m3，因而該工藝有點突出，而且徐州地區(qū)具有豐富的低溫 地下水（18℃）因而本設(shè)計采用的就是這種工藝。</p>&

59、lt;p><b>　　3.3 洗苯工藝</b></p><p>　　目前，國內(nèi)焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴，經(jīng)過終冷的煤氣溫度降至25～27℃，然后進入洗苯塔回收苯族烴，回收方法大致分為下列三種：</p><p><b>　　洗油吸收法</b></p><p>　　用洗油在洗滌塔中回收煤氣中的苯族烴，再

60、將吸收了苯族烴的洗油（富油）送入脫笨蒸餾裝置中，以提取粗苯，脫笨后的洗油（貧油）經(jīng)過冷卻后，重新送至洗滌塔循環(huán)使用，洗油吸收法又分為常壓吸收法和加壓吸收法，加壓吸收法可以強化生產(chǎn)過程，適用于煤氣遠距離輸送或用作合成氨廠原料的情況下采用。</p><p><b>　　吸附法：</b></p><p>　　使煤氣通過具有微孔組織比表面很大的活性炭或硅膠等固體吸附劑，苯族烴

61、即被吸附在其表面上，直至達到接近飽和狀態(tài)，然后用水蒸氣直接進行解析，即得粗苯。</p><p>　　用活性炭做吸附劑，可將煤氣的苯族烴完全吸附下來但此法要求煤氣凈化的程度較高，加之吸附劑價格昂貴，因此在工業(yè)上應(yīng)用受到一定的限制，而多用于煤氣苯族烴的定量分析。</p><p><b>　　凝結(jié)法：</b></p><p>　　在低溫加壓的情況下，

62、使苯族烴從煤氣中冷凝出來，此法比吸收法所得到的粗苯質(zhì)量好，但煤氣的壓縮及冷凍過程復(fù)雜，阻力消耗大，設(shè)備材質(zhì)要求高。</p><p>　　第四章 粗苯脫苯方法及工藝選擇</p><p>　　4.1 回收方法</p><p>　　目前國內(nèi)焦化廠主要采用洗油吸收法回收煤氣中的苯族烴，油吸收法可分為焦油洗油吸收法和石油吸收法，洗油質(zhì)量的要求：焦油洗油的指標見下表<

63、/p><p>　　石油洗油質(zhì)量指標 </p><p>　　4.1.1 用焦油洗油回收粗苯</p><p>　　用洗油回收煤氣中的粗苯的方法，所用的洗苯塔有多種型式，但工藝流程基本一樣。用塑料花環(huán)填料塔的工藝流程見圖4-1。</p><p>　　圖4-1 洗苯工藝流程圖</p><p>　　1-填料洗

64、苯塔 2-富油泵 3-貧油中間槽 4-貧油冷卻器</p><p>　　煤氣經(jīng)最終冷卻到25~27℃后，進入洗苯塔。塔前的煤氣含粗苯</p><p>　　32~40克/標m3，塔后的煤氣中含粗苯低于2克/標m3。</p><p>　　從脫苯工序來的貧油，含苯0.2~0.4%，進入貧油槽，用貧油泵進入洗苯塔頂部，從塔頂噴淋而下，含苯量增至2.5%左右。用富油泵將富

65、油從塔底抽出，送往脫苯工序。脫苯后的貧油送回貧油槽循環(huán)使用。</p><p>　　本設(shè)計所選用的就是這種工藝流程，但洗苯塔有多種形式，選擇合適的塔型是值得研究的。</p><p>　　用洗油回收煤氣中的粗苯的方法，所用的洗苯塔有多種形式，但工藝流程基本一樣，用塑料花環(huán)調(diào)料塔回收粗苯的工藝流程見圖4-2。</p><p>　　圖4 -2 塑料花環(huán)填料塔回收粗苯

66、的工藝流程圖</p><p>　　1-富油泵 2-塑料花環(huán)洗苯塔 3-貧油槽 4 –貧油冷卻器 5—貧油槽</p><p>　　洗苯塔底部為洗油接受槽，用鋼板與煤氣部分隔開，從塔頂下來的洗油經(jīng)U 型管流入該槽，U型管內(nèi)有一定的液位，足以封位煤氣，阻止它進入油槽從放散管溢出。</p><p>　　洗苯塔噴頭上方設(shè)置捕霧器，以捕集的油滴，減少洗油損失，塔頂還有

