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新员工安全培训课件
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乙炔车间工艺
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电石乙炔法生产聚氯乙烯的节能措施
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1第一章概述1.1车间概况及特点11.1.1车间设计的生产规模年产50000吨VCM车间，本设计承担VCM单体分离工段工艺设计。1.1.2生产方法50年代以前，VCM主要采用电石乙炔和氯化氢制造，以后产生了联合法和烯炔法。联合法以1，2二氯乙烷（EDC）裂解制取氯乙烯并副产氯化氢。然后，以氯化氢与电石乙炔再合成VCM，两种粗VCM经精制后得到纯VCM，美国的石油化学工业迅速发展，以天然气为原料获得廉价乙烯，将乙烯与氯气用液相反应制得EDC，然后对其进行热裂解制得VCM，裂解产物的副产物氯化氢在原料转换的初期曾用于电石乙炔法中，构成了联合法的基础。烯炔法是以石脑油裂解得到乙烯、乙炔裂解气，不经分离即直接制取VCM，以后又研究出用原油作裂解气的原料。比较起来烯炔法投资较大，工艺复杂，成本也较高，到1971年停止了运转。1964年美国采用固特里奇工艺建成第一套乙烯氧氯化装置，由于此工艺成本较低、生产能力大，得以迅速推广。当时出现的乙烯氧氯化工艺，主要是固特里奇的沸腾床和斯托弗的固定床法。氧氯化法的成功，不仅使制造VCM的碳源从乙炔完全转变为乙烯，而且为联合平衡法制造VCM打下了基础。联合平衡法是将乙烯直接氯化、乙烯氧氯化和EDC的热裂解3个主反应结合起来的。目前世界上有90的VCM产量是用联合平衡法生成的。在六、七十年代，为保证氯气供应的大量需求，在烧碱的制法上，完成了氨碱法向食盐电解法的转换。此后，出现了纯氧为原料的氧氯化法在沸点下于EDC液相中直接将乙烯氧化，生成的EDC以气相排出，简化了分离、洗涤工艺，热能得以充分利用。本设计采用电石乙炔法生产VCM以炔和氯化氢为原料，在氯化汞催化剂的作用下，进行气相加成反应。采用列管式固定床转化器反应后合成气经泡沫塔、水洗塔、碱洗塔除去其中的酸性气体，再进行压缩、冷凝、气液分离、精馏，从而精制得纯度为99.99的VCM反应方程式如下主反应C2H2HCl→CH2CHCl2副反应C2H2H2O→CH3CHOC2H22HCl→CH2ClCH2Cl该方法建厂投资较低，自动化要求低，乙炔转化率高，技术成熟，流程简单，适合中小规模生产。1.1.3工艺特点1.混合冷冻脱水1利用氯化氢吸湿性质，在混合时吸收乙炔中的部分水变成浓盐酸，以降低乙炔气中的水蒸气分压。2利用冷冻的方法使混合器总的残余水分冷凝，使气体中的水蒸气分压进一步降低，从而达到脱水目的。3采用湿氯化氢气体与湿乙炔气一次冷冻脱水，可省去氯化氢干燥装置。2.使用列管式固定床反应器优点1床层内流体成轴向流动，可以近似认为是理想的活塞流，推动力大，催化能力强。2流体的停留时间可以控制，温度分布可以调节，有利于提高反应转化率和选择性。3固定床触媒不易磨损，可减少触媒耗量，并可在高温下使用。缺点1结构复杂，合金钢耗量较大。2传热效果差，需要很大的传热面，反应温度不易控制，热稳定性差。3轴向温差较大，存在热点，易飞温。4触媒的装卸不便，若装不均匀，易造成气体短路和沟流。5原料气充分混合方能进入反应器，故原料气的组成严格受爆炸极限限制。3.氯乙烯的精制采用低塔和高塔加压精馏1因氯乙烯在常压下沸点为13.9℃，采用加压操作可减少冷剂用量，3降低单位聚氯乙烯产品的电耗和生产成本。2先除低沸物，再除高沸物，可节约能耗，并且保证了产品从塔顶出料，提高了产品纯度。1.2车间布置原则VCM单体生产工段分为合成和精制两部分工段的设备布置基本按流程顺序组织排列，保持水平和垂直方向的连续性，这样可以节约管材。有位差的设备尽量利用位能，以节省能源，并且考虑设备安装、操作、管理、维修方便。另外，凡属相同的设备或同类型的设备或操作相似的有关设备应尽可能集中布置，以便集中管理，并可减少备用设备。即互为备用，如泵、压缩机等。在安全上，要考虑物料特性对防水、防爆的要求。在规划上，考虑车间的发展前景与扩建的需要，设备建筑间的防火间距的要求。