氯乙烯精馏中低沸塔系统的物料衡算_电算法
精馏塔的物料衡算
1 精馏塔的物料衡算1.1 原料液及塔顶和塔底的摩尔分率 甲醇的摩尔质量 A M =32.04kg/kmol 水的摩尔质量 B M =18.02kg/kmol315.002.18/55.004.32/45.004.32/45.0=+=F x 898.002.18/06.004.32/94.004.32/94.0=+=D x1.2 原料液及塔顶和塔底产品的平均摩尔质量FM =0.315⨯32.04+(1-0.315) ⨯18.02=22.44kg/kmol DM=0.898⨯32.04+(1-0.898) ⨯18.02=30.61kg/kmol1.3 物料衡算原料处理量 h kmol F /467.9844.22243301075.17=⨯⨯⨯=总物料衡算 98.467=D+W甲醇物料衡算 ωX +=⨯W D 898.0315.0467.98联立解得 D=48.462kmol/h W=93.136kmol/h 0005.0=WxWM =0.0005⨯32.04+(1-0.0005) ⨯18.02=18.03kg/kmol2 塔板数的确定2.1 理论板层数N T 的求取2.1.1 相对挥发度的求取将表1中x-y 分别代入)1()1(A A A A y x y x --=α得表2所以==∑1212...21a a a m α 4.22.1.2进料热状态参数q 值的确定根据t-x-y 图查得x F =0.315的温度t 泡=77.6℃ 冷液进料：60℃t m =26.7760+=68.8℃查得该温度下甲醇和水的比热容和汽化热如下：则Cp=2.84×0.315+4.186×0.685=3.7579 kJ/kg K r 汽=1091.25×0.315+2334.39×0.685=1942.8 kJ/kg q=汽汽进泡r r )t -(+t Cp =8.19428.19428.686.77×7579.3+）—（=1.017>12.1.3求最小回流比及操作回流比采用作图法求最小回流比，在x-y 图中、自点（0.315,0.315）作进料线方程： y=1-q Xf 1--x q q =59.8x －18.53 (1)操作线方程： y=x)1-α(1αx += 3.2x14.2x+ (2)联立（1）（2）得到的交点(0.321,0.668)即为（Xq,Y q ）所以最小回流比R min =－Xq－Yq Xd Yq =321.06658.06658.0898.0--=0.6734取操作回流比为R=2R min =1.34682.1.4求精馏塔的气、液相负荷/h46.473kmol =34.5061.3468=RD =L ⨯/h 80.979kmol =34.506 2.3468=1)D +(R =V ⨯/h 144.94kmol =98.467+46.473=F +L = L'/h80.979kmol =V =V'2.1.5求操作线方程精馏段操作线方程为1n y +=1R R +n x +1D x R +=3468.23468.1n x +3468.2898.0=0.574n x +0.383 （a ）提馏段操作线方程0004.079.10005.0979.80961.63979.8094.144'''1'-=⨯-=-=+m m W m m x x x VW x VL y（b ）2.1.5采用逐板法求理论板层数由 1(1)qq qx y x αα=+- 得yyx )1(--=αα将 α=4.2 代入得相平衡方程yy yyx 2.32.4)1(-=--=αα （c ）联立（a ）、（b ）、（c ）式，可自上而下逐板计算所需理论板数。
【精品】聚氯乙烯生产工艺——物料衡算
悬浮聚合工艺概述1.悬浮聚合工艺概述氯乙烯在室温下是一种气体(沸点—13℃)，但使用时加压成液体。
