废白土再生技术工艺设计.ppt

炼油废白土再生技术工艺设计 学生姓名：赵海云 学 号 专业班级：化工05-2 指导教师：王延臻（教授） 目录 1 2 前言 流程简述及设备选型 结论 3 前言 ●润滑油生产过程中产生大量的含油废白土，其中含油约为30%，这部分废白土直接排放，不仅污染环境，而且浪费资源。 ●目前我们所开发的回收方法，使用不同的溶剂回收废白土中不同馏程的油分，然后再利用蒸馏的方法回收溶剂，实现了溶剂的循环使用与油分的回收。 工艺流程简述 在反应釜中，先用溶剂B洗白土，溶解出其中的理想油，将洗涤液排入1号罐；再用溶剂A与溶剂B的混合液洗白土，溶解出其中的非理想油，并把洗涤液排入2号罐；然后再用溶剂A洗白土，溶解白土中的油分、少量的溶剂B以及溶剂A，也将洗涤液排入2号罐；最后用水洗白土，得到的洗涤液排入3号罐。其中2号罐中溶剂A会出现分层，可以直接打回原料罐循环使用，而3号罐中的洗涤液将要进入精馏塔进行分离，以实现溶剂A的回收。1号罐与2号罐中剩余的部分将分别进入蒸发塔进行分离，实现原料的回收以及油分的分离。 工艺流程简述 从反应釜里排出的泥浆，质量增加约60%，其中含有大部分水和少部分的A溶液，为了得到干燥的活性白土，还要经过板框过滤机和烘干机。为了降低生成的白土中溶剂A的含量，在过滤时，要继续用热水冲洗3遍，并将洗涤液排入3号罐，然后将湿白土通入烘干机烘干后得到活性白土。 整个工艺流程的流程图如下图所示： 简单工艺流程图 通过流程图可以看出，该工艺流程涉及的设备主要有：反应釜，精馏塔和蒸发塔以及其附属设备，包括换热器、泵、罐等。这些设备的计算和选型因为处理量比较小的原因，有一定的特殊性。 废白土的回收是在反应釜中进行的，该操作属于间歇性操作。反应釜是该流程的核心设备，必须具有搅拌、过滤、分离的作用，另外由于白土的弱酸性，所以反应釜在材料的选择上也要注意，要选用耐腐蚀比较好的钢板。 反应釜 反应釜 废白土的回收是间歇性操作，以每釜处理量为4t废白土来计算，则需要反应釜的容积大于6m3,我们所选的反应釜的容积为6735L，符合我们的需要。另外，在生产过程中，我们要加入各种试剂，同时我们也需要保证反应釜的密封性，所以反应釜只有一个排液口，并且排液口处的管路要向上倾斜45°，这是为了保证不在管路中残留液体，以免造成不同溶剂间的混合污染。反应完成后液体也从该排液口排出，也是从釜的密封性方面考虑。为了操作方便，釜底离地面的高度应为1.8m左右。反应釜的示意图如下图所示： 反应釜示意图 白土干燥 从板框过滤机排出的泥浆含水量仍超标，我们采用的热空气烘干，首先将空气加热到约70 ℃，然后使热空气与湿白土通过烘箱完全接触，以达到干燥白土的目的。 在这里加热空气也完全采用精馏塔顶蒸汽的剩余热量来完成。烘干过程示意图为： 湿白土 湿空气 干白土 热空气 溶剂A 的回收 溶剂A是一种极性溶剂，能与水互溶，而且二者沸点比较接近，所以要实现溶剂A的回收循环使用，必须要借助精馏塔来完成。实验证明，95%（体积分数）的A溶液即能完成我们的实验要求，而根据物料衡算结果又可得到，3号罐中A 的水溶液的体积组成为15%-30%之间。另外，因为A是要循环使用的，所以A的回收率必须控制在95%以上。根据上述要求，借助Aspen plus软件我们可得到关于精馏塔的一系列参数为： 精馏塔 理论塔板数：30 进料位置：26（从上往下） 回流比：2.8 塔径：0.5m 塔高：14.7m （我们使用的是高效填料，1m填料相当于3-4块理论版，所以填料层高度为10m。） 精馏塔 由计算结果可以知道，塔顶气相温度为78℃，回流之前需要冷凝，而进料温度为20 ℃，需要加热，所以为了节约能源，我们采用塔顶气体来加热原料，通过计算可以知道，这部分热量可以把进料加热到70 ℃，然后再用7公斤蒸汽将进料加热到泡点温度。塔底取消再沸器，直接通入7公斤蒸汽，减少了再沸器的固定投资。 精馏塔 通过精馏塔的分离，不仅得到了符合实验要求的A溶液，同时塔底的含A较少的水也可以用来清洗过滤机中的白土，达到了水的循环利用，也减少了溶剂A的损失。 另外值得注意的一点是废白土呈酸性，所以水洗液中不可避免的含有酸性物质，在处理时会腐蚀塔体，因此精馏塔提馏段不能采用普通的不锈钢，应该在里面加上衬里以防止被腐蚀，或者是直接使用复合钢板。 溶剂B的回