1.3物料和能量的合理利用在VCM的生产过程中的能源管理，首先在配备好各种水、电、气、计量仪表的条件下，搞好能源调查和能量衡算，测算每吨氯乙烯产品的水、电、气等单项能耗。采用最优化的设计方案尽量使得原料的转化率和收率最高。对于冷却用的工业水，要尽量重复使用并加强循环回收，反应器移热用的热水循环回热水罐，用于预热器加热和为再沸器提供热量。泡沫塔排出的浓度较大的盐酸经回收后出售或运送至其他车间。高沸塔釜出料经回收处理后出售。1.4装置内三废治理和环境保护措施VCM生产中主要污染物有VCM气体、高沸物残液、氯化高汞以及废酸和废碱等。生产环境保护的核心是最大程度的减少或消除这些污染物在生产中的流失，要尽量做到回收利用。VCM排放前经过彻底的尾气吸附，用活性炭加以回收利用，废气排放于高空，高废残液排入残液储槽定期回收。氯化高汞的脱除采用活性炭除汞器。废酸、废碱大量的回收重新利用，剩余极少量的废酸、废碱经处理后，排放于排污口。1.5生产制度4本装置年开工8000小时，采用五班三运转制，连续生产，无重大事故不准停车。第二章生产流程2.1流程简述2整个工艺流程大体上可分为三个阶段即混合脱水、转化压缩、单体精制。混合脱水来自乙炔站的湿乙炔经计量后，经过乙炔冷却器后由乙炔砂封与氯化氢气体沿混合器切线平行进入混合器。进入混合器的乙炔气体和氯化氢气体的体积比是11.051.1，混合后进入两个并列的石墨冷却器中，用35℃盐水进行冷冻干燥，除掉混合气中夹带的水分和酸，并控制气体出口温度在1014℃之间，再经除雾器（高效除雾）除掉气体中夹带的酸雾。混合脱水设备分离下来的酸，汇集后进入压酸罐，定期用氮气压制盐酸贮罐。转化压缩乙炔和氯化氢混合的气体进入预热器，用循环热水间接将气体温度升至80℃以上，在进入装有氯化汞触媒的转化器中进行反应，在反应过程中所放出的热量，由管间的循环冷却水带走，冷却水由热水泵自热水槽打至转化器内，并将反应热带出。转化后合成气体进入脱汞器用活性炭吸附脱汞后，用水逆流吸收除掉气体中过量的氯化氢，并回收盐酸（浓度大约1530）。合成气最5后进入碱洗塔进一步除去微酸及CO2等酸性气体。从碱洗塔出来的合成气体部分经气柜水分离器进入气柜缓冲平衡，部分送机前冷却器用0℃冷冻水冷冻将气体冷却到10℃以下并脱水，之后进入压缩机将气体压缩至0.50.6MPa后经油水分离罐、机后冷却器冷却至40℃左右进入全凝器。单体精制在全凝器中用0℃的水将大部分VCM冷凝成液体，VCM入中间槽除去水分，全凝器没有凝下来的气体进入尾凝器，用35℃的盐水继续冷却，冷凝下来的液体直接进入低塔塔顶，没有冷凝下来的气体经VCM进入尾气吸附器，用活性炭纤维将VCM没有吸附的惰性气体等经空压阀排空。从中间槽出来的VCM入低塔，低塔塔釜用转化热水间接加热，将冷凝液中低沸物蒸出（经塔顶冷却器用0℃水控制）再进入高沸塔，高塔釜将VCM经塔顶冷凝器控制部分回流，大部分精VCM品冷凝器，用0℃水将VCM体再进入单体贮槽，戴聚合需料时送出。高沸塔分离出的高沸物压入贮罐后进入闪蒸塔，其中的VCM进入气柜，高沸物进入残液贮罐，定期处理。第三章物料衡算3.1VCM量的计算年产PVC50000t,年开工8000小时，则合计PVC产量为6.25t/h。VCM转化成PVC的转化率为85，回收10VCM。VCMxPVCy即y/xy0.1解得x6.6176t/h6.25/xy0.85y0.7353t/h聚合釜6因此需VCM6.6176t/h，合105.8816Kmol/h。则混合器处100乙炔气的进料量为105.11.4543Kmol/h。3.2混合器的计算3（1）3.2.1乙炔气进料（管线1）（2）（3）每小时100C2H2的进料为111.4543Kmol/h则99C2H2的进料为111.12.580Kmol/h其中N1.092Kmol/hCO0.0338Kmol/h进料条件10.5℃，164.225KPa查化学工艺设计手册下册查得该温度下的水的饱和蒸汽压为1.274Kpa则乙炔气中含水的百分数为1.274/164.