它具有毒性并跟空气形成爆炸性的混合物（爆炸极限为 3.6—26％(体积)）。
因此在设计VC的贮存或运输设备时必需特别注意。
生产VC时它是比较稳定而不容易聚合的。
然而混入氧能产生氯乙烯的聚过氧化物。
这种过氧化物会分解并引发VC聚合。
因此VC的制造者要设法避免在VC中混入氧。
换句话说，如果氧的混入难以避免，可加入少量稳定剂，通常为苯酚或苯酚的衍生物，它们可以防止单体过氧化，从而抑制聚合作用。
通常加入相当少量的稳定剂(2—10ppm)就足以使含氧的VC稳定而不致发生预先聚合。
因此有时用少量稳定剂来防止长期贮存状态下的VC发生聚合。
在VC用于聚合工艺之树一般是不除去这种稳定剂的。
VC是从大型贮罐(容量达2000t的球罐)通过管道或由公路或铁路的挡车输送到PVC厂的原料罐中的。
因为把所有加到聚合釜中去的VC都转化成PVC是不经济的，所以总是要从釜中回收一定量的VC。
回收的VC返回到VC厂去重蒸馏而后与新鲜的VC混合，或者也可把它用于随后的聚合生产中。
通常采用后者，把利用的回收VC，依其实际所得量大致按比例与新鲜VC混合。
聚合脱除VC 浆料贮存脱水H2O排入下水道干燥包装和贮存VC引发剂图1氯乙烯聚合工艺VC悬浮聚合工艺中，在适宜设计的高压釜内将VC分散在水中而成为液淌，并以自由基引发刑引发聚合，直到80一90％VC转化成PVC。
然后利用所谓的“汽提”工艺从PVC与水的悬浮液中脱除残留的VC。
汽提过的浆料被离心脱水、干燥，然后按照要求存放。
这种工艺流程示意图如图1所示。
2.反应机理氯乙烯的聚合是属于连锁聚合反应。
单体分子借助于引发剂与热或光，吸收了一定的能量而变成活性分子，然后与未经活化的单体分子进行聚合，生成的中间产物仍是活性的，其原有能量并末消失，因此能进一步与另一个未经活化的单体分子进行聚合，这样连续进行下去直到能量消失为止，反应才告终止。
聚氯乙烯生产高低沸塔的模拟计算与工业应用
聚氯乙烯生产高低沸塔的模拟计算与工业应用聚氯乙烯是一种重要的合成树脂材料，广泛应用于塑料行业、建筑材料、电线电缆等领域。
在聚氯乙烯的生产过程中，高低沸塔是一个非常关键的环节。
聚氯乙烯的生产过程一般包括氯乙烯的聚合和除氯工序。
而在聚氯乙烯的聚合工序中，高低沸塔的主要作用是通过升温和减压来实现氯乙烯的聚合反应。
首先，高低沸塔的模拟计算是非常重要的，可以通过建立数学模型，模拟高低沸塔内气体和液体的流动情况，计算聚氯乙烯生产过程中的温度、压力、物料各组分的浓度等参数。
模拟计算可以帮助生产工艺优化，提高聚合反应的效率和聚氯乙烯的产品质量。
在高低沸塔的工业应用中，可以采取以下一些措施来提高生产效率和聚氯乙烯的质量。
首先，可以通过增加电加热器的功率和使用高效的换热设备，提高高低沸塔的加热速率和加热效率，缩短氯乙烯的聚合时间，提高聚合的反应速度。
其次，可以在高低沸塔中添加一些特殊的催化剂，如过氧化物等，来促进聚合反应，提高聚合反应的产率和聚合度。
另外，控制高低沸塔的温度和压力，可以实现聚合反应的最佳条件，提高聚合反应的选择性，降低副反应的发生率，提高聚氯乙烯的产品质量。
此外，高低沸塔中的搅拌设备也是一个关键的因素。
合理设计和选择搅拌设备，可以保证氯乙烯在高低沸塔中的均匀分散，促进氯乙烯与催化剂的接触，提高聚合反应的速度。
在以上工业应用中，通过模拟计算和实验验证，可以准确地确定最佳的操作条件和参数，提高聚氯乙烯的生产效率和产品质量。
同时，对于高低沸塔的设计和选型也具有重要的指导意义。
总之，高低沸塔的模拟计算与工业应用在聚氯乙烯的生产中具有重要的意义。
通过模拟计算，可以优化高低沸塔的结构和操作参数，提高聚合反应的效率和聚氯乙烯的产品质量；而在工业应用中，通过合理地控制温度、压力、催化剂等因素，可以进一步提高产率和聚合度。
因此，模拟计算与工业应用的结合有望推动聚氯乙烯生产技术的发展，促进聚氯乙烯工业的健康发展。
