化工专业毕业设计(4)

持液量 材质要求 安装维修 较大 一般金属材料制作 较容易 较小 可用非金属耐腐蚀材料 较困难 直径小于?800mm，一般比直径大时一般比填料塔造价 造价低 板式塔便宜，直径增大，造价显著增加 重量 较轻 重 所以经过对生产能力、塔效率、流动阻力、操作弹性、结构、造价、安检等各项指标的比较，和本身计算塔径为?800mm，综合考虑我将选择板式塔作为精馏的主要设备。 四、工艺流程说明

电石乙炔法流程述

电石乙炔法生产PVC分为四个工段，即乙炔工段、合成工段、精馏工段、聚合工段。

（1）乙炔工段

粉碎为粒径25-50mm的电石小颗粒装入吊斗中，由吊车加入发生器的贮斗中，在加电石的同时向发生器连续加水，电石遇水反应生成粗乙炔气，送至清净岗位并保持气柜一定高度。来自发生器的粗乙炔气，经冷却后去水环泵加压，然后去清净，中和除去硫、磷、二氧化碳等杂质。经冷凝除去水分后，送下一合成工段。 （2）合成工段

精乙炔、氯化氢两种原料按1:1.05-1.1进行混合，经混合脱水系统脱水、

预热后，通过装有吸附的HgCl2的含活性炭触媒的列管式固定床催化合成粗氯乙烯单体。粗氯乙烯气体经净化、水洗、碱洗、机前冷却器、水分离器，由压缩机加压后送至精馏工段。 （3）精馏工段

来自合成工段压缩机的粗氯乙烯，经全凝器冷凝、水分离后进入低沸塔进行精馏，分离大部分杂质，低沸塔塔釜液体进入高沸塔进一步精馏塔顶得到较纯的氯乙烯单体，经成品冷凝器冷凝后进入单体储罐，然后进入聚合工段。从全凝器出来的未冷凝的气体进入尾气冷凝器回收氯乙烯，尾气经过吸收装置排空。 （4）聚合工段

16

将精氯乙烯单体在聚合釜中按一定的配方和操作条件,聚合为聚氯乙烯树脂。

五、生产控制表

自控流程设计是流程图设计中的一个重要环节，化工生产过程中，任何单元设备对流程设计都有一定的要求，且有一定的共性。在精馏工段典型的单元设备主要有低沸塔、高沸塔，下面介绍其自控流程部分。

（一）、低沸塔

由于低沸塔的塔底物料为主要产品，采用按提馏段指标控制方案，塔底设置一自控装置。但塔顶压力稳定是平稳操作的重要因素，因为塔顶压力的变化将引起塔内气相流量和塔板上气液平衡条件的变化，从而使操作条件改变，影响产品的质量。因此塔顶也需要一自控装置。

1、塔顶

低沸塔塔顶设有一压力仪表，在出口管道上设置一压力调节阀，将温度表的测温点与调节阀用线路连接，在线路中加入一压力记录控制仪表。同时在出口管道上设一装有旁路阀的并联管道，当自控失灵时可以进行手控调节，保证压力稳定。

当塔顶压力过低时，压力自动调节阀将自动将调节阀关小，使塔顶排气量降低，使压力自动回升至设定压力。

2、塔底

低沸塔塔釜设有一液位计指示塔釜中液位，同时再沸器也设有一液位指示控制仪表，仪表与再沸器热水进口的调节阀相连。

当低沸塔的再沸器中液位过低时，调节阀将自动调小开度，使进入再沸器的热水量减少，从而使液位复原；当再沸器中液位过高时，阀门开度将增大，使进入再沸器的热水量增加，使液位降低。 （二）、高沸塔

由于高沸塔塔顶物料为主要产品，采用按精馏段指标控制方案，塔顶设置一自控装置。为控制塔釜液位，塔底再沸器也设置一液位自控装置。 1、塔顶

高沸塔塔顶设有一温度仪表，在出口管道上设置一温度调节阀，将温度仪表的测温点与调节阀用线路连接，在线路中加入一温度指示控制仪表。同时在出口管道上设一装有截止阀的并联管道，以防止自控失灵时可以手控调节。双管齐下保证产品质量。