则含水量为112.580/（10..Kmol/h乙炔气进料即管线1组成如表31所示表31乙炔进料组成摩尔流量摩尔组成质量流量质量组成Kmol/hmolKg/hwC2H.98.37N21....O0.880..54总计113...2乙炔气进料（管线2）取进料比C2H2HCl11.1则氯化氢干气111..5997Kmol/hHCl纯度90，H28，CO21.6，O20.4混合器7HCl122.5997Kmol/hH.Kmol/hCO.91.62.1796Kmol/hO.90.40.5449Kmol/h进料条件10.5℃，164.225KPa与气体相平衡的盐酸浓度为40查化学工艺设计手册得40盐酸上方水的饱和压Ps0.13569KPaHCl气体中水分含量135.69/8262HCl气体中的含水量9./（10..5Kmol/hHCl气的总量为122..3Kmol/hHCl气进料即管线2组成如表32所示表32氯化氢进料组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolHCl122.7H2O0.H210.CO22.O20.合计136..3混合气（管线3）操作条件10.5℃，164.225KPa混合器中有水冷凝下来40盐酸中nHCl/nH2O40/36.5/60/180.32888设冷凝水的水的摩尔质量为x，则含有HCl为0.3288x故135.69/.880.1125x）/（249.x）解之得x0.787Kmol/h则混合器出口含水量为0.880..2055Kmol/h则溶解的HCl0..2587Kmol/h混合器出口中HCl量为122.2.341Kmol/h混合器出口即管线3组成如表33所示表33混合器出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolHCl122.C2H..N21.0.O20.CO22.合计248.石墨冷却器的物料衡算（3）（4）操作条件259.15K164.225KPa石墨冷却器冷却下来的盐酸浓度为40，查得此时水的饱和蒸汽压PS17.779Pa,设冷凝下来的水为y，则HCl含量为0./.2055y）/（248.y）解得y0.1786Kmol/h故冷却下的HCl0..0587Kmol/h石墨冷却器出口即管线4组成如表34所示石墨冷却器9表34石墨冷却器出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolHCl122.9C2H..N21.0.O20.CO22.合计248..4转化器的物料衡算4（4）（5）乙炔加成反应的转化率为99，主反应收率98.44，反应方程式如下主反应C2H2HClCH2CHCl副反应C2H2H2OCH3CHO（1）C2H22HClCH2ClCH2Cl（2）参加主反应的C2H.Kmol/h参加主反应的HCl109.7156Kmol/h转化器10生成的CH2CHCl（VCM）109.7156Kmol/h由于此处水的含量很少，C2H2含量相对较大，故可认为水完全反应。故与水反应的C2H2为0.0269Kmol/h生成的CH3CHO为0.0269Kmol/h参加副反应用（2）的C2H09..5972Kmol/h生成EDC的量为0.5972Kmol/h参加副反应的HCl0.5Kmol/h剩余HCl122.61.2Kmol/h剩余C2H21.1146Kmol/h反应器出口即管线5组成如表35所示表35反应器出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H21.HCl11.VCM109.9EDC0.CH3CHO0.N21.0.O20.CO22.合计137..5泡沫塔的物料衡算乙醛极易溶于水，在此塔中全部除去（6）Y2X2取泡沫塔的吸收率为70设进入泡沫塔的洗液盐酸浓度为5（质量），出口盐酸浓度为20（质量）。（5）Y1X1惰性气体量G126.2024Kmol/h进口HCl占惰性气体的摩尔分率为Y111.40.09011出口HCl占惰性气体的摩尔分率为Y2（10.7）0.0320盐酸中的HCl与H2O的摩尔比为X1（20/36.5）/（80/18）0.12335盐酸中的HCl与H2O的摩尔比为X2（5/36.5）/（95/18）0.026设盐酸中含水的量为L，对泡沫塔进行物料衡算G（Y1Y2）L（X1X2）所以LG（Y1Y2）/（X1X2）126.110.02703）/（0.）81.82Kmol/h被吸收掉的HCl量为11.54Kmol/h剩余3.4117Kmol/h所以泡沫塔出口即管线6组成如表36所示表36泡沫塔出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H21.HCl3.VCM109.5泡沫塔12EDC0.CH3CHO0.N21.0.O20.CO22.合计129.