毕业论文精馏塔外文翻译.docx
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毕业论文精馏塔外文翻译
111学
号:
HEBEIUNITEDUNIVERSITY
毕业设计外文翻译
GRADUATEDESIGNFOREIGNLANGUAGETRANSLATION
设计题目:
苯-氯苯连续精馏塔设计
学生姓名:
专业班级:
学
院:
机械工程学院
指导教师:
副教授
2012年5月26日
河北联合大学
气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔,
也可采用填料塔。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔、筛板塔,其后,特别是在
本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型
塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷
射塔板及角钢塔板等。
目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。
在化工、炼油、医药、食品及环境保护等工业部门,塔设备是一种重要的单元
操作设备。
它的应用面广、量大。
据统计,塔设备无论其投资费还是所有消耗的钢材重量,在整个过程装备中所占的比例都相当高。
精馏是分离液体混合物最常用一种作,在化工、炼油等工业中应用很广。
它通
过汽、液两相的直接接触,利用组分挥发度的不同,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发的由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传质过程。
本设计是笨-氯苯连续分离精馏塔,而氯苯是一种重要的基本有机合成原料,用
作染料、医药、农药、有机合成中间体。
用于制造苯酚、硝基氯苯、二硝基氯苯、
苯胺、硝基酚及杀虫剂滴滴涕等,也用作乙基纤维素和许多树脂的溶剂。
氯苯的下
游产品中,硝基氯化苯是氯苯的主要消费用户,对硝基氯化苯是重要的染料、农药、
医药的中间体。
以对硝基氯化苯为原料可以生产对硝基苯酚、对硝基苯胺、对氨基
苯酚、对苯二胺、对氨基苯甲醚和对氨基苯乙醚等一系列有机化工产品。
但由于用
苯氯化法制氯苯后,苯和氯苯互溶,因此需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯。
首先,苯和氯苯的原料在原料预热器中加热到泡点温度,然后,原料从进料口
进入到精馏塔中。
因为被加热到泡点,混合物中既有气相混合物,又有液相混合物,
这时候原料混合物就分开了,气相混合物在精馏塔中上升,而液相混合物在精馏塔
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中下降。
气相混合物上升到塔顶上方的冷凝器中,这些气相混合物被降温到泡点,
其中的液态部分进入到塔顶产品冷却器中,停留一定的时间然后进入苯的储罐,而
其中的气态部分重新回到精馏塔中,这个过程就叫做回流。
液相混合物就从塔底一
部分进入到塔底产品冷却器中,一部分进入再沸器,在再沸器中被加热到泡点温度
重新回到精馏塔。
塔里的混合物不断重复前面所说的过程,而进料口不断有新鲜原料的加入。
最终,完成苯与氯苯的分离。
填料塔属于微分接触型的气液传质设备。
塔内以填料作为气液接触和传质的基
本构件。
液体在填料表面呈膜状自上而下流动,气体呈连续相自下而上与液体作逆
流流动,并进行气液两相间的传质和传热。
两相的组分浓度或温度沿塔高呈连续变化。
板式塔是一种逐级接触的气液传质设备。
塔内以塔板作为基本构件,气体自塔
底向上以鼓泡活喷射的形式穿过塔板上的液层,使气-液相密切接触而进行传质与传热,两相的组分浓度呈阶梯式变化。
综合考虑板式塔由于比填料塔性能稳定、效率高、安装检修方便及造价低等优点,本设计选用板式塔。
塔板是板式塔的主要构件,分为错流式塔板和逆流式塔板两类,工业应用以错流式塔板为主,常用的错流式塔板主要有泡罩塔、筛板塔、浮阀塔等。
筛板塔在相对气液相负荷、效率、可靠性以及价格方面都较其他两种塔优,因此本设计选用筛板塔,其特点如下:
●结构简单、制造维修方便;
●生产能力大,比浮阀塔还高;
●塔板压力降较低,适宜于真空蒸馏;
●塔板效率较高,但比浮阀塔稍低;
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●合理设计的筛板塔可是具有较高的操作弹性,仅稍低与泡罩塔;
●小孔径筛板易堵塞,故不宜处理脏的、粘性大的和带有固体粒子的料液。
本设计的题目是苯-氯苯分离精馏塔设计,即需设计一个精馏塔用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯,采用连续操作方式,具体工艺参数如下:
处理量:
12000吨/年
料液组成(含氯苯):
34%
产品组成(氯苯纯度):
99%
塔顶产品组成(含氯苯):
≤1.5%
操作压力:
塔顶压强4KPa(表压)
进料热状况和回流比自选
塔底加热蒸气压力:
0.5MPa(表压)
单板压降:
≤0.7KPa
地震裂度:
7度
土质情况:
第二类场地土
当地气压=100kPa
设备年工作时间:
300天(每天24小时连续运行)
水电供给:
水源充足,供电正常
对于16MnR,钢板负偏差c1=0,因而名义厚度n6mm。
但对于低合金钢制容
器,规定不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm,若加上5mm的腐蚀裕量,名义厚度至少取8mm。
由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续,故应力分布比较均匀,且椭圆形
封头深度较半球形封头小得多,易于冲压成型,是目前中、低压容器中应用较多的封头。
因此本设计选用椭圆形封头。
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塔的手孔是操作人员对塔进行检验及维修用的。
本塔设计中手孔选择DN250的带颈对焊法兰手孔。
由于工艺操作需要有各种接管,在本塔的设计中接管的尺寸分别是
DN32,DN50,DN65,DN80,DN125,所有接管均不用补强。
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Gasliquidmasstransferequipmentconsistsofplatecolumnandpacked
columntwocategories.Distillationoperationcannotonlyadopttheplatetower,
alsocanbeusedinpackingtower.Platetowerintheindustryistheearliestuseof
thebubbletower,tower,thereafter,especiallyinthiscenturyafterfiftytime,along