当塔顶温度过低时，温度自动调节阀将自动将调节阀关小，使塔顶气体流量降低，使温度自动回升至设定温度。 2、塔底

高沸塔塔釜设有一液位计指示釜中液位，同时塔釜再沸器设有一液位指示控制仪表，与再沸器热水进口的调节阀相连。在热水进口管道上设一装有旁路阀的并联管道，当自控失灵时可以进行手控调节，使再沸器中液位稳定。

当再沸器中液位过低时，调节阀将自动调小开度，使进入再沸器的热水量减少，从而使液位复原；当再沸器中液位过高时，阀门开度将增大，使进入再沸器的热水量增加，使液位降低。

17

第三章 物料衡算

1、根据设计要求，列表如下： 生产能力：30000T PVC/年 名称\\组分 分子量kg/kmol 流 量kg/h VC 62.5 4720 EDC 99 90 1.79 N2 28 120 2.39 4.99 C2H2 26 20 0.40 0.0090 H2O 18 80 1.59 0.0517 总计 5030 质量含量 w% 93.84 摩尔含量x 0.8788 0．0106 2、工艺流程图概况（方块图）： 水 油水分离器 尾气冷凝器 成品冷凝器 高沸塔 碱洗塔 气柜 机前冷凝压缩机

一 、气柜： 进料 碱洗塔 气柜 出料

冷凝水 （1）来自碱洗塔的物料流率

NVC?4720kg/h?75.52kmol/h

62.5kg/kmol低沸塔 全凝器 机后冷凝器 油水分离器 同理可以得：

18

kmo/lh NEDC?0.9091kmol/h NN2?4.286h NC2H2?0.7692kmol/h NH2O?4.444kmo/l（3）冷凝水的求取：（出料298.15K） 气柜内t=25°C ， 由[1] P332可查得此时

SpH?3167.89Pa 2O∴yH2OnH2O3167.89????0.02979

P5000?101325nH2O?nvc?nEDC?nN2?nC2H2SPH2O∴nH2O=2.502kmol/h

∴气柜内水损失量NH2O?4.444?2.502?1.942kmol/h （4）从而得到出料的摩尔流率

NVC?75.52kmol/h NEDC?0.9091kmol/h

NN2?4.286kmol/h NC2H2?0.769k2mo/lh NH2O?2.502kmo/lh

物料衡算表：

碱洗塔输入 组分 kgh 气柜输出 y% kgh w% 93.84 1.79 2.38 0.40 1.59 kmolh w% 94.49 1.80 2.40 0.40 kmolh y% 89.92 1.08 5.10 0.92 2.98 100 VC EDC N2 C2H2 H2O ∑ 4720 90 120 20 80 75.52 87.89 0.9091 4.286 0.7692 4.444 1.06 4.99 0.89 5.17 4720 90 120 20 75.52 0.9091 4.286 0.7692 2.502 83.9863 45.036 0.91 100 5030 100.00 85.93 100.00 4995.036 二、机前冷凝器物料衡算 (出料283.15K)

19

进料 气柜 进料即气柜出料

机前冷凝 出料

冷凝水 查查参考书[1] p：t出=10°C ， P SH2O?1227.96Pa

332由 yH2OnH2O1227.96????0.01166

P4000?101325nH2O?nvc?nEDC?nN2?nC2H2SPH2O3mo/lh 解得 NH2O?0.961kh 所以冷凝水的量为 ?NH2O?2.502?0.9613?1.541kmo/l

因此 从机前冷凝器的出料摩尔流率是：

NVC?75.52kmol/hNEDC?0.9091kmol/hNN2?4.286kmol/h

NC2H2?0.769k2mo/lh NH2O?0.961k3mo/lh

物料衡算表： 组分 Vc EDC N2 C2H2 H2O kgh 从气柜输入 w% 94.49 1.80 2.40 0.40 0.91 kmolh 机前冷凝器输出 y% 89.92 1.08 5.10 0.92 2.98 kgh w% 95.02 1.81 2.42 0.40 0.35 kmolh y% 91.60 1.10 5.20 0.93 1.17 4720 90 120 20 45.036 75.52 0.9091 4.286 0.7692 2.502 4720 90 120 20 17.3034 75.52 0.9091 4.286 0.7692 0.9613 ∑ 4995.036 100.00 83.9863 100.00 4967.3034 100.00 82.4456 100.00

20

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库化工专业毕业设计(4)在线全文阅读。