水洗塔的物料衡算取水洗塔与泡沫塔总的吸收率为99.8（7）Y3X3即（Y1Y3）/Y199.8，则Y30.0001802塔顶一次水的进入流量81.82Kmol/h吸收的HCl为126.030..388Kmol/h剩余HCl为3..0232Kmol/h（6）Y2X2水洗塔出口即管线7组成如表37所示表37水洗塔出口组成摩尔流量摩尔组成水洗塔13Kmol/hmolC2H21.HCl0.VCM109.4EDC0.N21.0.O20.CO22.合计126.碱洗塔的物料衡算（7）（8）操作条件30℃，115KPa因为是化学吸收，所以将CO2和HCl全部吸收，出口会带去部分水蒸汽。查得30℃时，水的饱和蒸汽压P531.82mmHg4245.3Pa，则碱洗塔出口含水量为［（126...3/45.3/6Kmol/h碱洗塔出口即管线8组成如表38所示表38碱洗塔出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H21.VCM109.EDC0..0.O20.碱洗塔14H2O4.合计128.机前冷却器的物料衡算（8）（9）操作条件10℃，115KPa当t10℃时，查得水的饱和蒸汽压Ps1228.8Pa则此时的饱和水量为26/（.8）1.3389Kmol/h所以机前冷却器冷凝下的水量为4..4127Kmol/h其它组成不变，机前冷却器出口即管线9组成如表39所示表39机前冷却器出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H21.VCM109.6EDC0.N21.0.O20.H2O1.合计125.机后冷却器的物料衡算（9）（10）操作条件40℃，0.6MPa查得40℃时水的饱和蒸汽压Ps7380.6Pa则机后冷却器出口若达到饱和，含水蒸汽量为26/（.6）1.5439Kmol/h＞1.3389Kmol/h所以混合气经过机后冷却器时没有水冷凝下来，故机后冷却器即管线10与机前冷却器机后冷却器15管线9组成相同。3.10全凝器的物料衡算（11）操作条件15℃，0.5MPa（10）H2、N2、O2可视为不凝气体，故经（12）全凝器全部凝为气相，其液相分率可忽略不计。查VCM、EDC、C2H2、H2O的饱和蒸汽压表可得其平衡常数C2H2K1y1/x1P1S/P.8421VCMK2y2/x2P2S/P.5658EDCK3y3/x1P3S/P150/H2OK4y4/x4P4S/P12.79/如表所示进料组成如下C2H2Z10.0089VCMZ20.8756EDCZ30.....0043因xiZi/［eKi1e］,对e试差得e0.765则气相组成y1k1x10.x20.x30.x40.,气相总量125.301（10.765）29.4457Kmol/h所以y51.092/29.y610.70.37y70.70.0185∑yi1.0001液相出口C2H50.5Kmol/hVCM125.Kmol/hEDC125.Kmol/hH2O125.3981.34Kmol/h气相出口C2H.765）0.6Kmol/h全凝器16VCM125.301（10.765）0.Kmol/hEDC125.301（10.765）0.1Kmol/hH2O125.301（10.765）0.5Kmol/h其它气体量不变。全凝器的气相出口即管线11的组成如表310所示表310全凝器的气相出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM16.EDC0..0.8O20.H2O0.合计29.5559100全凝器液相出口即管线12的组成如表311所示表311全凝器液相出口组成17摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM93.3EDC0.O1.341.398合计95.尾凝器的物料衡算5操作条件25℃，0.5MPa（13）尾凝器气相出口中含有C2H2、H2、N2、O2、VCM五组份其中C2H21.1135Kmol/h（11）H210.8978Kmol/hN21.092Kmol/h（15）O20.5499Kmol/h（14）查表得C2H2PS9700mmHgK.553VCMPS500mmHgK.1316经试差当气相中VCM组成为y20.1279时，满足平衡。