聚氯乙烯生产工艺开题报告
开题报告写作要求
一、开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师及教研室签署意见审查后生效。
二、开题报告的写作应包含以下几方面的内容：
1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义；
2、研究的基本内容，拟解决的主要问题；
3、研究步骤、方法及措施；
4、研究工作进度；
5、主要参考文献(不少于10篇)；
6、论文初步提纲
三、开题报告的排版要求：
封面为四号宋体，正文为小四号宋体，页边距为左3cm，右2.5cm，上下各2.5cm，标准字间距，行间距20磅，页面统一采用A4纸。
四、开题报告的字数要求：
正文（前三项）字数不得少于2000字。
聚氯乙烯生产高低沸塔的模拟计算与工业应用
聚氯乙烯生产高低沸塔的模拟计算与工业应
用
聚氯乙烯生产高低沸塔的模拟计算与工业应用
聚氯乙烯是一种重要的工业物质，其在现代生活、工业生产和工程技术等方面都有广泛的应用。
由于聚氯乙烯的原料分子量不同，它的产品的分子量也不尽相同，因此在聚氯乙烯生产过程中，采用高低沸塔来实现分子量分离和分级精制是很有必要的。
首先，将高低沸点沸塔作为典型的聚氯乙烯产品生产设备，进行物理参数模拟计算，检查高低沸性沸塔在运行中的物理性能参数，并详细了解聚氯乙烯的精制过程及开展的有效控制。
其次，根据模拟计算结果，进一步对高低沸沸塔的构造参数、结构特点及控制处理等方面进行研究、深入的细化，计算出具有可操作性的物理参数，以确保塔内流动状态、优化分离度、减小能量消耗等。
最后，以工业应用为例，推广应用上述模拟计算结果，使可操作性的物理参数得到更好的发挥，为聚氯乙烯有效分离、高效精制、优质合成提供可靠的设备保障。
综上所述，聚氯乙烯的生产中使用的高低沸沸塔，通过计算机模拟计算初步确定其物理参数，结合工业应用，进一步优化高低沸沸塔的构造参数、结构特点及控制处理等，以达到较好的聚氯乙烯生产效果。
精馏塔全塔物料衡算
一、精馏塔全塔物料衡算原料甲醇组成: 塔顶组成: 塔底组成: 进料量:s kmol a t F 234410205.2360024300]02.18/)324.01(04.32/324.0[10102.1102.1-⨯=⨯⨯-+⨯⨯=⨯= 物料衡算式为:联立代入求解:二、常压下甲醇—水气液平衡组成(摩尔)与温度关系1、温度精馏段平均温度: 提馏段平均温度: 2、密度已知:pTaaooBB A A LTp a 4.22M)M (1V=+=ρρρρ混合气密度：为相对分子质量为质量分数，混合液密度：塔顶温度: 气相组成:进料温度:气相组成:塔底温度:气相组成:1>精馏段:液相组成:气相组成:所以:2>提馏段:液相组成:气相组成:所以:由不同温度下甲醇与水得密度:求得在、、下得甲醇与水得密度(单位:)51.962 (852).96501.01716.720.011852.965...................3.9652.991003.9654.9589010072.716 (7162).99100725716901002.99204.759 (55).97993.01564.74693.0155.979..................8.97776.66702.9838.9776070564.746 (74376).6670751743607076.66015.855 (599).97846.01628.74446.01599.978................8.97752.68702.9838.9776070628.744 (74352).6870751743607052.68W WwW wWcW cWWD DcD wDcD cDDF FwF wFcF