氟利昂R22精馏塔改造的设计的方案开题的报告.docVIP

毕业设计开题报告 设计题目 氟利昂R22精馏塔改造设计方案 学生姓名 学号 专业 化学工程与工艺 课题的目的和意义： 1、关于蒸汽加热与热水加热的优缺点分析： 蒸汽加热的优势是一次性投资较低，劣势是维护成本较高，蒸汽伴热线平稳运行期3～5年，此后维修费用将成倍增加。并且在使用过程中存在如下的一些问题： （1）、采汽点、排凝点多，分布广，施工、管理困难； （2）、操作工作量大； （3）、疏水器使用时间长，用量大，检修、检测、维护不能保证； （4）、蒸汽加热“跑冒滴漏”问题较多，每年维护费用高，工作量较大，维修中，存在停汽可能易造成管线受冻，影响正常工作； （5）、蒸汽温度高，不易控制，对于有些凝沸点较低的介质，若伴热温度高，则造成气化，管线将升压，一出现安全事故。同时出现“大马拉小车”的情况，造成能源的浪费； （6）、精馏塔顶高温热水不加以利用，浪费能源。 热水加热是以热水为伴热介质，适用于操作温度不高或者不能采用高温伴热介质的管线。R22生产过程的再沸器中正好适用。热水伴热运行平稳，伴热均匀，易于操作，可大大减少伴热系统泄漏，减少维护量，美化环境，节约维修费用，管线冲刷减小，气蚀减少，有效减少跑冒滴漏现象。热水加热还能有效利用余热，节约大量蒸汽，对于化工大量生产过程在经济上会省出很大一部分钱。 再沸器对塔底流体加热使一部分物料汽化返回塔内，以提供分馏所需要的热量。多采用管壳式换热器。由于传统的再沸器大多由高温蒸汽加热低温液体，而要用热水加热低温液体时，对于内部管道不需做太多改动。但需将热水由再沸器底部通入，顶部流出。充分利用热水的热量。并且在使用过程中有如下优点： （1）、相比较蒸汽加热，热水加热由于与外界的温差减小，因此散热损失明显减少，一般仅为蒸汽伴热散热损失的67％～73％，因此可以显著节能。 （2）、热水加热能够很容易地利用精馏塔顶热水余热进行。 综上，可以看出将蒸汽加热改为热水加热，省时、省力、省钱。有效改为热水加热，很有必要！ 2、R22市场需求分析： 虽然R22属于氟氯代甲烷类制冷剂，未来将要被限制和禁止使用。但是其在整个氟化工产业链中，R22是下游聚四氟乙烯的直接原材料。即使未来不在制冷剂方面用，作为产业链中重要的一个环节也是必不可少的！况且在家用空调、除湿机、冷冻式干燥器、冷库、食品冷冻设备、船用制冷设备、工业制冷、商业制冷、超市陈列展示柜等制冷设备等中的作用举足轻重！是目前应用量最大、应用范围最广的一个制冷剂品种。同时R22也大量用作聚四氟乙烯树脂的原料，以及用于聚合物（塑料）物理发泡剂。还可用来做杀虫剂和喷漆的气雾喷射剂，是生产各种含氟高分子化合物的基本原料。人们的物质生活越来越完善，精神生活愈发的重要。所以，无论是在人们日常生活中，还是工业化生产中。以R22为基础原料的产品多种多样。以直接或间接满足着人们的需求。这样看来，R22仍旧会大量的工业化生产，甚至产量会有所升高。所以对于生产R22，必须尽可能的做到更加节能，更加经济。 资料调研分析： 再沸器与精馏塔合用是石油化工企业常用的组合工艺装置，其工艺设备布置及管路设计的优化有利于整个管系和设备的稳定运行。 1、再沸器的工艺流程： 根据循环形式，再沸器分为自然循环式热虹吸和强制循环式热虹吸。自然循环式热虹吸再沸器在国内的精馏塔( 装置) 工艺中最为常用。自然循环式热虹吸再沸器依靠塔釜内的液体静压头和再沸器内两相流的密度差产生推动力形成热虹吸式运动。利用再沸器中气液混合物和塔底液体的密度差作为推动力，增加流体在管内的流动速度，减少了污垢的沉积，提高了传热系数。强制循环式热虹吸再沸器用泵强制把流体从塔中抽出，送入再沸器加热循环。自然循环式热虹吸和强制循环式热虹吸再沸器工艺流程分别如图1、2所示： 图1、自然循环式热虹吸再沸器工艺流程 图2、强制循环式热虹吸再沸器工艺流程 1—再沸器；2—精馏塔 1—再沸器；2—精馏塔 传统的再沸器利用蒸汽加热精馏塔塔底馏出液，所以不论是自然循环式热虹吸，还是强制循环式热虹吸。蒸汽均是由再沸器顶部进入，而冷凝液由再沸器底部流出。而此次设计考虑到精馏塔塔底馏出物沸点不超过100摄氏度，即用高温热水即可将塔底馏出物加热为气态而使其在精馏塔中与下降液体再次接触，达到进一步纯化产物R22的目的，同时得到更多的R22。同时，热水相比于蒸汽更廉价，而热水大部分可以来源于精馏塔顶部冷凝器中的温度稍低的热水，再进行加热即可。 2、再沸器的工艺设计计算： 再沸器的工艺设计计算有两种类型，即设计计算和校核计算，包括计算换热面积和选型两个方面。设计计算的目的是根据