67、一個噴口，以清洗捕霧層。</p><p>　　4.1.2 石油洗油回收粗苯</p><p>　　用石油洗油回收粗苯的工藝流程與用焦油洗油回收的一樣，只是在設(shè)計貧油槽時，須考慮，經(jīng)常排油渣和生成腐蝕物。</p><p>　　目前國內(nèi)使用的是有洗油為輕柴油，與焦油洗油比較，耗量低，油水分離容易，具有較高的穩(wěn)定性，長期使用后其物理化學(xué)性質(zhì)幾乎不變，此外，石油洗油吸萘的能力

68、強，一般塔后煤氣含萘量可低于150mg/Nm3.</p><p>　　石油洗油的缺點是洗苯能力較低，富油含苯量為1.2～0.3%，故循環(huán)洗油量每噸（180℃前粗苯為65m3）和脫笨的耗氣量較多，此外，在洗苯過程生成難溶的油渣，容易堵塞換熱設(shè)備，含油渣的洗油和水容易形成乳蝕液，影響正常操作，所以洗油含渣量不宜大于20mg/ρ.另外焦化廠使用石油洗油需外購，因此多數(shù)焦化廠采用焦油洗油。</p><

69、p>　　為了滿足從煤氣中回收和制取粗苯的要求，洗油具有如下性能：</p><p>　　常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在加熱時又能使粗苯很好的分離出來。</p><p>　　有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，即在長期使用中吸收能力基本穩(wěn)定。</p><p>　　在吸收操作溫度下不應(yīng)析出固體沉淀物。</p><p>　　易于水分離，且不能生成乳蝕物。&

70、lt;/p><p>　　有較好的流動性，易于用泵抽送并能在調(diào)料上均勻分布。</p><p>　　由于石油洗苯工藝流程缺點較多，特別選型上存在難題，故一般不采用它，而多采用第一種工藝流程。本設(shè)計就采用焦油洗油回收粗苯工藝。</p><p>　　4.2．裝置流程及說明</p><p><b>　　生產(chǎn)工藝流程說明：</b><

71、;/p><p>　　煉焦煤在焦爐干鎦過程中產(chǎn)生的苯族烴隨荒煤氣逸出，粗苯是有機化學(xué)工業(yè)的重要原料，回收粗苯具有較高的經(jīng)濟效益。焦爐煤氣中粗苯含量一般為25～40g/m3.粗苯的產(chǎn)率與裝爐煤的質(zhì)量、煉焦溫度和焦爐爐頂空間溫度有關(guān)。即粗苯的產(chǎn)率隨裝爐煤揮發(fā)分的提高而增加，隨煉焦溫度、爐頂空間溫度的提高而下降。通常為裝入干煤的0.9%～1.3%。粗苯的產(chǎn)率與裝入煤的揮發(fā)分的關(guān)系可用下式表示。</p><

72、p>　　Y= -1.6+0.144V－0.0016V2 </p><p>　　1——脫水塔 2——管式爐 3——再生器 4——脫苯塔 5——熱品油槽 6——兩苯塔 7——分凝器 8——換熱器 9——冷凝冷卻器 10——冷凝器 11——分離器 12——回流柱 13——加熱器 </p><p>　　粗苯產(chǎn)品的技術(shù)要求主要有兩個指標：一是水分，要

73、求在室溫下目測無可見不溶解水；二是對粗苯產(chǎn)品作流程測定，當粗苯產(chǎn)品作為溶劑用時,180℃前餾出量應(yīng)＞91%，當作為精制用粗苯時180℃前餾出量應(yīng)＞93%。 粗苯的主要組分有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯等芳烴，此外還含有不飽和化合物、含硫化合物、脂肪烴、萘、酚類和吡啶類化合物，其組成見下表。</p><p>　　從焦爐煤氣中回收粗苯一般均采用焦油洗油作吸收劑，其工藝包括洗滌和蒸餾兩個部分。</p><