尾凝器气相出口即管线13的组成如表312所示表312尾凝器气相出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H21.VCM2.N21.0.4O20.尾凝器18合计15.6498100尾凝器液相中只有C2H2和VCM，其中C2H2x10.0.028VCMx20.97对尾凝器进行物料衡算设14管线的流量为aKmol/h15管线的流量为bKmol/h14管线组成见下文对C2H20..bVCM16..b解得a3.914管线的组成如表313所示来自低塔顶冷凝器表313低塔顶冷凝器组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM2.合计3.管线的组成如表314所示来自尾凝器，去低塔表314尾凝器组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM17.719合计17.低塔塔顶冷凝器的物料衡算6（14）yi操作条件25℃，0.5MPaxi只有两种组份C2H2和VCM（16）查手册可得C2H2PS32500mmHg,K18.553VCMPS3000mmHg,K20.7895（17）ziYikixi,经试差得管线16的组成为x10.027x20.769取管线14的组成为y10.231y20.769对低塔塔顶冷凝器进行物料衡算设16管线的流量为cKmol/h17管线的流量为dKmol/h18管线组成见下文对C2H20..1157dVCM2..8843d解得c4.7则16管线的组成如表315所示来自塔顶冷凝器，去中间槽表315低塔顶冷凝器组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.12932.7VCM4.合计4.7903100管线17的组成如表316所示来自低塔，去塔顶冷凝器低塔塔顶冷凝器20表316低塔出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM7.合计8.低塔的物料衡算7操作条件25℃，0.5MPa查手册可得C2H2PS38000mmHg,K110yiVCMPS3400mmHg,K20.8947对第一块板进行试差计算，xiyi/kixi得低塔项气相出口组成为y10.3对低塔进行物料计算（17）可得19管线各组分流量如下C2H20..Kmol/h（18）（15）VCM98.57.1Kmol/hEDC0.5972Kmol/h管线19组成如表317所示去高塔（19）表317高塔进口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM107.5EDC0.合计108.3859100低塔213.14中间槽的物料衡算8由于水的密度比VCM密度大，（16）因此，水可从中间槽底部分离出去，（12）且可视为完全分离出去。（18）则管线18中C2H20..4888Kmol/hVCM93..1927Kmol/hEDC0.5953Kmol/h管线18组成如表318所示去低塔表317低塔进口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM98.0EDC0.合计99.高塔的物料衡算以乙炔计的总收率为95％则20管线中各组分流量为C2H20.0016Kmol/hVCM105.8816Kmol/hEDC0.0106Kmol/h则21管线中各组分流量为VCM107.6＝1.9055Kmol/hEDC0.5866Kmol/h中间槽高塔⒆⒇2122则20管线组成如表319所示表319高塔顶出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolC2H20.VCM105.EDC0.01060.01合计105.管线组成如表320所示表320高塔底出口组成摩尔流量摩尔组成Kmol/hmolVCM1.EDC0.合计2.第四章热量衡算各物质的热容计算公式9A、C2H26.T1.B、C2H3Cl1.T3.C、HCl27.T2.D、H2Og7.T2.E、N27.T6.F、H26.T3.G、O26.T4.H、CO24.T1.I、CH3CHO1.T2.J、C2H4Cl22.T4.