cFF=-+==--=--=--=--==-+==--=--=--=--==-+==--=--=--=--=ρρρρρρρρρρρρρρρρρρCCC o o ottt所以:845.02V 0985.12V 605.015.2734.2215.273112.115.2734.2215.273085.115.2734.2215.273kmolkg 4385.242V kmol kg 699.302V kmol kg 467.181kmol kg 41.301kmol kg 9885.301kmolkg 33.22L kmol kg 474.262L kmolkg 10.181kmol kg 56.221kmolkg 39.301VW VF VD VF W VWVWD VDVDF VFVFVF VW VF VD W W VW F F VF D D VD LF LW LF LD W W LW F F LFD D LD 212121MMMM M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M =+==+==+⨯==+⨯==+⨯==+==+==-+==-+==-+==+==+==⨯-+⨯==⨯-+⨯==⨯-+⨯=）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（水甲醇水甲醇水甲醇水甲醇水甲醇水甲醇ρρρρρρρρρt t t y y y y y y x x x x x x3、混合液体表面张力:二元有机物—水溶液表面张力可用下列公式计算: 注:式中,下脚标w 、o 、s 分别代表水、有机物及表面部分;、指主体部分得分子数;、指主体部分得分子体积;、为纯水、有机物得表面张力;对甲醇q=1。
13万t／a聚氯乙烯生产中高低沸塔的计算机模拟计算与工业应用
Ｃ ｍｐ ｔｒｓ ｌｔ ｎｃ ｌｕａｉｎ ａ ｄｉｄ ｓｒ ｌ ｐ ｌ ａｉｎｏ ｉｈａ ｄ ｏ ｕｅ ｉ ａｉ ａｃ ｌｔ ｎ ｕ ｔｉ ｐｉ ｔ ｆ ｇ ｎ ｍｕ ｏ ｏ ｎ ａａ ｃ ｏ ｈ ｌｗ ｂ ｉ ｎ ｗ ｒ ｏ ３ ｔａｐ ｌｖｎ ｌ ｈｏ ｉｅｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｏｌ ｇｔ ｅｓｆ ｒ１ ０ ｋ／ ｏｙ ｉｙ ｃ ｌｒ ｒｄ ｃｉ ｉ ｏ ｄ ｏ
李群 生’ 杨金 苗 张 新力 ， 志 明 周 军 关 刚 ， ， 安 ， ，
（． １ 北京化 工 大学化 学 工程 学院 ， 北京 １ ０ ２ ； ． ０ ０ ９ ２ 新疆 天业 股份 有 限公 司 ， 新疆 石 河子 ８ ２ Ｏ ） ３ Ｏ ０
［ 关键 词 ］聚 氯 乙 烯 ； 拟 ； 能 模 节
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精馏塔的物料衡算
滨州学院课程设计任务书一、设计题目：分离苯——甲苯混合液的筛板板式精馏塔工艺设计二、设计条件：（1）设计规模：苯——甲苯混合液4万t/a。
（2）生产制度：年开工300天，每天三班8小时连续生产。
（3）原料组成：苯含量35%（质量百分率，下同）.（4）进料热状况：含苯35%（质量百分比，下同）的苯——甲苯混合液,25℃.（5）分离要求：塔顶苯含量不低于98%，塔底苯含量不大于0.8%。
