年產(chǎn)50萬(wàn)噸苯乙烯工藝的設(shè)計(jì)(已附翻譯)

1、. . . . 第1章 引言1.1 苯乙烯的性質(zhì)和用途苯乙烯，分子式，結(jié)構(gòu)式,是不飽和芳烴最簡(jiǎn)單、最重要的成員，廣泛用作生產(chǎn)塑料和合成橡膠的原料。如結(jié)晶型苯乙烯、橡膠改性抗沖聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三聚體（ABS）、苯乙烯-丙烯腈共聚體（SAN）、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚體（SMA）和丁苯橡膠(SBR)。苯乙烯（SM）是含有飽和側(cè)鏈的一種簡(jiǎn)單芳烴，是基本有機(jī)化工的重要產(chǎn)品之一。苯乙烯為無(wú)色透明液體，常溫下具有辛辣香味，易燃。苯乙烯難溶于水，25時(shí)其溶解度為0.066%。苯乙烯溶于甲醇、乙醇、乙醚等溶劑中。苯乙烯在空氣中允許濃度為0.1ml/L。濃度過(guò)高、接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則對(duì)人體有一定的危害

2、。苯乙烯在高溫下容易裂解和燃燒。苯乙烯蒸汽與空氣混合能形成爆炸性混合物，其爆炸圍為1.16.01%（體積分?jǐn)?shù)）。苯乙烯（SM）具有乙烯基烯烴的性質(zhì)，反應(yīng)性能極強(qiáng)，苯乙烯暴露于空氣中，易被氧化而成為醛與酮類。苯乙烯從結(jié)構(gòu)上看是不對(duì)稱取代物，乙烯基因帶有極性而易于聚合。在高于100時(shí)即進(jìn)行聚合，甚至在室溫下也可產(chǎn)生緩慢的聚合。因此，苯乙烯單體在貯存和運(yùn)輸中都必須加入阻聚劑，并注意用惰性氣體密封，不使其與空氣接觸。苯乙烯（SM）是合成高分子工業(yè)的重要單體，它不但能自聚為聚苯乙烯樹脂，也易與丙烯腈共聚為AS塑料，與丁二烯共聚為丁苯橡膠，與丁二烯、丙烯腈共聚為ABS塑料，還能與順丁烯二酸酐、乙二醇、鄰苯

3、二甲酸酐等共聚成聚酯樹脂等。由苯乙烯共聚的塑料可加工成為各種日常生活用品和工程塑料，用途極為廣泛。目前，其生產(chǎn)總量的三分之二用于生產(chǎn)聚苯乙烯，三分之一用于生產(chǎn)各種塑料和橡膠。世界苯乙烯生產(chǎn)能力在1996年已達(dá)1900萬(wàn)噸，目前全世界苯乙烯產(chǎn)能約為21502250萬(wàn)噸。1.2 原料的主要性質(zhì)與用途1.2.1 乙苯的主要性質(zhì)乙苯是無(wú)色液體，具有芳香氣味，可溶于乙醇、苯、四氯化碳和乙醚，幾乎不溶于水，易燃易爆，對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有刺激性，在空氣中最大允許濃度為100PPM。乙苯側(cè)鏈易被氧化，氧化產(chǎn)物隨氧化劑的強(qiáng)弱與反應(yīng)條件的不同而異。在強(qiáng)氧化劑（如高錳酸鉀）或催化劑作用下，用空氣或氧氣氧化，生成苯甲

4、酸；若用緩和氧化劑或溫和的反應(yīng)條件氧化，則生成苯乙酮。表1.1 乙苯的其它性質(zhì)序號(hào)常數(shù)名稱計(jì)量單位常數(shù)值備注1分子量106.162液體比重0.88203沸點(diǎn)136.2101325Pa4熔點(diǎn)-94.4101325Pa5液體熱容量kJ/（kg K）1.754298.15K6蒸汽熱容量Kcal/（kg K）0.285277蒸發(fā)熱kJ /mol35.59正常沸點(diǎn)下8液體粘度104kgSee/M20.679209生成熱Kcal/mol2.982010在水中溶解度11燃燒熱Kcal/mol1101.1氣體12閃點(diǎn)1513自然點(diǎn)553.014爆炸圍%(體積)2.37.41.2.2 乙苯的主要用途乙苯是一個(gè)重

5、要的中間體，主要用來(lái)生產(chǎn)苯乙烯，其次用作溶劑、稀釋劑以與用于生產(chǎn)二乙苯、苯乙酮、乙基蒽醌等；同時(shí)它又是制藥工業(yè)的主要原料。1.3 苯乙烯常見(jiàn)生產(chǎn)方法1.3.1 環(huán)球化學(xué)魯姆斯法以乙苯為原料，采用脫氫反應(yīng)器，由開始的單級(jí)軸向反應(yīng)器，中間經(jīng)歷開發(fā)了雙級(jí)軸向反應(yīng)器到雙徑向反應(yīng)器再到雙級(jí)徑向反應(yīng)器的各種組合優(yōu)化的多種反應(yīng)器；反應(yīng)器的操作壓力有開始的正壓發(fā)展到今天的負(fù)壓；汽油比有開始的2.5:1發(fā)展到今天1.3：1；蒸汽消耗由開始的10kgkgSM發(fā)展到今天的4kgkgSM。UOPLummus的Classic SM流程中乙苯脫氫工藝裝置主要有蒸汽過(guò)熱爐、絕熱型反應(yīng)器、熱回收器、氣體壓縮機(jī)和乙苯苯乙烯分離

6、塔。過(guò)熱爐將蒸汽過(guò)熱至800而作為熱引入反應(yīng)器。乙苯脫氫的工藝操作條件為550650，常壓或減壓，蒸汽乙苯質(zhì)量比為1.02.5。圖1.1 UOPLummus的Classic SM工藝流程UOPLummus的“SMART” SM工藝是在Classic SM工藝基礎(chǔ)上發(fā)展的一項(xiàng)新工藝，即在工藝Classic SM工藝的脫氫反應(yīng)中引入了部分氧化技術(shù)?？商岣咭冶絾纬剔D(zhuǎn)化率達(dá)80%以上?！癝MART”技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)提高乙苯轉(zhuǎn)化率， 減少了未轉(zhuǎn)化乙苯的循環(huán)返回量，使裝置生產(chǎn)能力提高，減少了分離部分的能耗和單耗；以氫氧化的熱量取代中間換熱，節(jié)約了能量；甲苯的生成需要?dú)?，移除氫后減少了副反應(yīng)的發(fā)生；采用