74、;p><b>　　4.3.粗苯洗滌</b></p><p>　　焦油洗油吸苯的工藝流程見下圖。如圖下所示，焦爐煤氣以25～27℃依次通過串聯(lián)的洗苯塔，與塔頂噴灑的焦油洗油逆流接觸，脫除粗苯后煤氣從塔頂排出。塔底排出含粗苯約2.5%的富油送往蒸餾裝置脫苯。脫苯后的貧油含苯0.2％～0.4%，經(jīng)冷卻至27～30℃后送至洗苯塔循環(huán)使用。用于吸收苯的焦油洗油質(zhì)量標準如下：</p>

75、<p>　　焦油洗油吸苯的工藝流程</p><p>　　近年來，國內(nèi)使用洗苯塔的填料型式較多，老式的木格填料已很少使用，使用較多的為鋼板網(wǎng)填料和花環(huán)填料。一般采用兩塔串聯(lián)型式，也有采用一塔洗苯的型式。</p><p><b>　　4.3.粗苯蒸餾</b></p><p>　　目前國內(nèi)各焦化廠均普遍采用了管式爐加熱富油脫苯工藝。這種工

76、藝可以有雙塔生產(chǎn)輕苯、重質(zhì)苯以及單塔生產(chǎn)粗苯和單塔生產(chǎn)輕苯、重苯三種方法。</p><p>　　（1）脫苯工藝的主要種類 脫苯有水蒸氣加熱蒸餾法和管式爐加熱蒸餾兩種脫苯工藝，兩種工藝都可以回收一種苯或輕苯、重苯兩種。</p><p>　　（2）水蒸氣加熱蒸餾法與管式爐加熱蒸餾法比較入下表：</p><p>　　由以上材料可知，管式爐加熱法有以下有點：脫苯程度高

77、，貧油含苯量可達0.1%左右，粗苯回收效率高，蒸汽耗量低，每生產(chǎn)1t180℃前粗苯蒸汽耗量為1～1.5t，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，蒸餾和冷凝冷卻設(shè)備的尺寸小等。所以本設(shè)計采用管式爐加熱的二苯塔。</p><p>　　從洗氨工段過來的粗苯煤氣進入終冷器，出終冷器的煤氣通過洗苯塔，洗油按逆流洗滌原理噴入塔內(nèi)進行吸苯，出洗苯塔的洗油含苯量約為2.5%左右，稱為富油。富油在分縮器下面的三格中

78、被脫苯塔來的蒸氣加熱到70~80℃，然后進入管式貧富油換熱器被溫度為130～140℃的熱貧油加熱到90～100℃，再利用煤氣加熱的管式爐中加熱到135～145℃。</p><p>　　粗苯蒸氣進入兩苯塔中，在此將粗苯分餾成兩種餾分即輕苯和重苯。講從塔頂逸出的輕苯溫度控制在73～78℃，在冷凝冷卻器中冷卻到25～35℃，最后進入回流槽，一部分用泵打向兩苯塔作回流，一部分送到精苯車間油罐。</p>&l

79、t;p>　　兩苯塔的提餾段由三層高泡罩塔板組成，設(shè)有間接蒸汽加熱蛇管，并送入少量直接蒸汽，用以加熱底部的液體，提取其中的低沸點組分。兩苯塔的底部溫度保持在150℃左右。</p><p>　　由兩苯塔底部出來的洗油含苯為0.3～0.5%，稱為貧油，溫度比富油預(yù)熱溫度約低3～5℃（130～140℃），自流入貧富油換熱器，經(jīng)與富油換熱后冷卻到110～120℃，然后用泵打到貧油排管冷卻架，用水噴淋冷卻到25～30℃

80、，送回洗苯塔噴淋。</p><p>　　為了保持循環(huán)洗油的質(zhì)量，在富油入塔前的管路上抽出1～1.5%送如洗油再生器，在此被壓力為0.98～1.176兆帕的間接蒸汽加熱到160～180℃，并用直接過熱蒸汽蒸吹。吹出的155～175℃的油氣和水蒸氣混合物通過脫苯塔底部，而再生器底部殘渣則靠器內(nèi)壓力間歇排出。這樣處理后的洗油，其質(zhì)量保持為：比重≤1.07，水分＜1%，含酚≯0.5%，含萘≯9%，300℃前餾出量≤85%

