吸附蒸馏过程中不平衡定态间的耦合分析
吸附蒸馏过程中不平衡定态间的耦合分析
Ξ
成 弘1,周 明1,唐向阳2,许春建1,余国琮1
(1.天津大学化工学院,天津300072;2.天津大学理学院,天津300072)
摘 要:利用非平衡热力学原理,对吸附蒸馏过程中各个热力学传输流之间的耦合进行了理
论分析.研究发现在一定条件下,吸附率不仅改变组分在气液两项之间的分配关系,还影响组分的传递方向.
关键词:吸附蒸馏过程;非平衡热力学;耦合
中图分类号:T E 624.2 文献标识码:A 文章编号:049322137(2000)0120011203
吸附蒸馏(adso rp tive distillati on )分离技术是综合吸附与蒸馏两个分离过程的优点,即将蒸馏的高处理能力和连续性产生的特点与吸附过程的高分离因数和高产品纯度的优点加以结合而提出的.目前已经实现了吸附、蒸馏和脱附三个传质过程在同一套塔设备中的连续化操作工艺,如图1所示.图中A +B 为液体混合物;S 为吸附剂,对B 的吸附选择性较A 高;C 为惰性载液;SB 为吸附相.
对此,文献[1]推导了吸附蒸馏过程的总体分离因子表达式,证实了用蒸馏难以进行或不能进行分离的物系,通过加入有吸附选择性的吸附剂提高待分离组分间的分离因数可以达到分离目的;文献[2～5]分析了吸附强化蒸馏的条件;文献[6,7]
进行了吸附剂细粉
图1 吸附蒸馏过程的流程示意
F ig .1 Sche matic di agram of adsorptive distillation process
增强气液两相传质的机理研究.
本文将从非平衡热力学的角度对吸附蒸馏过程进行更进一步的探讨,以期深入了解吸附强化精馏传质分离的本质.由于居里原理的限制,在线性唯象方程中不存在化学反应和传输流之间的耦合,不可逆过程(或组分传质速率)之间的干扰(或耦合)是通过唯象系数体现出来的.而在化工过程和生物化工中经常要遇到化学反应和扩散流之间相互耦合,而且两者之间的耦合有时可能起着重要的甚至是决定性的作用[8].下面就对吸附蒸馏新型分离过程中的化学反应(即吸附)和扩散这两类不可逆过程间的耦合进行分析讨论.
1 传输流间耦合关系的建立
设在吸附蒸馏过程中,吸附蒸馏塔内某一块理论塔板上存在有4种组分M 、N 、O 和P ,以及吸附剂细粉颗粒S .又设M 和N 为沸点相近的轻组分,与吸附剂发生竞争吸附(即拟化学反应);O 为关键重组分,P 为系统中固体吸附剂的载液(其正常沸点较M 、N 和O 高约30℃),不参与拟化学反应(或称为惰性组分).设M 和N 与吸附剂进行的吸附反应如下:
M +S ΖM
S
(1a )
N +S ΖN S (1b ) M 、N 、O 和P 在系统 (主体液相)和环境 (气相)进行物质交换.对于这种系统和环境构成的非连续体系,传质推动力为环境和系统之间的化学势梯度,即
天津大学学报
第33卷 第1期2000年1月
JOU RNAL O F T I AN J I N UN I V ER S IT Y V o l .33 N o.1 Jan .
2000
Ξ收稿日期:1999205220;修回日期:1999208218.
基金项目:国家自然科学基金资助项目(29376255);中国博士后科学基金资助项目(中博基[1998]6号). 作者简介:成 弘(1964-),男,博士后,副教授.