（6）建厂地址：大气压为760mmHg，自来水年平均温度为20℃的滨州市三、设计内容1、设计方案的选定2、精馏塔的物料衡算3、塔板数的确定4、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算（加热物料进出口温度、密度、粘度、比热、导热系数）5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算6、塔板主要工艺尺寸的计算7、塔板的流体力学验算8、塔板负荷性能图（精馏段）9、换热器设计10、馏塔接管尺寸计算11、制生产工艺流程图（带控制点、机绘，A2图纸）12、绘制板式精馏塔的总装置图（包括部分构件）（手绘，A1图纸）13、撰写课程设计说明书一份设计说明书的基本内容⑴课程设计任务书⑵课程设计成绩评定表⑶中英文摘要⑷目录⑸设计计算与说明⑹设计结果汇总⑺小结⑻参考文献14、有关物性数据可查相关手册15、注意事项⑴写出详细计算步骤，并注明选用数据的来源⑵每项设计结束后列出计算结果明细表⑶设计最终需装订成册上交四、进度计划（列出完成项目设计内容、绘图等具体起始日期）1、设计动员，下达设计任务书0.5天2、收集资料，阅读教材，拟定设计进度1-2天3、初步确定设计方案及设计计算内容5-6天4、绘制总装置图2-3天5、整理设计资料，撰写设计说明书2天6、设计小结及答辩1天目录摘要 (1)绪论 (1)设计方案的选择和论证 (2)1.设计思路 (2)2．设计方案的确定 (2)第一章塔的工艺设计 (3)1.1基础物性数据 (3)1.2精馏塔的物料衡算 (4)1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 (4)1.2.2平衡线方程的确定 (5)1.2.3进料热状况q的确定 (5)1.2.4操作回流比R的确定 (6)1.2.5求精馏塔的气液相负荷 (6)1.2.6操作线方程 (7)1.2.7用逐板法算理论板数 (7)1.2.8.实际板数的求取 (8)1.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 (8)1.3.1进料温度的计算 (8)1.3.2 操作压强 (9)1.3.3平均摩尔质量的计算 (9)1.3.4平均密度计算 (10)1.3.5液体平均表面张力计算 (11)1.3.6液体平均粘度计算 (12)1.4 精馏塔工艺尺寸的计算 (12)1.4.1塔径的计算 (12)1.4.2精馏塔有效高度的计算 (14)1.5 塔板主要工艺尺寸的计算 (15)1.6塔板布置 (16)1.7筛板的流体力学验算 (17)1.8．塔板负荷性能图（以提镏段为例） (18)1.9小结 (21)第二章热量衡算 (22)2.1相关介质的选择 (22)2.2蒸发潜热衡算 (22)2.2.2 塔底热量 (23)2.3焓值衡算 (24)第三章辅助设备 (27)3.1冷凝器的选型 (27)3.1.1计算冷却水流量 (27)3.1.2冷凝器的计算与选型 (27)3.2冷凝器的核算 (28)3.2.1管程对流传热系数 (28)3.2.2壳程流体对流传热系数 (29)3.2.3污垢热阻 (30)3.2.4核算传热面积 (30)3.2.5核算压力降 (31)3.3泵的选型与计算 (33)3.4 再沸器的选型与计算 (33)3.4.1 加热介质的流量 (33)3.4.2 再沸器的计算与选型 (33)设计结果汇总 (35)致谢 (36)参考文献 (36)主要符号说明 (36)摘要化工生产常需进行二元液相混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的，精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同，并借助于多次部分汽化和多次部分冷凝达到轻重组分分离目的的方法。
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每次操作残液蒸出塔处理高沸点物料时 ,当 蒸出操作完毕 ,一定要打开放净阀门 ,不让残液塔 塔釜中有残液长期存留 。这样 ,即使在所处理的 高沸点物料呈酸性的情况下 ,也不至于发生严重 腐蚀塔釜的现象 。 3. 5 减少应力腐蚀
H Cl nHCl + nHCOOH + nHCHO + ……