81、。</p><p>　　第五章 主要設(shè)備的工藝計算和選型</p><p>　　5.1 終冷洗苯部分的工藝計算及設(shè)備選型</p><p>　　5.1.1 計算依據(jù)</p><p>　　煤產(chǎn)氣量 320 煤</p><p>　　煤氣密度

82、 0.454 kg/</p><p>　　產(chǎn)率 (占裝煤量) 0.2 %</p><p>　　密度 1.518 kg/</p><p>　　粗苯的回收率(占裝煤量) 1.1 %</p><p>　　洗

83、苯塔后煤氣含苯 2 g/</p><p>　　粗苯蒸汽密度 3.667 kg/</p><p>　　煤氣量 45000 /h</p><p><b>　　煤氣溫度</b></p><p>

84、　　硫銨工段來的煤氣溫度 58 ℃</p><p>　　飽和溫度 52 ℃</p><p>　　終冷溫度 22 ℃</p><p>　　全年生產(chǎn)時間：300天，其余時間為維修時間。</p><p>　

85、　5.1.2 計算過程</p><p><b>　　煤氣流量</b></p><p><b>　　裝爐干煤量 </b></p><p><b>　　= 產(chǎn)量/產(chǎn)率</b></p><p>　　= 90*104/75%</p><p>　　=120*10

86、4噸/年 </p><p><b>　　=166.7 </b></p><p><b>　　干煤氣量</b></p><p>　　=166.7×320</p><p>　　=53344 /h </p><p>　　G= 53344×0.454 = 2

87、4218.2kg/h</p><p><b>　　煤氣中含量 </b></p><p>　　= 166.7×1000×0.2%</p><p>　　= 333.4 kg/h</p><p><b>　　V = G/</b></p><p>　　= 333

88、.4/1.518</p><p>　　= 219.6/h </p><p><b>　　煤氣中粗苯含量</b></p><p>　　G = G×粗苯的回收率+ V×塔后煤氣含苯量</p><p>　　= 166.7×1000×1.1%＋53344×0.002</

89、p><p>　　= 1940.39 kg/h</p><p><b>　　V= G/</b></p><p>　　= 1940.39 / 3.667</p><p><b>　　= 529/h </b></p><p>　　上述三種氣體流量之和</p><p

90、>　　= 53344+219.6+529</p><p>　　= 54092 /h</p><p>　　塔前煤氣中水蒸氣量（Gkg/h和V/h）</p><p>　　塔前煤氣溫度T = 58℃，煤氣露點T = 53℃</p><p>　　露點下的水蒸汽壓力 P = 13582 Pa </p><p&g

91、t;　　煤氣絕對總壓力 = 大氣壓＋煤氣總壓（表）</p><p>　　= 101300+10000</p><p>　　= 111300 Pa</p><p><b>　　= </b></p><p>　　=7518.34/h</p><p><b>　　G = </b>

92、</p><p>　　= 7518.34×18/22.4</p><p>　　= 5638.76 Kg/h</p><p>　　塔后煤氣中水蒸汽量（Gkg/h和V/h）</p><p>　　塔后煤氣溫度T= 22℃ 露點T= 22℃ </p><p>　　露點下水蒸汽壓力 = 2638 Pa<

93、/p><p>　　塔后煤氣絕對總壓力:</p><p>　　P = 大氣壓＋塔后煤氣壓力</p><p>　　= 101300+8500 </p><p>　　= 109800Pa</p><p>　　= 54092×2638/(109800-2638)</p><p>　　= 1331.