-?Λ T,其中?Λ=Λ -Λ .由于在某一块塔板上各个组分气液浓度和在吸附剂上的浓度距离热力学平衡值不远,则各个传输流之间的耦合关系满足线性唯象方程分别为
J M=L11-?ΛM
T
+L12
-?ΛN
T
+
L13-?ΛO
T
+L14
-?ΛP
T
(2a)
J N=L21-?ΛM
T
+L22
-?ΛN
T
+
L23-?ΛO
T
+L24
-?ΛP
T
(2b)
J O=L31-?ΛM
T
+L32
-?ΛN
T
+
L33-?ΛO
T
+L34
-?ΛP
T
(2c)
J P=L31-?ΛM
T
+L32
-?ΛN
T
+
L33-?ΛO
T
+L34
-?ΛP
T
(2d)
J ad1=L1(-A1 T)(2e) J ad2=2(-A2 T)(2f)式中:J M、J N、J O和J P分别为组元M、N、O和P的传质速率;J ad1和J ad2为吸附反应速率(设由M、N与吸附剂发生吸附反应的速率为正);L1和L2为吸附反应的唯象系数;A为化学亲合势.主体液相内吸附反应的推动力分别为
-A M T=-(ΛS M-ΛL M) T(3a) -A N T=-(ΛS N-ΛL N) T(3b) 当系统达到不平衡态时,存在
(J M)e=J M-J ad1=0(4a) (J N)e=J N-J ad2=0(4b) (J O)e=J O=0(4c) (J P)e=J P=0(4d) 将式(4)代入式(2),得到四组元在不平衡定态时(扩散流J j=0)的扩散力和线性唯象系数之间的线性代数方程组为
L11-?ΛM
T
+L12
-?ΛN
T
+
L13-?ΛO
T
+L14
-?ΛP
T
=J ad1(5a)
L21-?ΛM
T
+L22
-?ΛN
T
+
L23-?ΛO
T
+L24
-?ΛP
T
=J ad2(5b)
L31-?ΛM
T
+L32
-?ΛN
T
+
L33-?ΛO
T
+L34
-?ΛP
T
=0(5c)
L41
-?ΛM
T
+L42
-?ΛN
T
+
L43
-?ΛO
T
+L44
-?ΛP
T
=0(5d)
线性代数方程(5)的主子式D为
D=
L11L12L13L14
L21L22L23L24
L31L32L33L34
L41L42L43L44
(6)
4个组元的化学位梯度分别为
-?ΛM
T
=
L ad1L12L13L14
L ad2L22L23L24
0L32L33L34
0L42L43L44
?1
D
(7)
-?ΛN
T
=
L11L ad1L13L14
L21L ad2L23L24
L310L33L34
L410L43L44
?1
D
(8)
-?ΛO
T
=
L11L12L ad1L14
L21L22L ad2L24
L31L320L34
L41L420L44
?1
D
(9)
-?ΛP
T
=
L11L12L13J ad1
L21L22L23J ad2
L31L32L330
L41L42L430
?1
D
(10)
根据非平衡过程熵产生原理,不可逆过程的熵产
生Ρ恒为正,即在数学上满足式(11)的充要条件是系
数矩阵中的所有主子式恒为正;即自唯象系数L ii恒为
正,而交唯象系数L ij(i≠j)可正,亦可为负.
Ρ=6j J j X j≥0(11)
其中
J j=6j5J j5X j0X j=6j L ij X j(12)
式中:X为热力学力.
2 耦合分析
由以上建立的过程传输流之间的耦合关系式(7～
10),可以看到组分M、N、O和P在体系中不存在吸附
化学反应时,即反应流速率为零,在系统 和环境 之
间的化学位差也等于零.这一点与一般蒸馏过程相同,
即离开塔板的气液两相之间达到热力学平衡.但在吸
附反应速率不为零时,尽管非平衡定态时组分M、N、
O、P的扩散速率为零,则其在 和 之间的存在恒定
?
2
1
?天津大学学报 2000年 第33卷 第1期
的化学势差(或恒定的浓度差)不等于0.这就是说,组分M、N、O和P的这种浓度差的大小完全取决于体系中存在的拟化学反应速率,而与液相中各种组分是否参与化学反应无关.