7、氧化中間加熱，由反應(yīng)物流或熱泵回收潛熱，提高了能量效率，降低了動(dòng)力費(fèi)用，因而經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。該技術(shù)可用于原生產(chǎn)裝置改造，改造容易且費(fèi)用較低。目前采用“SMART”工藝SM裝置有3套在運(yùn)行。圖1.2 Lummus的SMART乙苯脫氫工藝流程圖表1.1“SMART”與 Classic比較反應(yīng)條件和結(jié)果Classic“SMART”工藝苯乙烯選擇性%95.695.6乙苯轉(zhuǎn)化率%69.885水比1.71.3蒸汽苯乙烯tt2.31.3燃燒油苯乙烯kgt114.069.01.3.2 FinaBadger法Badger工藝采用絕熱脫氫，蒸汽提供脫氫需要的熱量并降低進(jìn)料中乙苯的分壓和抑制結(jié)焦。蒸汽過(guò)熱至

8、800900，與預(yù)熱的乙苯混合再通過(guò)催化劑，反應(yīng)溫度為650，壓力為負(fù)壓，蒸汽乙苯比為1.5%2.2%。圖1.3 FinaBadger法乙苯脫氫工藝生產(chǎn)流程示意圖1.3.3 巴斯夫法巴斯夫法工藝特點(diǎn)是用煙道氣加熱的方法提供反應(yīng)熱，這是與絕熱反應(yīng)的最大不同。其流程如下圖所示：圖1.4 巴斯夫法工藝流程示意圖1.3.4 Halcon法Halcon法又稱POSM聯(lián)產(chǎn)法。Halcon法公司開發(fā)，于1973年在西班牙實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。反應(yīng)過(guò)程中乙苯在液相反應(yīng)器中用氧化成過(guò)氧化物，反應(yīng)條件為壓力0.35MPa，溫度141，停留時(shí)間4h，生成的乙苯過(guò)氧化物經(jīng)提濃度到17%后，進(jìn)入環(huán)氧化工序。環(huán)氧化溫度為110、壓

9、力為4.05MPa。環(huán)氧化反應(yīng)液經(jīng)蒸餾得環(huán)氧丙烷。環(huán)氧化另一產(chǎn)物甲基芐醇在260、常壓下脫水得苯乙烯。反應(yīng)流程如圖4所示。1-過(guò)氧化塔；2-提液塔；3-環(huán)氧化塔；4，5-分離塔；6-環(huán)氧丙烷提濃塔；7-甲基芐酯脫水塔；8-苯乙烯提濃塔；9-苯乙酮加氫器圖1.5 Halcon法工藝流程示意圖1.3.5 裂解汽油萃取分離法日本日本東麗公司開發(fā)了Stex法裂解汽油萃取分離苯乙烯技術(shù)，同時(shí)還開發(fā)了專用萃取劑，可分離出純度大于99.7%的苯乙烯，同時(shí)可生產(chǎn)對(duì)二甲苯，并降低裂解汽油加氫負(fù)荷，生產(chǎn)成本僅為乙苯脫氫法的一半。1.3.6 環(huán)氧丙烷聯(lián)產(chǎn)法 環(huán)氧烷聯(lián)產(chǎn)法是先將乙苯氧化成乙苯氫過(guò)氧化物，再使之在Mo、

10、W催化劑存在下與丙烯反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷和苯乙醇，后者脫水可得到苯乙烯。其優(yōu)點(diǎn)是克服了法有污染、腐蝕和需要氯資源的特點(diǎn)；缺點(diǎn)是流程長(zhǎng)、投資大，對(duì)原料質(zhì)量要求較高，操作條件嚴(yán)格，聯(lián)產(chǎn)品多，每噸苯乙烯聯(lián)產(chǎn)0.45t左右的環(huán)氧丙烷，因此不適宜建中小型裝置。目前世界上擁有該技術(shù)的有阿爾科化學(xué)、殼牌和德士古化學(xué)。第2章 生產(chǎn)工藝說(shuō)明2.1 本工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明2.1.1 生產(chǎn)任務(wù)年產(chǎn)50萬(wàn)噸精苯乙烯，純度99.8%。2.1.2 生產(chǎn)方法采用低活性、高選擇性催化劑，參照魯姆斯(Lummus)公司生產(chǎn)苯乙烯的技術(shù)，以乙苯脫氫法生產(chǎn)苯乙烯。魯姆斯(Lummus)公司經(jīng)典苯乙烯單體生產(chǎn)工藝技術(shù)具有深度減壓，絕熱乙苯脫氫工

11、藝。魯姆斯（UOPLummus）經(jīng)典苯乙烯單體生產(chǎn)工藝是全世界生產(chǎn)苯乙烯（SM）單體中最成熟和有效的技術(shù)，自1970年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來(lái)，目前大約有55套裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。乙苯(EB)脫氫是在蒸汽存在下，利用蒸汽來(lái)使并維持催化劑處于適當(dāng)?shù)难趸癄顟B(tài)。蒸汽既加熱反應(yīng)進(jìn)料、減少吸熱反應(yīng)的溫度降，同時(shí)蒸汽也降低產(chǎn)品的分壓使反應(yīng)平衡向著苯乙烯(SM)方向進(jìn)行，且又可以連續(xù)去除積炭以維持催化劑的一定活性。高溫、高壓蒸汽稀釋和低反應(yīng)系統(tǒng)壓力能提供良好的反應(yīng)平衡曲線，對(duì)乙苯(EB)轉(zhuǎn)化為苯乙烯(SM)有利，在有兩個(gè)絕熱反應(yīng)器的工業(yè)生產(chǎn)裝置中，乙苯(EB)的總轉(zhuǎn)化率可達(dá)到70%85%。新鮮乙苯和循環(huán)乙苯先與一部分蒸汽混合