这些物质使钢制设备受到腐蚀 , 并生成 Fe3 + ,而 Fe3 + 的存在促进系统中 VC 和 O2 所生成 的过氧化物重复上述水解 ,又能引发 VC 聚合 ,生 成低聚物附着在再沸器管壁及填料表面 。而这些 附着的低聚物又能促进应力腐蚀的发生 。 2. 3 换热器的泄漏使物料中掺杂水分而导致腐 蚀
前言
聚氯乙烯 ( PVC) 是我国产量最大的塑料品种 之一 ,生产厂遍及全国 。目前在我国 ,原料氯乙烯 单体 (VC ,下同) 生产装置大部分采用乙炔 、氯化 氢为原料 ,以活性炭吸附氯化汞为催化剂 ,在列管 式固定反应器中合成 。从 VC 的生产流程看 ,最 后一道工序是气体混合物的分离 ,其方法是将气 体混合物液化后进行精馏 ,先在低沸塔中除去乙 炔等低沸物 ,然后在高沸塔中除去二氯乙烷等高 沸物 。本文就氯乙烯精馏中低沸塔系统的物料衡 算作一介绍 ,以供同行参考 。
本公司装置中低沸点塔 、高沸点塔和残液蒸 出塔的再沸器和冷凝器采用的都是列管式换热 器 。加热介质为热水 ,冷凝介质采用的是 0 ℃盐 水 。因此 ,换热器的泄漏 (特别是渗漏) 会导致热 水或盐水渗进物料系统 ,使物料中掺杂较多水分 , 从而发生一系列反应 ,产生出 HCl 、HCOOH 等酸 性物质腐蚀设备 、管线 。而这些物质的最终落脚 点是残液蒸出塔 ,从而导致残液蒸出塔被腐蚀 。 2. 4 高温导致 VC 单体分解
水分离器 ,借密度差连续分层 ,除去 80 %左右的 水后进入低沸塔 ,低沸塔塔顶气体经塔顶分凝器 后 ,不冷凝气体与 1 # 全凝器中的未冷凝气体合并 后一起进入 2 # 全凝器进行进一步的冷凝 ,未冷凝 气体进入尾凝器进行再次冷凝 ,冷凝下来的液相 进入水分离器 ,又回流到低沸塔 ,这是一个具有循 环的物料流动过程 。因此在对该系统进行物料衡
这是一个部分冷凝器 ,采用等温闪蒸方程进 行计算 。
6
KQ (
I)
+
ZQ ( I) (1 - KQ ( I) )
×EQ
=1
式中 : I 为 8 元组分 ;其中 1 为 C2H2 ;2 为 VC ;
Ξ [ 收稿日期 ] 2000 - 08 - 01 49
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用等温闪蒸方程进行计算 。
6
KW( I)
+
ZW ( I) (1 - KW( I) )
×EW
=1
式中 : ZW ( I) —进料气相中各组分的体积组
成;
EW ( I) —尾凝器的液化率 ;
KW( I) —各组分气液相平衡常数 。
KW( I)
=
PW ( I) PW
其中 : PW ( I) —在尾凝器操作温度 TW 下各
1 低沸塔系统工艺流程
此系统包括 1 # 全凝器 、2 # 全凝器 、尾凝器 、 水分离器及低沸塔 ,其工艺流程见图 1 。
图 1 低沸塔系统工艺流程图
从图 1 中可以看出 ,经压缩后的气体进入 1 # 全凝器冷凝液化 ,冷凝下来的液体 VC 与 2 # 全凝 器及尾凝器冷凝下来的液体 VC 一起借位差进入
2. 4 低沸塔 低沸塔为一冷凝蒸出塔 。按冷凝蒸出塔对该
塔进行物料衡算 。
(1) 选冷凝段关键组分为 VC ,取 VC 的吸收 率为 某 一 数 值 ; 选 蒸 出 段 关 键 组 分 为 C2H2 , 取 C2H2 的蒸出率为某一数值 。
(2) 取塔项温度 、进料温度分别为某一数值 , 则冷凝段平均温度 = (塔顶温度 + 进料温度) / 2 。
仪表与自动化 聚 氯 乙 烯 2001 年第 1 期
Polyvinyl Chloride
No. 1 ,2001
3 为反式 1 ,2 - 二氯乙烯 ;4 为 1 ,1 - 二氯乙烷 ;5 为 H2O ;6～8 分别为惰性组分 H2 、O2 、N2 (下同) 。
[9 ] 谭浩强 ,等. BASIC 语言 [M] . 北京 :科学普及出版社 ,
1984.