如果假定式(7)的分子为正,已经假定反应速率由液相到吸附相为正,而且两个反应速率在给定条件时其比值也是一个恒定正值,此时组分M、N、O和P均为沿化学势减小的方向进行扩散.M和N两组分在两相之间的分配系数由反应速率比值确定.
如果假定式(7)的分子为负,已经假定反应速率由液相到吸附相为正,这就意味着组分M将要逆着化学势减小的方向,由环境向体系进行扩散,此时,-ΛM< 0,即Λ M>Λ M.显然,这种情况是由于扩散和化学反应之间的耦合引起的.当然,如果化学反应流的速率为零便不会发生这些现象.
具体在吸附蒸馏塔内,只要N在吸附剂上的吸附选择性(或吸附速率)较M高,在塔内传质和吸附反应连续进行就在塔顶可以获得高纯度的M产品,塔底得到富含N的吸附剂、O和P两组分.在脱附蒸馏塔内,吸附剂从进料口到塔釜逐级发生脱附,在塔顶就得到纯的组分N.
3 结 论
吸附蒸馏过程中吸附速率与其它各组分两相间的传质速率存在一定的耦合关系.如果对过程中某一组分的传质速率与其传输梯度、其它组分性质和组成的基本关系式进行比较准确的实验测量或理论预测,就可由其进行各传输流的自唯象系数和交互唯象系数的计算,进一步获得组分传质系数和扩散系数.据此可预测或分析多元均相体系内组分传质的奇异性,如渗透扩散(o s m o tic diffu si on)、反向扩散(reverse diffu si on)和扩散能垒(diffu si on barrier)[9].在此基础上对具体物系进行深入的探索,将会为实际工业过程的设计和运行提供有价值的参考意见.
参考文献:
[1] 谷明星.多组分液相吸附及吸附蒸馏过程的研究[D].天
津大学化学工程研究所,1989.
[2] 周 明,许春建,余国琮.吸附蒸馏复合新分离过程的研
究[J].自然科学进展.1995,5(2):147.
[3] Zhou M ing,Xu Chunjian,Yu Guocong.A dso rp tive
distillati on-novel hybrid separati on p rocess[J].
P rogress in N atural Science,1996,5(3):291.
[4] Yu Guocong,Zhou M ing,Xu Chunjian.A N ovel
separati on p rocess:D istilati on acompanied by
adso rp ti on[A].5th W o rld Congress of Chem ical
Engineering[C].1996,1:347.
[5] 许春建.吸附蒸馏复合新分离过程的研究[D].天津大学
化学工程研究所,1995.
[6] 成 弘,周 明,许春建等.吸附剂细粉增强气液两相传
质的研究— 机理[J].化工学报.1999,50(6):776. [7] 成 弘,周 明,张 缨等.吸附剂细粉增强气液两相传
质的研究— 实验[J].化工学报.1999,50(6):782.
[8]P rigogine I.Introducti on to ther modynam ics of
irreversible p rocesses,3rd ed[M].Interscience Pub,
1967.
[9] Too r H L.D iffusi on in th ree component gas m ixtures
[J].A I CH E J.1957,3:198～207.
ANALY SIS OF COUPL ING AMONG NON-EQU I L IBR IU M STATES IN
AD S ORPT IVE D IST I LLAT I ON PROCESS
CH EN G Hong1,ZHOU M ing1,TAN G X iang2yang2,XU Chun2jian1,YU Guo2cong1
(1.Schoo l of Chem ical Engineering,T ianjin U niversity,T ianjin300072,Ch ina;
2.Schoo l of Science,T ianjin U niversity,T ianjin300072,Ch ina)
Abstract:T he coup ling betw een the m ass transfer flux and adso rp ti on rates of all components in an adso rp tive distillati on p rocess w as analyzed acco rding to non2equilibrium ther modynam ics.A t a given conditi on,the effect of adso rp tive rates on the transfer o rientati on and distributi on coefficient of components w ere found.