12、，然后在一個(gè)用火加熱的蒸汽過(guò)熱器進(jìn)行過(guò)熱，再與過(guò)熱蒸汽相混合，在一個(gè)兩段、絕熱的徑向催化反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行脫氫。熱反應(yīng)產(chǎn)物在一個(gè)熱交換器冷卻以回收熱量并冷凝。不凝氣（主要是氫氣）壓縮后，經(jīng)回收烴類后再用作蒸汽過(guò)熱器的燃料，而冷凝液體分為冷凝水和脫水有機(jī)混合物（DM）。在脫水有機(jī)混合物(DM)（苯乙烯、未反應(yīng)乙苯、苯、甲苯和少量高沸物）中加入一種不含硫的阻聚劑(NSI)以減少聚合而損失苯乙烯（SM）單體，然后在乙苯/苯乙烯單體（EB/SM）分餾塔進(jìn)行分離，塔頂輕組分(EB與輕組分(苯/甲苯)從塔頂取得)去乙苯分離塔，從而從乙苯分離出苯和甲苯，回收的乙苯返回脫氫反應(yīng)器原料中。EB/SM塔底物（苯乙烯單體

13、和高沸物）在最后苯乙烯分餾塔進(jìn)行分餾，塔頂產(chǎn)品即為苯乙烯（SM）單體產(chǎn)品，少量的塔底焦油用作蒸汽過(guò)熱器的燃料，蒸汽過(guò)熱器所需大部分燃料來(lái)自脫氫廢氣和苯乙烯焦油。2.1.3 生產(chǎn)控制參數(shù)與具體操作1 投料配比水蒸氣:乙苯=3:1（質(zhì)量比） 2 溫度、壓強(qiáng)和時(shí)間脫氫溫度控制在600左右，負(fù)壓；多塔分離控制在常溫，常壓。3 具體操作在脫氫反應(yīng)器600條件下，加入定量的水蒸氣、乙苯和氧氣混合氣體，反應(yīng)完全后；通到冷凝器進(jìn)行冷凝、降溫；輸送到氣體壓縮機(jī)油水分離器將有機(jī)相和無(wú)機(jī)相分離，保持恒溫20左右；和阻聚劑一起加到粗餾塔中，初步分離，塔頂為乙苯、苯和甲苯，塔底為苯乙烯、焦油；將其送至乙苯塔和苯乙烯精制

14、塔，乙苯塔分離出乙苯和甲苯、苯，把乙苯送回脫氫反應(yīng)器，還將甲苯和苯送到苯甲苯塔分離，分離出甲苯和苯。生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)Lummus的“SMART”乙苯脫氫工藝流程圖。圖2.1 Lummus的SMART乙苯脫氫工藝流程圖2.2 生產(chǎn)工藝的反應(yīng)歷程2.2.1 反應(yīng)方程式催化劑C2H5CH=CH2+ H2500600 除脫氫反應(yīng)外，同時(shí)發(fā)生一系列副反應(yīng)，副產(chǎn)物甲苯、甲烷、乙烷、焦油等； 為了減少在催化劑上的結(jié)炭，需要在反應(yīng)器進(jìn)料中加入高溫水蒸氣，從而發(fā)生下述反應(yīng)：脫氫反應(yīng)式1mol乙苯生成2mol產(chǎn)品（苯乙烯和氫氣），因此加入蒸氣也可使苯乙烯在系統(tǒng)中的分壓降低，有利于提高乙苯的轉(zhuǎn)化率。催化劑以三氧化二鐵

15、為主，加上氧化鉻、氧化銅、氧化鉀等助催化劑涂于氧化鐵或碳酸鉀等載體上，投料比為水蒸氣:乙苯=23:1（質(zhì)量比），反應(yīng)所得的氣體混合物經(jīng)冷凝、油水分離、多塔分離和精制，制得苯乙烯。2.2.2 生產(chǎn)過(guò)程1 脫氫過(guò)程在脫氫反應(yīng)器中，苯乙烯的產(chǎn)率與水蒸氣用量和反應(yīng)溫度有關(guān)。水蒸氣用量太少或反應(yīng)溫度太低，反應(yīng)不完全，產(chǎn)率低；水蒸氣用量過(guò)多或反應(yīng)溫度過(guò)高，催化劑結(jié)炭而降低產(chǎn)率。將原料中的水蒸氣（按比例過(guò)量）有助于反應(yīng)向右移，也要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度。2 冷凝過(guò)程在冷凝器中，將脫氫反應(yīng)的產(chǎn)物冷凝，降低其溫度。3 油水分離過(guò)程冷凝后，因反應(yīng)中的水蒸氣變?yōu)樗?，通過(guò)氣體壓縮機(jī)和油水分離器，將有機(jī)相和水分離。4 多塔分

16、離過(guò)程油水分離的有機(jī)相進(jìn)入粗餾塔，并加入阻聚劑防止苯乙烯聚合，還要進(jìn)入乙苯塔、苯乙烯精餾塔、苯甲苯塔，將依次它們分離出來(lái)，把分離出來(lái)的乙苯送回脫氫反應(yīng)器，使其循環(huán)。2.3 原料、產(chǎn)品與半成品2.3.1 產(chǎn)品化學(xué)名稱：苯乙烯英文名稱：styrol規(guī) 格：含量99.8% 分 子 量：104.15沸 點(diǎn)：145.2 熔 點(diǎn)：30.6折 光 率：1.5439（25） 結(jié) 構(gòu) 式：2.3.2 原料化學(xué)名稱：乙苯 結(jié)構(gòu)式：分 子 量：106.16 沸 點(diǎn)：136.2折光指數(shù)：1.4959（25） 密 度：0.86712.3.3 半成品乙苯經(jīng)脫氫反應(yīng)器反應(yīng)后，反應(yīng)生成物送乙苯苯乙烯塔分離成乙苯（苯和甲苯）與