单位为kcal/KmolK△Hini∫T1T2CpiDT4.1机前冷却器的热量衡算1、物料温度有30℃降至10℃24△H（VCM）109.81）2.7852104kcal/h△H（H2O）4.kcal/h△H（H2）10.kcal/h△H（C2H2）1.240.0592kcal/h△H（EDC）0.kcal/h△H（N2）1.152.2256kcal/h△H（O2）0.kcal/h△H13.0774104kcal/h1.2864105kJ/h2、气化潜热10℃时水的气化潜热为589.6kcal/kg所以水液化移去的热为△H261.kcal/h3.6218104kcal/h1.5139105kJ/h3、总的热量变化Q△H1△H22.8003105kJ/h4、所需冷剂的量用0℃的水冷却，温度变化为0℃到5℃，物性常数Cp4.21KJ/kg℃则需要水的量为m1.1Q1.12..4kg/hCp△t4.2154.2机后冷却器的热量衡算1、物料温度有45℃降至15℃△H（VCM）109.12）22430kcal/h△H（H2O）1.2162.4kcal/h△H（H2）10.1130.8kcal/h△H（C2H2）1.8196.4kcal/h△H（EDC）0.172.7kcal/h△H（N2）1.8114.2kcal/h△H（O2）0.34.4kcal/hQ24231.2kcal/h1.0129105kJ/h2、所需冷剂的量25用30℃的水冷却，温度变化为30℃到40℃，物性常数Cp4.21KJ/kg℃则所需水的量为m1.1Q1.12.1..4kg/hCp△t4.21104.3全凝器的热量衡算1、物料温度有45℃降至15℃△H（VCM）109.65）28815kcal/h△H（H2O）1.1215.7kcal/h△H（H2）10.21505.15kcal/h△H（C2H2）1.8244.0kcal/h△H（EDC）0.8222.29kcal/h△H（N2）1.1152.18kcal/h△H（O2）0.47.14kcal/h△Hkcal/h1.kJ/h2、气化潜热15℃时的气化潜热为C2H215741Kcal/KmolEDC7269.5Kcal/KmolVCM4478Kcal/KmolH2O589.6Kcal/Kmol所以液化移去的热为△H20...2.5kcal/h1.8519106kJ/h3、总的热量变化Q△H1△H21.9823106kJ/h4、所需冷剂的量用0℃的水冷却，温度变化为0℃到10℃，物性常数Cp4.21KJ/kg℃则需要水的量为m1.1Q1.11.6105kg/hCp△t4.21104.4尾凝器的热量衡算1、物料温度有25℃降至25℃△H（VCM）2.92）1712.4kcal/h26△H（C2H2）0.7447.98kcal/h△H12160.36kcal/h9030.3kJ/h2、物料温度有15℃降至25℃△H（VCM）16.257（477..04kcal/h△H（H2O）0.10.48kcal/h△H（H2）10.92998.55kcal/h△H（C2H2）0.6316.24kcal/h△H（EDC）0.64.89kcal/h△H（N2）1.04.7kcal/h△H（O2）0.100.19kcal/h△Hkcal/h4.8104kJ/h3、气化潜热25℃时的气化潜热为C2H23104Kcal/KmolVCM5053.5Kcal/Kmol所以液化移走的热为△H317..3.3kcal/h3.6739105kJ/h4、总的热量变化Q△H1△H2△H34.2443105kJ/h5、所需冷剂的量用35℃的水冷却，温度变化为35℃到26℃，物性常数Cp0.65kJ/kg℃，则需要水的量为m1.1Q1.14.04kg/hCp△t0.6594.5低塔塔顶冷凝器的热量衡算1、物料温度有37℃降至25℃△H（VCM）7.）1141.58kcal/h△H（C2H2）0.281.13kcal/h△H11222.71kcal/h5110.94kJ/h272、气化潜热25℃时的气化潜热为C2H21574Kcal/KmolVCM4478Kcal/Kmol所以液化移走的热为△H30..05kcal/h58649.77kJ/h3、总的热量变化Q△H1△H26.376104kJ/h4、所需冷剂的量用0℃的水冷却，温度变化为0℃到10℃，物性常数Cp4.21kJ/kg℃，则需要水的量为m1.1Q1.16..96kg/hCp△t4.21104.6低塔的热量衡算1、二氯乙烷的焓变EDC全部从低塔塔釜流出，低塔塔釜温度为40℃△H（EDC）0.69.12kcal/h所以△H1269.12kcal/h2、乙炔的焓变乙炔几乎全部