withthepetroleum,chemicalindustryproductiondevelopsquickly,appearedin
successionalargenumberofnewtowertrays,suchasSplate,floatvalvetower
plate,multipledowncomertrays,tongueshapedtowerplate,perforatedrippletray,
floatjettrayandanglesteeltowerplate.Fromthecurrentdomesticandforeign
practicalusesituation,themaintowerplatetypesieveplatetower,floatvalvetowerandbubbletower,whiletheformeriswidelyused.
Inthechemicalindustry,oilrefining,pharmaceutical,foodandenvironmental
protectionindustries,thetowerisanimportantunitoperationequipment.Itswide
application,alargeamountof.Accordingtostatistics,towerequipmentregardless
oftheirinvestmentcostsoralltheweightofthesteelconsumption,inthewholeprocessequipmentinproportionishigh.
Distillationistheseparationofthemostcommonlyusedliquidmixtureofa
chemical,oilrefining,inindustrialapplicationisverybroad.Itisthroughsteam,
liquiddirectcontact,usingcomponentvolatilizationofdifferent,sothatthevolatile
componentsfromliquidtovaportransmission,whichisdifficulttovolatilizeliquidtransferbysteam,steam,liquidphasemasstransferbetweenprocesses.
Thisdesignisstupid-chlorobenzenecontinuousseparationofdistillation
tower,andisaimportantbasicrawmaterialoforganicsynthesis,usedasadye,
medicine,pesticide,organicsynthesisintermediates.Usedinthemanufactureof
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phenol,nitrochlorobenzene,twonitrochlorobenzene,aniline,nitrophenoland
insecticideDDT,alsousedasethylcelluloseandmanyresinsolvent.Applicationof
downstreamproducts,nitrochlorobenzeneisthemainconsumerofchlorobenzene,
nitrochlorobenzeneisofvitaldyes,pesticides,pharmaceuticalintermediates.In
ordertonitro-chloridizebenzeneasrawmaterialstoproductionofp-nitrophenol,
p-nitroaniline,aminophenol,benzenetwoamine,p-aminophenolmethyletherand
aminobenzeneetherandaseriesoforganicchemicalproducts.Butasaresultof
UsingBenzeneChlorinationofchlorobenzene,benzeneandchlorobenzene
miscible,soweneedtodesignadistillationcolumnusedfortheseparationofvolatilebenzeneandnoteasytovolatilizeandchlorobenzene.
Firstofall,benzeneandchlorobenzenerawmaterialintherawmaterial
preheaterofheatingtoboilingpoint,then,fromrawmaterialsintothefeedinlet
intothedistillationtower.Becauseofbeingheatedtoboilingpoint,amixtureof
bothgasphasemixture,andthemixtureinliquidphase,whentherawmaterial
mixturewasseparatedfromthegasmixture,inthedistillationtowerrises,andthe
liquidmixtureindistillationtowerinfall.Gasphasemixturetorisetothetopofthe
toweratthetopofthecondenser,thevapormixtureiscooleddowntothebubble
point,whereintheliquidportionintothetopproductcooler,stopforacertaintime
andthenintobenzenestoragetank,andwhereinthegaseouscomponentback
intothedistillationtower,thisprocessiscalledreturn.Liquidphasemixturefrom
thebottomofthetowerintoaportiontothebottomofthetowerproductcooler,
onepartentersthereboiler,thereboilerisheatedtoboilingpointbacktothe
distillationcolumn.Towerofthemixturetorepeattheprocess,andthefeedport
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hasthefreshrawmaterialsadding.Finally,completethebenzeneandchlorobenzeneseparation.