17、粗苯乙烯（帶重組分與焦油）。2.3.4 催化劑催化劑以三氧化二鐵為主，加上氧化鉻、氧化銅、氧化鉀等助催化劑涂于氧化鐵或碳酸鉀等載體上，使反應(yīng)更好的發(fā)生，有利于苯乙烯的生成。2.3.5 阻聚劑在苯乙烯工藝中，需要阻聚劑的有兩個(gè)地方：一是苯乙烯精餾系統(tǒng)，二是苯乙烯產(chǎn)品貯存系統(tǒng)。在精餾塔中，苯乙烯處于120的高溫，阻聚劑主要用來(lái)防止聚合物的生成；在苯乙烯貯存系統(tǒng)中，溫度一般為20以下，聚合率較低，阻聚劑的主要用途之一是防止苯乙烯氧化。由于溫度存在著很大的不同，對(duì)阻聚劑的要求也不一樣，所以，在蒸餾塔中使用無(wú)硫阻聚劑（2、4-二硝基-鄰-二-丁基酚（DNBP）俗稱NSI），在苯乙烯貯存系統(tǒng)中使用4-叔丁

18、基鄰苯二酚（TBC）。2.4 生產(chǎn)方式的選取 化工生產(chǎn)的操作可分為全間歇、半間歇、連續(xù)和半連續(xù)四種：在全間歇操作中，整批物料投在一個(gè)設(shè)備單元中處理一定時(shí)間，然后整批輸送到下一個(gè)工序；半間歇操作過(guò)程是間歇操作過(guò)程的連續(xù)操作過(guò)程。全間歇與半間歇（統(tǒng)稱間歇式操作）的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，改變生產(chǎn)品種容易；其缺點(diǎn)是原料消耗定額高，能量消耗大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。連續(xù)式操作，原料與能量消耗低，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，因此比較經(jīng)濟(jì)；但總投資較大，占地面積較大，一般單線生產(chǎn)能力為210萬(wàn)噸/年。半連續(xù)操作與連續(xù)操作相比設(shè)備費(fèi)用較少，操作較簡(jiǎn)單，改變生產(chǎn)品種較容易，但產(chǎn)品質(zhì)量不如連續(xù)操作穩(wěn)定，與間歇操作相比，生產(chǎn)規(guī)

19、模更大，勞動(dòng)生產(chǎn)率也更高，用與較大規(guī)模的品種生產(chǎn)，一般為12萬(wàn)噸/年。由于苯乙烯用量很大，需連續(xù)化大生產(chǎn)。采用連續(xù)式操作比較有利。苯乙烯生產(chǎn)能力根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定為年產(chǎn)50萬(wàn)噸。取年工作日為300天，則每晝夜生產(chǎn)能力為。每日生產(chǎn)能力同樣為苯乙烯，這樣的規(guī)模采用連續(xù)操作是比較合理的。第3章 物料衡算3.1 生產(chǎn)能力的計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，苯乙烯的年生產(chǎn)能力為50萬(wàn)噸/年。開工因子=生產(chǎn)裝置開工時(shí)間/年自然時(shí)間。為了充分利用設(shè)備，開工因子應(yīng)取的較大，接近1，但又不能等于1。因?yàn)檫€要考慮到設(shè)備的檢修以與開停車等情況。開工因子一般取為0.70.8。全年365天，則年生產(chǎn)250300天；因此除去季保養(yǎng)、月保養(yǎng)

20、、修理、放假等總計(jì)65天，則年工作日為（365-65）天=300天。定每天生產(chǎn)為1批料，每小時(shí)生產(chǎn)為1班?？芍颗系纳a(chǎn)能力為（500000103/300）Kg/天=/天。以此作為物料衡算的標(biāo)準(zhǔn)。3.2 質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律是“進(jìn)入一個(gè)系統(tǒng)的全部物料量，必須等于離開這個(gè)系統(tǒng)的全部物料量，再加上過(guò)程中損失量和在系統(tǒng)中累計(jì)量”。依據(jù)質(zhì)量守恒定律，對(duì)研究系統(tǒng)做物料衡算，可用下式表示：式中 輸入物料量總和；離開物料量總和；總的損失量；系統(tǒng)中積累量。3.3 各設(shè)備的物料衡算3.3.1進(jìn)出脫氫反應(yīng)器的物料衡算1 投料量計(jì)算對(duì)連續(xù)生產(chǎn)可確定計(jì)算基準(zhǔn)為Kg/批，則需計(jì)算每批產(chǎn)量與原料投料量。乙苯的脫氫反

21、應(yīng)(見(jiàn)反應(yīng)歷程) 其中原料規(guī)格：乙苯（99.6%） 水蒸氣（95%） 原料乙苯含甲苯0.02%、含苯0.014%，含焦油0.006%。原料水蒸氣含5%的雜質(zhì)氣體。每批產(chǎn)苯乙烯：=1666.6Kg投料比：水蒸氣:乙苯 =3:1（質(zhì)量比） 轉(zhuǎn)化率：脫氫過(guò)程為90% 分離率：多塔分離過(guò)程為98%每班理論投料乙苯量：=(1666.6/24106.16)/(104.1590%98%98%)=8.1884Kg每班理論投水蒸氣量：=38.1884=24.565Kg每批原料實(shí)際投入量：=(8.1884/0.996)Kg=8.2213Kg=(24.565/0.95)Kg=25.585Kg雜質(zhì)：=（25.585-

22、24.565）Kg+(8.2213-8.1884)Kg=1.3259Kg催化劑的量：=(25.585+8.2213)0.3%Kg=1.3259Kg2 脫氫過(guò)程計(jì)算轉(zhuǎn)化率為：90%苯乙烯的產(chǎn)量=(8.1884104.1590%)/106.16Kg=7.23Kg氫氣的產(chǎn)量：=（8.188490%2）/106.15Kg=1.3885Kg氧氣的加入量：=（0.5321.3885）/2=1.1108Kg乙苯剩余量：=8.1884（190%）=8.1884Kg生成水=(1.388518)/ 2=1.2496Kg進(jìn)出脫氫反應(yīng)器的物料衡算見(jiàn)表3.1。表3.1進(jìn)出脫氫反應(yīng)器的物料衡算表（Kg/批）輸入輸出序號(hào)物