94、58/h</p><p>　　G= V×18/22.4</p><p>　　= 1331.58×18/22.4</p><p>　　=998.69 Kg/h</p><p>　　5.1.3橫管終冷洗萘塔的計算</p><p><b>　　熱量衡算</b></p>

95、<p><b>　　帶入熱量</b></p><p><b>　　干煤氣帶入熱量</b></p><p>　　= V×干煤氣在58℃下的焓</p><p>　　= 53344×87.42</p><p>　　= 4663332.48 KJ/h</p>&l

96、t;p><b>　?。?）帶入熱量 </b></p><p>　　= G×在塔前溫度下的比熱×塔前溫度</p><p>　　= 333.4×0.9902×58</p><p>　　= 19147.70 KJ/h</p><p>　　(3) 粗苯帶入熱量：</p>

97、<p>　　= G× I KJ/h</p><p>　　I = 4.18×(103＋ct)</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　c = (20.7＋0.026t)/M Kcal/(kg℃)</p><p>　　M——粗苯平均分子量，可取為82.2</

98、p><p>　　t——煤氣塔前溫度，58℃</p><p>　　則c = (20.7＋0.026×58)/82.2</p><p>　　= 0.27 Kcal/kg℃</p><p>　　I = 4.18×(103＋0.27×58)</p><p>　　= 496.00 KJ/kg</p

99、><p><b>　　= G× I </b></p><p>　　= 1940.39×496.00</p><p>　　= 962433.44 KJ/h</p><p>　　(4) 水蒸氣帶入熱量：</p><p>　　= G×水蒸氣塔前溫度下的焓</p>

100、<p>　　= 5638.76×2600.54</p><p>　　= 14663820.93 KJ/h</p><p><b>　　故帶入熱量為：</b></p><p>　　=4663332.48+19147.70+962433.44+14663820.93</p><p>　　= 2030873

101、4.55 KJ/h</p><p>　　2. 帶出熱量Q出：</p><p>　?。?）干煤氣帶出熱量</p><p>　　= V×干煤氣在22℃下的焓</p><p>　　= 53344×33.16</p><p>　　= 1768887.04 KJ/h</p><p>

102、　　式中 33.16——22℃下干煤氣的焓， KJ/h</p><p><b>　?。?）帶出熱量 ：</b></p><p>　　= G×在塔后溫度下的比熱×塔后溫度</p><p>　　= 333.4×0.9889×22</p><p>　　= 7253.38 KJ/h<

103、;/p><p>　?。?） 粗苯帶出熱量：</p><p>　　= G× ，KJ/h</p><p>　　= 4.18×(103＋)</p><p>　　式中 =（20.7+0.026）/M,kcal/(kg℃)</p><p>　　M——粗苯平均分子量，可取為82.2</p><

104、;p><b>　　——煤氣塔后溫度℃</b></p><p>　　= (20.7＋0.026×22)/82.2</p><p>　　= 0.259 kcal/(kg.℃)</p><p>　　= 4.18×(103＋0.259×22)</p><p>　　= 454.36 KJ/kg&

105、lt;/p><p><b>　　故粗苯產(chǎn)品帶出熱量</b></p><p>　　= 1940.39×454.36</p><p>　　= 881635.60 KJ/h</p><p>　?。?） 水蒸氣帶出熱量：</p><p>　　= G×水蒸氣塔前溫度下的焓</p>

106、<p>　　= 998.69×2533.94 </p><p>　　= 2530620.54 KJ/h</p><p><b>　　故帶出熱量為：</b></p><p>　　= 1768887.04＋7253.38＋881635.60＋2530620.54</p><p>　　=5188396.

107、56KJ/h</p><p><b>　　冷卻面積的計算</b></p><p>　　冷卻水采用18℃的地下水出塔溫度為28℃左右</p><p><b>　?。?）冷卻水量</b></p><p>　　W =（Q—Q）/【（28—18）×4.18×1000】</p>

108、<p>　　= (20308734.55 —5188396.56) /【（28—18）×4.18×1000】</p><p>　　= 361.73 m/h</p><p><b>　　傳熱系數(shù)的計算：</b></p><p><b>　　K =</b></p><p&g

109、t;　　是由煤氣至管外璧的對流傳熱系數(shù) J/㎡·S·K</p><p>　　㏑ = 0.0522x＋5.36</p><p>　　式中：x—每m飽和煤氣（塔前塔后的露點下為飽和煤氣）中水蒸氣的平均含量（體積百分比）</p><p>　　查得：塔前露點58℃時煤氣水蒸氣含量 x = 91.0 g/Nm</p><p>　　