Keywords:adso rp tive distillati on p rocess;non2equilibrium ther modynac m is;coup ling
?3
1
? 天津大学学报 成 弘等:吸附蒸馏过程中不平衡定态间的耦合分析
萃取过程及危险性分析
编号：SM-ZD-43628 萃取过程及危险性分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
萃取过程及危险性分析 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。 工业上对液体混合物的分离，除了采用蒸馏的方法外，还广泛采用液—液萃取。例如，为防止工业废水中的苯酚污染环境，往往将苯加到废水中，使它们混合和接触，此时，由于苯酚在苯中的溶解度比在水中大，大部分苯酚从水相转移到苯相，再将苯相与水相分离，并进一步回收溶剂苯，从而达到回收苯酚的目的。再如，在石油炼制工业的重整装置和石油化学工业的乙烯装置都离不开抽提芳烃的过程，因为芳香族与链烷烃类化合物共存于石油馏分中，它们的沸点非常接近或成为共沸混合物，故用一般的蒸馏方法不能达到分离的目的，而要采用液—液萃取的方法提取出其中的芳烃，然后再将芳烃中各组分加以分离。 液—液萃取也称溶剂萃取，简称萃取。这种操作是指在欲分离的液体混合物中加入一种适宜的溶剂，使其形成两液相系统，利用液体混合物中各组分在两相中分配差异的性质，
不平衡理论
如何理解不平衡理论？“不平衡”现象产生的原因是什么？ 不平衡理论是马克思在《<政治经济学批判>导言》中提出的一个概念——物质生产的发展例如同艺术发展的不平衡关系。马克思认为，关于艺术，它的一定的繁盛时期决不是同社会的一般发展成比例的，因而也决不是同仿佛是社会组织的骨骼的物质基础的一般发展成比例的。不平衡理论有两大表现，一是艺术领域内部的不平衡，二是整个艺术领域同社会一般发展的不平衡。在艺术本身的领域内部，某些有重大意义的艺术形式只有在艺术不发达阶段上才是可能的，当艺术生产一旦作为艺术生产出现，它们就再不能以那种在世界史上划时代的、古典的形式创造出来。整个艺术领域中，艺术发展同社会发展的不成比例可以分为纵向的不平衡和横向的不平衡。纵向的不平衡是以时间为轴，不同时期的艺术形式和有其自身的样式和特点；横向的不平衡是指同一时期不同地区艺术发展的不平衡。 就其产生的原因来说： 第一、经济基础决定上层建筑。生产力对文学艺术的影响是终极的，而不是唯一的，经济基础与文学艺术之间的 关系不是直接的，无论是经济基础对文学艺术的决定 作用，还是文学艺术对经济基础的反映都不是直接 的。 第二、艺术生产自身的特征。艺术生产具有个体性特征，它
是特殊的精神生产活动，而这种生产活动是无功利 的，不是带来实际效益，而本质上和经济是不能兑换 的。 第三、文艺有其自身的传承性。文艺自身的传承、趋向，也是相对意义上对文艺的发展起特殊的作用。 第四、物质生产的发展和进步与艺术生产的发展和进步具有不同的表现形态。物质生产是呈阶梯状的，新的生 产力代替旧的生产力，失去社会进步，均表现为阶梯 式的向前发展。艺术生产的发展表现为任何一种艺术 形式都要经过发生、成立、成熟、衰落、消亡、新的 艺术形式产生、逐渐定型等这样一个循环运动的轨 迹。
年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设计毕业论文
年处理量500万吨原油常压蒸馏工段工艺设 计毕业论文 目录 摘要................................................................... I Abstact................................................................ II 第一章文献综述 (1) 1.1 前言 (1) 1.1.1 石油概述 (1) 1.1.2 石油工业的发展趋势 (1) 1.2原油评价 (2) 1.2.1原油的一般性质 (2) 1.2.2石油的用途 (2) 1.3 原油蒸馏及发展趋势 (3) 1.3.1 原油蒸馏概述 (3) 1.3.2 原油蒸馏的特点及发展趋势 (4) 1.4 预处理及蒸馏工序 (4) 1.4.1 新型电脱盐脱水技术 (5) 1.4.2 常压蒸馏 (7) 1.5 换热系统 (7) 1.5.1 换热的意义 (8)