23、料名稱質(zhì)量Kg序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg1乙苯（99.6%）822131乙苯（100%）8188.42水蒸汽（95%）2585802水蒸汽2585803氧氣111083水蒸汽124964催化劑1022.44苯乙烯723005甲苯169.16苯1127焦油558催化劑1022.4總計(jì)352923總計(jì)3529233.3.2 冷凝油水分離階段的物料衡算脫氫結(jié)束后用冷凝器加以冷凝，除去水，溫度必須控制在20左右表3.2 進(jìn)出冷凝油水分離器的物料衡算表(Kg/批)輸入輸出序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg1乙苯8188.4有機(jī)層1乙苯8188.42苯乙烯723002苯乙烯723003甲苯169.13甲苯

24、169.14苯1124苯1125焦油555焦油556水蒸汽271076無(wú)機(jī)層6水2710767催化劑1022.47催化劑1022.4總計(jì)352923總計(jì)3529233.3.3 粗餾塔的物料衡算將有機(jī)相加入粗餾塔中進(jìn)行分離，同時(shí)加入阻聚劑防止苯乙烯聚合。加入阻聚劑的量為：（8188.4+72300+169.1+112+55）0.3%=242.45Kg表3.3粗餾塔的物料衡算表(Kg/批)輸入輸出序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg物料名稱質(zhì)量Kg1乙苯8188.4塔頂乙苯8188.42苯乙烯72300甲苯169.13甲苯169.1苯1124苯112塔底苯乙烯723005焦油55焦油556阻聚劑242.45阻聚劑

25、242.45總計(jì)81066.95總計(jì)81066.953.3.4 乙苯塔的物料衡算表將粗餾塔塔頂?shù)奈锪霞尤氲揭冶剿?，進(jìn)行分離。表3.4乙苯塔的物料衡算表輸入輸出序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg1乙苯8188.4塔頂甲苯169.12甲苯169.1苯1123苯1124塔底乙苯1637.68總計(jì)8469.5總計(jì)8469.53.3.5 苯乙烯精餾塔的物料衡算將粗餾塔塔底的物料加到苯乙烯的精餾塔中進(jìn)行分離，進(jìn)一步濃縮苯乙烯的濃度。表3.5苯乙烯精餾塔的物料衡算表輸入輸出序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg1苯乙烯72300塔頂苯乙烯723002焦油553阻聚劑242.45塔底焦油55阻聚劑2

26、42.45總計(jì)72597.45總計(jì)72597.453.3.6 苯甲苯的物料衡算將乙苯塔塔頂?shù)奈锪纤偷奖郊妆剿?，進(jìn)行分離。表3.6苯甲苯塔的物料衡算表輸入輸出序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg序號(hào)物料名稱質(zhì)量Kg1苯112塔頂苯1122甲苯169.1塔底甲苯169.1總計(jì)281.1總計(jì)281.13.4 物料流程圖根據(jù)以上物料衡算，物料流程見(jiàn)圖3.7（）乙苯塔苯乙烯精餾塔粗餾塔冷凝分離脫氫反應(yīng)乙苯 82213水蒸汽 258580氧氣 11108催化劑 1022.4乙苯 8188.4苯乙烯 72300甲苯 169.1苯 112焦油 55水蒸汽 271076催化劑 1022.4乙苯 8188.4苯乙烯 72300

27、甲苯 169.1苯 112焦油 55阻聚劑242.45乙苯 8188.4甲苯 169.1苯 112苯甲苯甲苯 169.1苯 112苯乙烯 69436.9焦油 55圖3.7 物料流程圖第4章 熱量衡算4.1 能量守恒定律熱量衡算按能量守恒定律“在無(wú)軸功條件下，進(jìn)入系統(tǒng)的熱量與離開熱量應(yīng)該平衡”，在實(shí)際中對(duì)傳熱設(shè)備的衡算可由下式表示 （11）式中：所處理的物料帶入設(shè)備總的熱量；加熱劑或冷卻劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量（符號(hào)規(guī)定加熱劑加入熱量為“+”，冷卻劑吸收熱量為“-”），KJ；過(guò)程的熱效率，（符號(hào)規(guī)定過(guò)程放熱為“+”；過(guò)程吸熱為“-”）；反應(yīng)終止時(shí)物料的焓（輸出反應(yīng)器的物料的焓）；設(shè)備部件所消耗的

28、熱量，KJ；設(shè)備向四周散失的熱量，又稱熱損失,KJ；熱量衡算的基準(zhǔn)可與物料衡算一樣，即對(duì)間歇生產(chǎn)可以以每日或每批處理物料基準(zhǔn)。（計(jì)算傳熱面積的熱負(fù)荷必須以每小時(shí)作為基準(zhǔn)，而該時(shí)間必須是穩(wěn)定傳熱時(shí)間）熱量衡算溫度基準(zhǔn)，一般規(guī)定25。從（11）式中可得：(12)式中各項(xiàng)可用以下計(jì)算方法4.2 熱量計(jì)算4.2.1和的計(jì)算和均可以用下式計(jì)算：式中： 反應(yīng)物體系中組分i的質(zhì)量，Kg;組分i在0T時(shí)的平均比熱容，KJ/(Kg)或KJ/(Kmol);反應(yīng)物系反應(yīng)前后的溫度，=(818841.738)+(2456504.2)+(111083.5)373=452420052.2KJ =（8188.41.859）

29、+（723001.555）+（169.11.834）+（1123.5）+（551.828）333=42774317.87KJ4.2.2的計(jì)算冷凝器帶走的熱量=376146336.9KJ4.2.3的計(jì)算設(shè)備向四周散失的熱量可用下式計(jì)算：式中 A設(shè)備散熱銘記（）；Tw設(shè)備外表溫度，；T環(huán)境介質(zhì)溫度，；操作過(guò)程持續(xù)時(shí)間（s）；對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)，W/()當(dāng)空氣做自然對(duì)流，散熱層表面溫度為50350時(shí)，經(jīng)計(jì)算得=104.926=8+0.05Tw=8+0.0560=11W/()=104.92611(100-25)33600=934890.66KJ4.2.4 過(guò)程效應(yīng)熱的計(jì)算過(guò)程效應(yīng)熱可分為兩類，一類是化學(xué)過(guò)程