110、塔后露點22℃時煤氣水蒸氣含量x = 19.5 g/Nm</p><p>　　X =【】×100÷2</p><p><b>　　= 8.18 %</b></p><p>　　㏑ = 0.0522x＋5.36</p><p>　　= 0.0522×8.18＋5.36</p>&

111、lt;p><b>　　= 5.79</b></p><p>　　故：= 325.97 J/㎡·S·K</p><p>　　是管內(nèi)壁至冷卻水對流傳熱系數(shù) J/㎡·S·K</p><p>　　=0.023R （取n = 0.4)</p><p>　　橫管終冷塔采用25

112、5;2.5的無縫鋼管（鋼號為20）管數(shù)為342，根據(jù)前面計算得冷卻水量為361.73 m/h</p><p><b>　　管內(nèi)水速為</b></p><p><b>　　u = </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 0.981 m/s&l

113、t;/p><p>　　在冷卻水的平均溫度為：=23℃時水的物性參數(shù)如下：</p><p>　　比熱：C= 4.18 KJ/Kg·k導(dǎo)熱系數(shù)： = 0.6 J/m·s·k</p><p>　　黏度： = 9.437×10pa 密度： = 997.45 kg/ m</p><p><b>　　則：&

114、lt;/b></p><p><b>　　R = </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 20737.49</p><p><b>　　= 6.53</b></p><p><b>　　故 = &

115、lt;/b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 4151.64 </p><p>　　管壁厚b = 0.0035m,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，</p><p>　　b/λ = 0.0025/51.54 = 4.85×10㎡·S·K/J(管壁熱阻)</p>

116、;<p>　　查手冊得：管內(nèi)壁污垢熱阻R== 1.7197×10㎡·S·K/J</p><p>　　管外壁污垢熱阻R== 1.7197×10㎡·S·K/J</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　= 1/325.97+1.7197×10+4

117、.85×10+1.7197×10+ 1/ 4151.64</p><p>　　= 3.701×10㎡·S·K/J</p><p>　　故：K = 270.19 J/㎡·S·K</p><p><b>　　冷卻面積的計算：</b></p><p>

118、<b>　　求平均溫差：</b></p><p>　　煤 氣： 58℃22℃</p><p>　　冷卻水： 28℃18℃</p><p>　　————————————————</p><p>　　△T： 30℃ 4℃</p><p>　　則平均溫差為：== = 12.94℃</

119、p><p><b>　　冷卻面積F：</b></p><p><b>　　由公式得：</b></p><p>　　F = 15120337.99×1000/(12.94×270.19×3600)</p><p>　　= 1201.31㎡</p><p&g

120、t;<b>　　高度計算</b></p><p><b>　?。?）管箱高度</b></p><p>　　管間距為32mm，正△布管，則行間距為22.6㎜可取25mm</p><p>　　塔體采用邊長為2米的長方形制造，每排可布57根水管，每組管束含6排，則一組共有57×6=285根水管，組間距取60㎜，則一個管

121、箱高度為32×10+20×2+60=420㎜，箱間距取200mm。</p><p><b>　　計算有效管長</b></p><p>　　管子的傾斜度約為3℃，形狀如圖：由于每側(cè)的管箱間距為2000mm，則每根水管的縱向傾斜距離為100mm，如圖：</p><p><b>　　則有效管長為：x=</b>

122、</p><p><b>　　管箱數(shù)：</b></p><p><b>　　共需要管束個數(shù)為</b></p><p>　　取m=28組，而每個管箱含2組管束，則共需28組管束，14個管箱，分兩段，一段為7個管箱，二段為7個。</p><p><b>　　塔高計算：</b><

123、;/p><p><b>　　有效管板高度為：</b></p><p>　　= 350+420×14+200×13+350 = 9180mm = 9.18m</p><p>　　兩段噴灑高度共取1m，煤氣出口2m，煤氣入口1m，底部油槽高5m，則實際塔高為：H =+1+2+1+4 = 17.18 m</p><