1.5.2换热流程 (8) 1.6常压装置节能技术 (11) 1.6.1节能降耗的措施 (12) 第二章常压塔工艺设计 (14) 2.1原料及产品有关参数的计算 (14) 2.1.1 基础数据 (14) 2.1.2原油的实沸点及窄馏分数据 (14) 2.1.3原油实沸点蒸馏曲线的绘制 (17) 2.2原油平衡汽化曲线的绘制 (18) 2.3常压塔工艺设计 (21) 2.3.1各产品的恩氏蒸馏数据和实沸点数据的换算 (21) 2.3.2产品的有关数据计算 (23) 2.3.3物料衡算 (25) 2.3.4确定塔板数和汽提蒸馏用量 (26) 2.3.5操作压力 (27) 2.3.6汽化段温度 (27) 2.3.7塔底温度 (28) 2.3.8 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (28) 2.3.9 塔顶及侧线温度的假设与回流热的分配 (29) 2.4侧线温度及塔顶温度的校核 (31) 2.4.1柴油抽出板（第22层）温度 (31) 2.4.2煤油抽出板（第10层）温度 (32)
蒸馏装置火灾爆炸危险性分析
蒸馏装置火灾爆炸危险性分析 摘要运用美国道化学公司（DOW）“火灾、爆炸危险指数法”（第七版），对中国石化北京燕山分公司炼油某厂蒸馏装置的火灾爆炸危险性进行分析评价，暴露出安全生产中存在的问题，得出评价结果，给出采取的对策和措施，厂内安排积极整改，降低了生产装置的危险性。 关键词蒸馏装置；火灾爆炸；分析评价 1前言 中国石化北京燕山分公司炼油某厂蒸馏装置（以下简称“蒸馏装置”）采用成熟的三级蒸馏（即初馏、常压蒸馏和减压蒸馏）方法，对原油进行加工处理，生产过程中所用物料多为易燃易爆物质，生产操作连续性强，近几年曾先后几次发生着火事故，具有较大的火灾爆炸危险性。本文采用美国道化学公司（DOW）“火灾、爆炸危险指数法”（第七版），对该装置进行详细分析，评价出生产装置的火灾爆炸危险度等级、导致事故发生的潜在隐患，并提出有效的对策措施。 2蒸馏装置简介 蒸馏装置由中国石化建设工程公司设计，燕山建筑安装公司承建，2005年7月开始建设，2006年12月建成竣工，2007年6月投产，加工能力800万吨/年。蒸馏装置利用成熟的蒸馏工艺技术原理，将原油分离成各种不同沸点的馏份，送至不同的下游装置，进一步加工生产出合格的产品。装置中存在的主要危险化学品有原油、石脑油、航煤、液化气、硫化氢、燃料气、氨等，另外还存在柴油、蜡油、渣油、缓蚀剂、破乳剂等一般化学品。生产过程危险有害因素主要包括火灾、爆炸、硫化氢中毒等。蒸馏装置流程方框图见下页图—1。 3DOW“火灾、爆炸危险指数法”简介 道化学公司“火灾、爆炸危险指数法”是由美国道化学公司首创的安全评价方法，自1964年提出第一版至1994年的近三十年中，共进行了六次修改，目前已经发展到第七版。它是以单元重要危险物质在标准状态下的火灾、爆炸或释放出危险性潜在能量大小为基础，同时考虑工艺过程的危险性，计算初期单元火灾爆炸指数（F&EI）,确定危险等级；再针对采取的安全对策措施，进行火灾爆炸指数的补偿计算，得出单元补偿火灾爆炸指数（F&EI）’，确定危险等级，使危险降低到人们可以接受的程度。
蒸馏塔的设计-
1.二．设计任务及操作条件 1.设计任务： 生产能力(进料量) : 2万 吨/年 操作周期: 300*24=7200 h 进料组成: 41% 塔顶产品组成: >96% 塔底产品组成: >1% 2.操作条件： 操作压力: 4kpa (塔顶表 压) 进料热状态: 泡点进料 单板压降: 不大于0.7kpa
3.设备形式: 板式精馏塔,塔 顶为全凝器,中 间泡点进料,塔 底间接蒸汽加 热，连续精馏。 4.厂址: 齐齐哈尔市 （二)设计内容 二)设计内容 1.概述: 本次设计一筛板设计为例,筛板是在塔板上钻有均布的筛孔,上升气流经筛孔分散,鼓泡通过板上液层,形成气液密切接触的泡沫层.筛板塔的优点是结构简单,制造、维修方便,造价低,相同的条件下生产能力高于浮阀塔,塔板效率接近浮阀塔.他的缺点是操作范围小,小孔径筛板易堵噻不适宜
处理粘性大的,脏的和带固体粒子的料液.但设计良好的筛板具有足够的造作弹性,对易引起堵塞的物系可采用大孔径筛板,故近年来我国对筛板的应用日益增多. 2.设计流程的说明： 精馏装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器。釜液冷却器和产品冷凝器等设备。热量自塔釜输入，物料在塔内经多次部分汽化与与部分冷凝器进行精馏分离，由冷凝器和冷却器中的冷却介质将余热带走。在此过程中，热能利用率很低，为此，在确定流程装置时应考虑余热的利用，注意节能。另外，为保持塔的操作稳定性，流程中除用泵直接送入塔原料外，也可以采用高位槽送料以免