30、熱效應(yīng)即化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)；另一類是物理過(guò)程熱效應(yīng)。物料經(jīng)化學(xué)變化過(guò)程，除化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)外，往往伴隨著物料狀態(tài)變化熱效應(yīng)，但本工藝流程中物理過(guò)程熱效應(yīng)較低，可忽略不計(jì)，故過(guò)程熱效應(yīng)可由下式表示：式中 化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)，KJ；物理過(guò)程熱效應(yīng)，KJ；(可忽略不計(jì))可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算：式中 標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)熱，KJ/mol；參與化學(xué)反應(yīng)的A物質(zhì)質(zhì)量，Kg；A物質(zhì)分子量。反應(yīng)體系中各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)焓為：乙苯（40.219KJ/mol）苯（33.871 KJ/mol）甲苯（18.029KJ/mol）=（33.871+18.029-40.219）KJ/mol=51.86KJ/mol=(10007230051.86/

31、104.15)=36000748.9KJ4.2.5熱負(fù)荷的計(jì)算=(42774317.87+376146336.9+934890.66)-（452420052.2+36000748.9）=-68565255.67KJ查手冊(cè)得冷卻水得為4.187KJ/(Kg),則冷卻水的用量 = 68565255.67/4.187（60-25）=467878.5Kg4.3 熱量衡算表由能量守恒定律，能量衡算結(jié)果見(jiàn)表4.1表4.1熱量衡算表輸入輸出符號(hào)符號(hào)意義結(jié)果 KJ/h符號(hào)符號(hào)意義結(jié)果KJ/h所處理的物料帶入設(shè)備總的熱量452420052.2反應(yīng)終了時(shí)物料的焓42774317.87加熱劑或冷卻劑與設(shè)備和物料傳遞

32、的熱量68565255.67設(shè)備部件所消耗的熱量376146336.9過(guò)程的熱效率36000748.9物理過(guò)程熱效應(yīng)934890.66化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)36000748.9總計(jì)419855545.4419855545.4第5章 設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算與選型5.1 苯甲苯精餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算通過(guò)計(jì)算D=1.435kmol/h，設(shè)可知原料液的處理量為F=7.325kmol/h，由于每小時(shí)處理量很小，所以先儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐里，等20小時(shí)后再精餾。故D=28.7,F=146.5kmol/h ,組分為,要求塔頂餾出液的組成為,塔底釜液的組成為。設(shè)計(jì)條件如下：操作壓力:4kPa（塔頂表壓）； 進(jìn)料熱狀況:自選；回流比:自選； 單

33、板壓降:0.7kPa； 全塔壓降:。5.1.1 精餾塔的物料衡算1 原料液與塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率苯的摩爾質(zhì)量 kg/kmol甲苯的摩爾質(zhì)量kg/kmol2 原料液與塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量0.1878.11+(1-0.18)92.13=89.606kg/kmol0.978.11+(1-0.9)92.13=79.512kg/kmol0.0178.11+(1-0.01)92.13=91.9898kg/kmol3 物料衡算原料處理量 F=146.5kmol/h總物料衡算 146.5=D+W苯物料衡算 146.50.18=0.9D+0.01W聯(lián)立解得 D=27.89kmol/hW=118.52

34、kmol/h5.1.2 塔板數(shù)的確定1 理論板層數(shù)的求取苯甲苯屬理想物系，可采用圖解法求理論板層數(shù)。由物性手冊(cè)查得苯甲苯物系的氣液平衡數(shù)據(jù)，繪出xy圖，見(jiàn)下圖5.1圖5.1圖解法求理論板層數(shù)求最小回流比與操作回流比。 采用作圖法求最小回流比。在圖中對(duì)角線上，自點(diǎn)e（0.45，0.45）作垂線ef即為進(jìn)料線（q線），該線與平衡線的交點(diǎn)坐標(biāo)為故最小回流比為取操作回流比為R=2求精餾塔的氣、液相負(fù)荷L=RD=2.227.89=61.358kmol/hV=(R+1)D=(2.2+1)27.89=89.248kmol/hkmol/hkmol/h求操作線方程精餾段操作線方程為提餾段操作線方程為圖解法求理論

35、板層數(shù)采用圖解法求理論板層數(shù)，如圖5.1。求解結(jié)果為總理論板層數(shù)=12.5（包括再沸器）進(jìn)料板位置 2 實(shí)際板層數(shù)的求取精餾段實(shí)際板層數(shù) 取10提餾段實(shí)際板層數(shù)取155.1.3精餾塔的工藝尺寸與有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算以精餾段為例計(jì)算。1 操作壓力計(jì)算 塔頂操作壓力 kPa 每層塔板壓降進(jìn)料板壓力kPa精餾段平均壓力2 操作溫度計(jì)算依據(jù)操作壓力，由泡點(diǎn)方程通過(guò)試差法計(jì)算出泡點(diǎn)溫度，其中苯，甲苯的飽和蒸氣壓由安托尼方程計(jì)算，計(jì)算過(guò)程略。計(jì)算結(jié)果如下：塔頂溫度 進(jìn)料板溫度精餾段平均溫度3 平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔頂平均摩爾質(zhì)量計(jì)算:由,查平衡曲線得=0.9160.978.11+（1-0.9）92.13=79.

36、512kgkmol0.91678.11+（1-0.916）92.13=79.288kgkmol進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算:由圖解理論板得0.604查平衡曲線得0.3880.60478.11+（1-0.604）92.13=83.66kgkmol0.38878.11+（1-0.388）92.13=86.69kgkmol精餾段平均摩爾質(zhì)量:（79.512+83.66）/2=81.586 kgkmol（79.299+86.69）/2=82.99 kgkmol4 平均密度的計(jì)算(1)氣相平均密度計(jì)算(2)液相平均密度計(jì)算液相平均密度依下式計(jì)算，即塔頂液相平均密度的計(jì)算:由=82.1,查手冊(cè)得=812.7kg