[ 编辑 :杜桂敏 ]
56 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
对低沸塔系统的物料衡算 ,由于计算内容多 , 物料又有循环 ,所以很难用手算来完成 ,因此采用 电算法 ,用计算机语言编写计算程序进行计算 (程 序可与作者联系) ,程序流程如图 2 。
图 2 物料衡算程序流程图
4 结 语
该程序适用于氯乙烯精馏中低沸塔系统的物 料衡算 ,克服了因参数及数据多 ,物料又有循环 , 用手算麻烦 ,精度较低且又易出错的缺点 ,计算参 数可根据实际生产规模 、条件灵活选取 。
ZQ ( I) —进料气相中各组分的体积组成 ; EQ ( I) —全凝器的液化率 ; KQ ( I) —各组分气液相平衡常数 。
KQ ( I)
=
PQ ( I) PQ
其中 : PQ ( I) —在全凝器操作温度 TQ 下各
组分的饱和蒸气压 ;
PQ —全凝器操作压强 。
2. 2 尾凝器
尾凝器与全凝器相同 ,亦为一部分冷凝器
聚 氯 Polyvinyl
乙烯 Chloride
仪表与自动化
氯乙烯精馏中低沸塔系统的物料衡算 —电算法Ξ
吴雪妹 (浙江工业大学浙西分校化工系 ,浙江 衢州 324006)
[ 关键词 ] 聚氯乙烯 ;低沸塔 ;物料衡算 ;电算法 [摘 要 ] 为了提高氯乙烯精馏中低沸塔系统的物料衡算的精确度 ,采用了电算法即根据等温闪蒸方程 式 ,利用计算机语言编写程序进行物料衡算 。该方法克服了因参数及数据多 ,物料循环 ,用手算既麻烦 、又易 出错且精确度低的缺点 。 [ 中图分类号 ] TQ325. 3 ;TQ056 [ 文献标识码 ]B [ 文章编号 ]1009 - 7937 (2001) 01 - 0049 - 03
[ 编辑 :杜桂敏 ]
(上接第 50 页) [M] . 北京 :化学工业出版社 ,1984.
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由于生产操作中残液蒸出塔的塔釜温度需要 控制在 60～80 ℃,特别是在冬季 ,因为防冻 ,塔釜 热水需要长期循环 ,这会使存留在塔釜残液中的 氯乙烯发生分解 ,产生 HCl ,腐蚀残液蒸出塔 。 2. 5 不容忽视的应力腐蚀
像残液蒸出塔这样的设备 ,经过多次检修 、焊 接往往不很规范 ,装配时下料不准确 ,尺寸不符合 要求 ,有时需要强行安装 ,这就在设备 、管线内部 形成了较大的应力 。应力和腐蚀环境共同作用就 发生应力腐蚀 ,产生裂纹状破裂 。对于普通低碳 钢设备来说 ,水分的存在可以大大加强应力腐蚀 , 所以要时刻注意水分的影响 。
算时 ,计算的复杂性增大 ,为了减少手算的繁琐 , 提高计算的精确度 ,采用电算法 。
2 计算模型
首先假设 2 # 全凝器 、尾凝器的液相量为零 , 则低沸塔的进料量为 1 # 全凝器冷凝下来的液相 量 ,对低沸塔采用冷凝 - 蒸出塔的计算过程 ,求出 塔顶气相流量及塔釜液相流量 ,塔顶气相与 1 # 全 凝器气相合并后一起进入 2 # 全凝器进行部分冷 凝 ,对其进行物料衡算 ,求出液相流量与气相流 量 ,气相进入尾凝器进一步冷凝 ,冷凝下来的液相 与 1 # 、2 # 全凝器液相一起经水分离器除水后进 入低沸塔 ,然后再对低沸塔进行物料衡算 ,又得到 低沸塔塔底液量与塔顶气量 ,这样重复计算 ,直至 塔顶气体中 C2H2 、VC 量与上一次计算结果基本 上保持一致为止 。 2. 1 2 # 全凝器
(3) 取塔釜温度为某一数值 ,则蒸出段平均 温度 = (进料温度 + 塔釜温度) / 2 。
(4) 取冷凝蒸出塔的操作压力为某一数值 , 查出冷凝段平均温度 、蒸出段平均温度 、塔顶温 度 、塔釜温度下各组分的饱和蒸气压数据 P ( I) , 则 K( I) = P( I) / P。
3 计算程序
残液蒸出塔的加料过程要缓慢而均匀 ,以免 使塔釜内的温度发生较大变化 ,这样就不会产生 较大的应力 ,减轻应力腐蚀所带来的影响 。加强 检修过程中的检修质量管理 ,减少导致发生应力 腐蚀的不利因素 。
4 结 语
以上从各个角度分析了残液蒸出塔的腐蚀原 因 ,并介绍一些预防措施 。经过近年来实践摸索 , 上述措施非常有效 。如果能够得到有效的实施 , 残液蒸出塔的腐蚀问题可望得到扼制 。这不但能 大幅度降低维修费用 ,同时能够保证高沸点塔的 正常运行 ,对精 VC 的质量控制提供可靠保障 。