由塔顶流出△H（C2H2）10.19.88kcal/h△H（C2H2）20.41.03kcal/h37℃时乙炔的气化潜热为571.5kcal/h汽化吸热为0.0.41kcal/h所以△H..33kcal/h3、VCM的焓变△H（VCM）17.65898.23kcal/h△H（VCM）2（17.）825.kcal/h△H（VCM）398.kcal/h2837℃时VCM潜热为4320.2kcal/h汽化吸热为7.0.33kcal/h所以△H..31kcal/h4、总的热量变化Q△H1△H2△H.8642.76kcal/h3.287105kJ/h4.7低塔再沸器的热量衡算1、需要的热为Q2Q1Q6.kJ/h2、所需热水的量用70℃的水加热，温度变化为70℃到60℃，物性常数Cp4.17kJ/kg℃，则需要热水的量为m1.1Q1.13.104kg/hCp△t4.17104.8高沸塔的热量衡算38.57℃VCM105.8816EDC0.℃VCM107.7871EDC0.℃VCM1.9055EDC0.5866查石油化工基础数据手册中查得以下物性数据38.65℃时Cp（VCM）55.356kJ/KmolKCp（EDC）80.177kJ/KmolK48.6℃时Cp（VCM）56.522kJ/KmolKCp（EDC）81.493kJ/KmolK38.57℃时的气化潜热VCM17987.7kJ/KmolEDC29714.2kJ/Kmol高塔2948.6℃时的气化潜热VCM17400.2kJ/KmolEDC29178.9kJ/Kmol1、对系统物料作能量衡算去塔项的部分物料由38.73℃降至38.57℃放出的热量为△H..177（38.7.97kJ/h去塔釜的部分物料由38.73℃升至48.6℃吸收的热量为△H21.0.（48.638.73）1534.85kJ/h所以向系统提供的热量为Q△H1△H2596.88kJ/h2、对塔项冷凝器进行能量衡算进入塔项冷凝器的物料量为VCM105.26.29kmol/hEDC0..01264kmol/h所以塔项冷凝器移走的热量为Q.70..22.272106kJ/h考虑热损失，采用0℃的水做冷剂，温度在0℃10℃之间变化，水的热容为Cp4.21kJ/kg℃所以冷剂用量为m1.1Q11.13.5104kg/hCp△t4.21103、对塔釜再沸器进行能量衡算需对塔釜再沸器提供的热量为Q2Q1Q596.882.106kJ/h考虑热损失，采用90℃的循环热水做热剂，温度在90℃80℃之间变化，水的热容为Cp4.21kJ/kg℃所以热剂用量为m1.1Q21.12.104kg/hCp△t4.21104.9成品冷却器物料温度有38.57℃降至25℃△H（VCM）105.）18237kcal/h30△H（C2H2）0..2338kcal/h△H（EDC）0..5928kcal/h所以Q△H（VCM）△H（C2H2）△H（EDC）18239.87kcal/h76242.67kJ/h所以用0℃的水冷却，温度变化为0℃到10℃，物性常数为Cp4.21kJ/kg℃则需要水的量为m1.1Q1.992.09kg/hCp△t4.2110第五章设备选型与设计计算5.1定型设备的选定105.1.1机前冷却器1、选定换热器热物料从30℃降至10℃，冷却水从0℃升至10℃。查得物料的物性数据为Cp4189.4J/kg℃ρ2.28kg/m3λ0.07466W/m℃μ1.031105PaS查水的物性数据为Cp960J/kg℃ρ999.85kg/m3λ0.5567W/m℃μ1.6677103PaS△tm℃ln305/100Q2..1wK65w/m2℃31所以SQm2K△tm6516.37所选换热器见表51表51机前换热器技术条件DN/mmPN/kgf/cm2NnL/mdo/mmdi/mmA/m2S/m机后冷却器热物料从60℃降至45℃，冷却水从30℃升至40℃。△tm17.38℃Q1.0129105kJ/h28136wK85w/m2℃所以SQm2K△tm8517.38所选换热器见表52表52机后换热器技术条件DN/mmPN/kgf/cm2NnL/mdo/mmdi/mmA/m2S/m全凝器热物料从45℃降至15℃，冷却水从0℃升至10℃。△tm18.2℃Q1.9823106kJ/hwK800w/m2℃所以SQ7.82m2
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