37、m3807.9進(jìn)料板液相平均密度的計(jì)算:由99.5,查手冊(cè)得=793.1790.8進(jìn)料板液相的質(zhì)量分率精餾段液相平均密度為(812.5+791.6)/2=802.15 液體平均表面力計(jì)算液體平均表面力依下式計(jì)算，即塔頂液相平均表面力的計(jì)算由=82.1,查手冊(cè)得21.24mNm21.42mNm0.921.24+0.121.42=21.25mNm進(jìn)料板液相平均表面力的計(jì)算:由99.5,查手冊(cè)得18.90mNm20.0mNm=0.38818.90+0.61220.0=19.57mNm精餾段液相平均表面力為=（21.25+19.57）/2=20.41mNm6 液體平均粘度計(jì)算液體平均粘度依下式計(jì)算，即

38、塔頂液相平均粘度的計(jì)算由=82.1,查物性手冊(cè)得0.302mPas0.306mPasLg0.9Lg（0.302）+0.1Lg（0.306）解出 0.302mPas進(jìn)料板液相平均粘度的計(jì)算:由99.5,查物性手冊(cè)得0.256mPas0.265mPas=0.388Lg（0.256）+0.612Lg（0.265）解出 0.261mPas精餾段液相平均表面力為（0.302+0.261）/2=0.282mPas5.1.4 精餾塔的塔體工藝尺寸計(jì)算1 塔徑的計(jì)算精餾段的氣、液相體積流率為0.690式中C由式計(jì)算，其中的由課本查取，圖的橫坐標(biāo)為=4.018取板間距，板上液層高度hL=0.06m，則 hL=0

39、.40-0.06=0.34m查圖得 =0.072取安全系數(shù)為0.7，則空塔氣速為U=0.70.71.196=0.837ms按標(biāo)準(zhǔn)塔徑園整后為 D=1.2m塔截面積為實(shí)際空塔氣速為2 精餾塔有效高度的計(jì)算精餾段有效高度為（10-1）0.4=3.6m提餾段有效高度為（15-1）0.4=5.6m在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為0.8m故精餾塔的有效高度為Z=3.6+5.6+0.8=10m5.1.5 塔板主要工藝尺寸的計(jì)算1 溢流裝置計(jì)算因塔徑為D=1.0m，可選單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。各項(xiàng)計(jì)算如下：（1） 堰長(zhǎng)取=0.66D=0.661.0=0.66m（2）溢流堰高度取選用平直堰，堰上液層高

40、度由下式計(jì)算即近似取E=1，則取板上清液層高度=60mm故=0.06-0.013=0.047m（3）弓形降液管寬度由查課本圖得故=0.0722=0.07220.785=0.0567m20.1241.0=0.124m依下式驗(yàn)算液體在降液管中提留時(shí)間，即5s故降液管設(shè)計(jì)合理。（4）降液管底隙高度h0取s 則0.006m故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理。選用凹形受液盤，深度為2 塔板布置(1)塔板的分塊因D0.8m，故塔板采用分塊式。查課本得，塔板分為3塊。(2)邊緣區(qū)寬度確定取(3)開孔區(qū)面積計(jì)算開孔區(qū)面積Aa按下式計(jì)算，即其中故=0.532（3） 篩孔計(jì)算與其排列所處理的物系無(wú)腐蝕性，可選用=3mm碳鋼

41、板，取篩孔直徑d=5mm。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為t=3d=35=15mm篩孔數(shù)目n為開孔率為氣體通過(guò)閥門的氣速為s5.1.6篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算1 塔板壓降（1）干板阻力計(jì)算干板阻力由下式計(jì)算，即由故 （2）氣體通過(guò)液層的阻力h1計(jì)算氣體通過(guò)液層的阻力h1由下式計(jì)算，即查圖得，故 （3）液體表面力的阻力由下式計(jì)算，即氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度，即0.0416+0.0366+0.0021=0.080m液柱氣體通過(guò)每層塔板的壓降為0.08802.19.81=629Pa設(shè)計(jì)值700Pa2 液面落差對(duì)于篩板塔，液面落差很小，且塔徑和液流量均不大，故可忽略液面落差的影響。3 液沫夾帶液沫夾帶量

42、由下式計(jì)算，即故kg氣故本設(shè)計(jì)在液沫夾帶在允許的圍。4 漏液對(duì)篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由下式計(jì)算，即=5.985ms實(shí)際孔速s穩(wěn)定系數(shù)為 K=1.5故設(shè)計(jì)中無(wú)明顯漏液。5 液泛為防止塔發(fā)生液泛，降液管液層高應(yīng)服從下式的關(guān)系苯-甲苯物系屬一般物系，取，則而板上不設(shè)進(jìn)口堰，可由下式計(jì)算，即=0.08+0.06+0.001=0.141m液柱故本設(shè)計(jì)中不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。5.2 粗餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算表5.1乙苯和苯乙烯的飽和蒸氣壓：溫度136.2137138139140乙苯kPa70.4379.2188.2696.44112.1苯乙烯kPa60.270.1680.1484.2588.15利用計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度，用平

43、均相對(duì)揮發(fā)度表示氣液平衡關(guān)系，利用公式。表5.2 粗餾塔平衡數(shù)據(jù)表t136.21371381391401.1631.1291.1011.1451.272x0.7800.5810.4120.2580.130y0.8280.6530.4880.3210.169溫度為20進(jìn)料 利用平衡數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)圖上繪出平衡曲線與對(duì)角線，如圖所示。在圖上定點(diǎn)a()、點(diǎn)e（）和點(diǎn)c（）三點(diǎn)。 精餾段操作線方程截距=,在y軸上定出點(diǎn)b。連接ab，即得精餾段操作線。 先按下法計(jì)算q值。原料液的汽化熱為koml查出進(jìn)料組成時(shí)溶液的泡點(diǎn)為136，平均溫度為（136+20）/2=78。由物性手冊(cè)查得78下乙苯和苯乙烯的比熱

44、容為1.87kJ（kg），故原料液的平均比熱容為 kJ（kg）所以再?gòu)狞c(diǎn)e作斜率為2.81的直線，即得q線。 連接cd，即為提餾段操作線。 自點(diǎn)a開始在操作線和平衡線之間繪梯級(jí)，圖解得理論板層數(shù)10（包括再沸器），自塔頂往下數(shù)第五層為加料板，如圖5.2所示。圖5.2圖解法求理論板層數(shù)Z=100.4+100.4+0.8=8.8m空塔氣速為=1ms 則D取1.2m塔截面積5.3乙苯塔的設(shè)計(jì)與計(jì)算表5.3 甲苯和乙苯的飽和蒸氣壓：溫度110.8115120125130136.2甲苯kPa101.33124.2131.3163.2184.1200.1乙苯kPa40.156.164.2186.698.7