Packedtowerbelongstothedifferentialcontacttypegas-liquidmasstransfer
equipment.Towertopackingasagas-liquidcontactandmasstransferofbasic
components.Theliquidinthefillersurfaceasafilmflowsfromtoptobottom,gas
andliquidphasebottom-upwascontinuouscountercurrentflow,andtheheatand
masstransferofgas-liquidtwophase.Twocomponentconcentrationortemperaturealongtheheightofacontinuouschange.
Platetowerisasequentialcontactofgas-liquidmasstransfer
equipment.Towertotowerplateasabasiccomponent,gasfromtowerbottom
upwardtobubblelivesprayform,throughthetowerplateoftheliquidlayer,so
thatthegas-liquidphaseinclosecontactandmasstransferandheattransfer,two-phasecomponentconcentrationwasastepchange.
Consideringtheplatetowerastheratioofpackedtowerstableperformance,
highefficiency,convenientinstallationandmaintenanceandlowcost,thedesignofplatecolumn.
Plateisaplatetowermaincomponent,dividedintoacross-flowplateand
counter-flowplatetwo,industrialapplicationstocross-flowplate,usedacross-flowplatemainlybubbletower,tower,floatvalvetower.
Sieveplatetowerinrelativephaseload,efficiency,reliabilityandpricewas
lowerthantheothertwoTayou,thereforethedesignselectionofsieveplatetower,itsfeaturesareasfollows:
Ithastheadvantagesofsimplestructure,convenientmanufacturerepair;
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·Largeproductioncapacity,higherthanthefloatvalvetower;
·Platelowerpressuredrop,suitableforvacuumdistillation;
Towerplateefficiencyishigh,butslightlylowerthanthefloatvalvetower;
·Rationaldesignofsieveplatetacoishighlyflexible,onlyslightlyandbubbletower;
·Smallapertureplateiseasytobeblocked,itisnotappropriatetreatmentofdirty,viscousandwithsolidparticlesinliquid.
Thisdesigntopicistheseparationofbenzeneandchlorobenzenerectifying
towerdesign,namelythedesignofadistillationcolumnusedfortheseparationof
volatilebenzeneandchlorobenzenenotvolatile,withcontinuousoperation,thespecificprocessparametersareasfollows:
Processingcapacity:
12000tons/year
Liquidcomposition(containingchlorobenzene):
34%
Productcomposition(chlorobenzenepurity):
99%
Overheadproductcomposition(containingchlorobenzene:
≤1.5%)Operatingpressure:
thepressure4KPa(gauge)
Thermalconditionsoffeedandrefluxratioofoptional
Towerbottomheatingsteampressure:
0.5MPa(gauge)
Singleplatepressuredrop:
≤0.7KPa
Earthquakeintensity:
7degrees
Soilconditions:
secondtypesofsitesoil
Localpressure=100kPa
Equipmentworkingtime:
300days(day24hoursofcontinuousoperation)
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Powersupply:
sourceofwaterisenough,thenormalpowersupply
Forthe16MnR,=0platenegativedeviation,thusthenominalthickness.But
forlowalloysteelvessel,shallnotincludecorrosionallowanceminimumthickness
shallbenotlessthan3mm,with5mmcorrosionallowance,nominalthicknessofatleast8mm.
Becausetheheadpartiallywarpcurvaturechangeissmoothandcontinuous,
sothestressdistributionisrelativelyuniform,andsemisphericalheadelliptical
headdepthismuchsmaller,easyforming,ispresentinlowpressurecontainer,whichisoftenappliedinthehead.Thedesignofellipticalhead.
Towerofthehandholeistheoperatorofthetowerforinspectionandrepairof.ModeldesignofhandholeDN250weldingneckflangehole.
Theprocessneedstotakeover,inthetowerdesignoversizeareDN32,DN50,DN65,DN80,DN125,allconnectingpipesarenotreinforced.
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