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1、化工原理竞赛,指导教师 李冰冰,用于分离丁苯橡胶中苯乙烯的汽提塔设计,概述,前言本设计是以年生产8万吨丁苯橡胶的设备中汽提塔为目标，即对汽提塔分离苯乙烯和胶乳以及工艺流程的设计。,概述,汽提塔简 介,汽提塔主要用于汽液混合物的分离，液体由塔顶连续进入，水平流过一塔板后，由溢流管流入下一塔板。蒸汽由塔底上升，顶开塔板上的浮阀，水平方向吹入液体层后，继续上升进入上一塔板,汽提塔的原理跟精馏塔原理 一样，通过塔盘 上气液两相的接触 实现传质与传热，使不同 挥发度的组分分离。,工作原理,工艺流程概述,丁二烯和苯乙烯反应后的胶乳中含有未参加反应单体,这些单体必须回收。丁二烯回收采用多级闪蒸回收法,脱除丁
2、二烯后的胶乳经离心泵送入气提塔,蒸出来的苯乙烯蒸汽和水蒸汽从塔顶引出。脱出的胶乳由塔底经输送至胶乳贮罐中。为了避免产生凝胶,将闪蒸槽由立式改为卧式,从而避免了蒸汽入口处局部过热而产生大量的凝胶。同时也将闪蒸槽由过去的直接蒸汽加热改为湿润蒸汽加热。,单体回收技术,工艺流程概述,聚合胶乳在聚合工段被连续不断地送到压力闪蒸槽（V-401）中。流量由（LIC304）控制。进入压力闪蒸槽（V-401）的胶乳用湿润蒸汽预热至3338，由TRC401自动控制压力闪蒸槽（V-401）的温度为2832，其压力指示调节器（PRC401）控制压力1327KPa（绝压）。真空闪蒸后的胶乳依靠压力差自动流入胶乳粗滤器（
3、V-414）中。经输送泵（P-311）送入气提塔（C-401）中。,丁二烯闪蒸,工艺流程概述,脱除丁二烯后的胶乳，由输送泵（P-311）送入气提塔上部，其流量由（FRC405）控制。一般其流量给定值根据聚合生产能力予以确定，使聚合与单体回收的能力相应。汽提塔用软水增湿的低压饱和蒸汽，由塔底进入。蒸汽的增湿由压力指示调节器（PIC410）和温度指示调节报警器（TICA411）控制，进塔的蒸汽流量由流量调节器（FRC406）控制。,苯乙烯回收,工艺流程概述,胶乳和蒸汽逆向流经十二块塔板，脱蒸出来的苯乙烯蒸汽和水蒸汽从塔顶引出。脱出苯乙烯的胶乳在液位调节器（LCS415）的控制下，从塔底输出。塔顶蒸
4、出的蒸汽，首先经过泡沫捕集器（V-408）,捕集下来的液体回流至气提塔塔板上。塔顶引出的气相再经真空冷却器（E-404）经循环水冷至35。冷凝和未冷凝的液体流入分离器（V-409），经冷却器冷却的气体在V-410分离，V-409、V-410中的液相进入苯乙烯滗析器V-411中，进行苯乙烯回收。,汽提塔设计计算及校核,已知数据：年产8万吨丁苯橡胶 混合进料 胶乳量8629.81 kg/h 苯乙烯 2758.68 kg/h 塔顶温度 4060（50）塔底温度5070（60）Xw0.0005;操作压力为1326 kpa 加热方式为湿润蒸汽加热；,已知条件,汽提塔设计计算及校核,汽提塔结构图,汽液进料
5、示意图,汽提塔设计计算及校核,汽提塔类似吸收塔，故按吸收塔解析操作计算,V(y1-y2)=L(x1-x2),据已知条件 x1=99.9%x2=0.05%y2=0 MF=403.9 Kg/Kmol L=28.196 Kmol/h,解得 y1=0.044,汽提塔设计计算及校核,板式塔的塔径依据流量公式计算：体积流率气相Vs=4.424 m/s 液相 Ls=1.385kg/s,由负荷因子C和空塔气速U得到塔径,D=2.218m 圆整到2.4m,塔截面积AT=4.5216 m2,实际气速 u=0.978 m/s,汽提塔计算结果参数,汽提塔负荷性能图,结语,经过李老师的耐心指导和小组不懈的努力，终于得以完成此作品。在此，代表全小组向李老师表示衷心感谢！由于经验不足和学识有限，作品中不足之处请诸位评委给予批评指导和宝贵意见！,参赛组员,刘青松佟来旭孙莉莉吴文迪张 也,2012年9月9日,谨以此作品献于母校六十岁生日礼物愿母校明天更加美好 谢谢！,热烈庆祝长春工业大学建校六十周年,