45、108.6利用計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度，用平均相對(duì)揮發(fā)度表示氣液平衡關(guān)系，利用公式。表5.3乙苯塔氣液平衡數(shù)據(jù)表t110.8115120125130136.22.5332.192.0451.8851.865x1.0000.8200.6420.5320.4120y1.0000.90890.79700.71340.60540溫度為20進(jìn)料 利用平衡數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)圖上繪出平衡曲線與對(duì)角線，如圖所示。在圖上定點(diǎn)a()、點(diǎn)e（）和點(diǎn)c（）三點(diǎn)。 精餾段操作線方程截距=,在y軸上定出點(diǎn)b。連接ab，即得精餾段操作線，。 先按下法計(jì)算q值。原料液的汽化熱為kmol，查出進(jìn)料組成時(shí)溶液的泡點(diǎn)為110，平均溫度為（11

46、0+20）/2=65。由物性手冊(cè)查得78下甲苯和乙苯的比熱容為1.86kJ（kg），故原料液的平均比熱容為 kJ（kg）所以，再?gòu)狞c(diǎn)e作斜率為3.237的直線，即得q線。 連接cd，即為提餾段操作線。 自點(diǎn)a開始在操作線和平衡線之間繪梯級(jí)，圖解得理論板層數(shù)12（包括再沸器），自塔頂往下數(shù)第六層為加料板，如圖5.3所示。圖5.3 圖解法求理論板層數(shù)Z=110.4+60.4+0.8=7.6m空塔氣速為=1ms，s，為了解決成本，選取和其他塔一樣的尺寸。則D取1.2m塔截面積為5.4苯乙烯精餾塔的設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算可知原料液的處理量為F=452.02kmol/h，組分為，要求塔頂餾出液的組成為,塔底釜液的

47、組成為。設(shè)計(jì)條件如下：操作壓力：4kPa（塔頂表壓）；進(jìn)料熱狀況：自選；回流比：自選；單板壓降0.7 kPa ；全塔壓降。1.原料液與塔頂、塔底產(chǎn)品的摩爾分率苯乙烯的摩爾質(zhì)量 kg/kmol焦油的摩爾質(zhì)量（假設(shè)）kg/kmol2.原料液與塔頂、塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量0.3104.15+(1-0.3)300=241.245kg/kmol0.997104.15+(1-0.997)300=104.738 kg/kmol0.001104.15+(1-0.001)300=299.8042kg/kmol3.物料衡算原料處理量F=2260.1kmol/h再根據(jù)物料衡算可知，；可見(jiàn)苯乙烯精餾塔中只有微量的焦油

48、，故可設(shè)定塔高和塔徑：精餾段有效高度（10-1）0.4=3.6m提餾段有效高度（5-1）0.4=1.6m在進(jìn)料板上方開一人孔，其高度為0.8m故精餾塔的有效高度為 Z=3.6+1.6+0.8=5m 塔徑取D=1.2m5.5 冷凝器的設(shè)計(jì)冷凝器按其制冷介質(zhì)和冷卻方式 ,可以分為水冷式 ,空氣冷卻式和蒸發(fā)式三種類型。蒸發(fā)式冷凝器主要是利用冷卻水蒸發(fā)時(shí)吸收潛熱而使制冷劑蒸氣凝結(jié)。根據(jù)能量守恒原理，假設(shè)熱損失可忽略不計(jì)，則單位時(shí)間熱流體放出的熱量等冷流體吸收的能量。熱負(fù)荷Q為：式中 KJ/(Kg)； t冷流體的溫度，。Q=376146336.9kJ管殼式換熱器的對(duì)數(shù)平均溫度按逆流計(jì)算，即查得，所以故查

49、化工原理上冊(cè)得，選用TB4715-92,列管尺寸為直徑19mm；管心距為25mm；管程數(shù)為1；管子總根數(shù)為1267個(gè)；中心排管數(shù)為39個(gè)；管程流通面積為0.2239列管長(zhǎng)度6000mm，換熱面積446.2m2，所以需要16個(gè)這樣的換熱器。5.6 油水分離器重力法脫除水中的油滴其基本原理是利用水與油的密度差,使含油污水中的油滴在設(shè)備中上浮而除去。按照Stokes定律,油滴的脫除效率只與油滴粒徑、油與水物性、處理量和浮升面積有關(guān),而與浮升高度無(wú)關(guān),這就是所謂的“淺池原理”。根據(jù)“淺池原理”即可以采用低浮升高度的多層板結(jié)構(gòu),以增大浮升面積,提高油滴脫除效率。而且由于多層板組當(dāng)量直徑的減小,可使液流在

50、較大流量下保持層流狀態(tài),也有利于油滴的有效分離。但是，在一定的設(shè)備高度，增加多層板層數(shù)、縮短板距，必然帶來(lái)要固定多層板而需的結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜與困難。所以，一般多層板除油裝置板距均較大，且不能十分保證水流分布均勻，其處理效率的提高與設(shè)備的緊湊化，就受到限制。另一種強(qiáng)化途徑是，使含油污水中的細(xì)小油滴通過(guò)聚結(jié)床合并為大油滴，則能使脫油效率得到較大的提高，這就是油滴的聚結(jié)。但采用聚結(jié)技術(shù)，也有限制，即流速要在一定圍，且不但需要另外的浮升分離空間，還需定期反洗，增加了投資和操作費(fèi)用。本高效油水分離器，正是將“淺池原理”和“聚結(jié)技術(shù)”結(jié)合起來(lái)，用特殊的部分離構(gòu)件和配置，保證了在一定設(shè)備容積，可提供最大的油滴浮升面積，以與盡可能多的油滴聚結(jié)機(jī)會(huì)，并使得水中油滴在浮升中聚結(jié)，在聚結(jié)中浮升，且部液流分布均勻，防止了液流的短路與溝流，故在較短的停留時(shí)間，可獲得較高的脫油效率。高效油水分離器為一水平放