废有机氯化物中盐酸的回收装置设计论文.doc

废有机氯化物中盐酸的回收装置设计 目 录 摘 要 1 Abstract 2 第一章 绪 论 3 第二章 工艺流程及装置设计方案 5 2.1设计的目的 5 2.2任务及操作条件 6 2.3吸收剂的选择 6 2.4填料的类型与选择 6 2.4.1填料性能评价 6 2.4.2装填类型选择 7 2.4.3填料材质的选择 9 2.4.4填料规格的选择 10 2.5吸收装置流程的确定 10 第三章 填料塔结构尺寸计算过程 13 3.1基础物料计算 13 3.1.1液相物性数据 13 3.1.2气相物性数据 13 3.1.3物料衡算 13 3.1.4吸收剂(水)的用量L 14 3.1.5塔底吸收液浓度X1 14 3.2工艺尺寸计算 14 3.2.1塔径计算 14 3.2.2填料层高度计算 16 3.2.3塔附属高度 19 3.2.4填料层压降计算 19 3.2.5填料塔接管尺寸计算 20 第四章 填料塔附属设备的选型与校验 22 4.1液体分布装置 22 4.1.1液体分布器的选型 22 4.1.2分布点密度计算 23 4.2液体再分布装置 23 4.3填料支撑装置 24 4.4吊柱 25 4.5填料压紧装置 26 4.6气体的入塔分布 26 4.7除沫器的选择 26 4.8人孔 27 4.8.1人孔的设置 27 4.8.2人孔的标准 28 4.9裙座 29 4.9.1裙座的相关尺寸计算 29 4.10风机的选型 30 4.11泵的选型 31 结 论 32 设计结果一览表 33 主要符号说明 34 参考文献 35 致 谢 36  第一章 绪 论 在炼油、石油化工、精细化工、食品、医药及环保等部门，塔设备属于使用量大应用面广的重要单元设备。塔设备广泛用于蒸馏、吸收、萃取、洗涤、传热等单元操作中。所以塔设备的研究一直是国内外学者普遍关注的重要课题。 在化学工业中，经常需要将气体混合物中的各个组分加以分离，其主要目的是回收气体混合物中的有用物质，以制取产品，或除去工艺气体中的有害成分，使气体净化，以便进一步加工处理，以免污染空气。吸收操作是气体混合物分离方法之一，它是根据混合物中各组分在某一种溶剂中溶解度不同而达到分离的目的[1]。 塔设备按其结构形式基本上可分为两类；板式塔和填料塔。塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑物料的性质、操作的条件、塔设备的性能以及塔设备的制造、安装、运转和维修等方面的因素。板式塔的研究起步较早，具有结构简单、造价较低、适应性强、易于放大等特点。以前在工业生产中，当处理量大时多用板式塔，处理量小时采用填料塔。近年来由于填料塔结构的改进，新型的、高负荷填料的开发，既提高了塔的通过能力和分离效能又保持了压降小、性能稳定等特点。因此，填料塔已经被推广到大型气、液操作中，在某些场合还代替了传统的板式塔。如今，直径几米甚至几十米的大型填料塔在工业上已非罕见。随着对填料塔的研究和开发，性能优良的填料塔必将大量用于工业生产中[2]。 综合考察各分离吸收设备中以填料塔为代表，填料塔技术用于各类工业物系的分离，虽然设计的重点在塔体及塔内件等核心部分，但与之相配套的外部工艺和换热系统应视具体的工程特殊性作相应的改进。例如在DMF回收装置的扩产改造项目中，要求利用原常压塔塔顶蒸汽，工艺上可以在常压塔及新增减压塔之间采用双效蒸馏技术，达到降低能耗、提高产量的双重效果，在硝基氯苯分离项目中；改原多塔精馏、两端结晶工艺为单塔精馏、端结晶流程，并对富间硝基氯苯母液进行精馏分离，获得99%以上的间硝基氯苯，既提高产品质量，又取得了降低能耗的技术效果[3]。 过程的优缺点：分离技术就是指在没有化学反应的情况下分离出混合物中特定组分的操作。这种操作包括蒸馏，吸收，解吸，萃取，结晶，吸附，过滤，蒸发，干燥，离子交换和膜分离等。利用分离技术可为社会提供大量的能源，化工产品和环保设备，对国民经济起着重要的作用[4]。为了使填料塔的设计获得满足分离要求的最佳设计参数(如理论板数、热负荷等)和最优操作工况(如进料位置、回流比等)，准确地计算出全塔各处的组分浓度分布(尤其是腐蚀性组分)、温度分布、汽液流率分布等，常采用高效填料塔成套分离技术。而且，20世纪80年代以来，以高效填料及塔内件为主要技术代表的新型填料塔成套分离工程技术在国内受到普遍重视。由于其具有高效、低阻、大通量等优点，广泛应用于化工、石化、炼油部门的物系分离[5]。 设计采用填料塔进行吸收操作是因为填料可以提供巨大的气液传质面积而且填料表面具有良好的湍流状况，从而使吸收过程易于进行，而且，填料塔还具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，从而可以使吸收操作过程节省大量人力和物力。 利用混合气体中各组分在同一种液体(溶剂)中溶解度差异而实