受泵操作波动的影响 塔顶冷凝装置根据生产状况以决定采用全凝器，以便于准确地控制回流比。若后继装置使用气态物料，则宜用全分凝器。总而言之确定流程时要较全面，合理的兼顾设备，操作费用操作控制及安全因素。 连续精馏操作流程图 冷凝器 再沸器 3．操作条件：
正文--中国宏观经济地区发展不平衡关系研究报告
中国宏观经济与地区发展不平衡关系研究 摘要 自1978年实行改革开放以后，我国优先发展沿海地区,发展和开放的政策明显向沿海地区倾斜,使得沿海地区得以迅速发展起来,也迅速地拉大了沿海与内地的经济发展差距，形成了我国地区发展不平衡的现状。在当前的宏观经济形势下，我国地区经济发展不平衡的现状出现了日益严重化的趋势。因此，本文立足于宏观经济视角，具体分析我国地区经济发展不平衡的影响因素，并分别从经济高速发展地区、平稳发展地区和未来潜力地区三个角度，分析缩小我国地区发展不平衡的对策和建议。 关键词：宏观经济；地区经济发展；不平衡；市场；政府 Abstract Since the reform and opening up in 1978, our country give priority to the development of the coastal areas, the development and opening up policy was inclined to the coastal areas, the coastal area is developing rapidly, quickly widened the gap of economic development between the coastal area and inland, the formation of the status quo of China's regional development imbalance. In the current macroeconomic situation, the current situation of economic development of China's regional imbalance appears increasingly serious trend. Therefore, this paper is based on the
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Aspen plus模拟精馏塔说明书 一、设计题目 根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔： 生产能力：100000吨精甲醇/年；原料组成：甲醇70%w，水28.5%w，丙醇1.5%w；产品组成：甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w；进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板Murphree 效率0.35。 二、设计要求 对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图，并写出设计说明。 (1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量； (2).全塔总塔板数N；最佳加料板位置N F；最佳侧线出料位置N P； (3).回流比R； (4).冷凝器和再沸器温度、热负荷； (5).塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1.物料衡算（手算） 目的:求解 Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1)生产能力:一年按8000 hr计算，进料流量为 100000/(8000*0.7)=17.86 t/hr。 (2)原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）： 原料组成：甲醇70%w，水28.5%w，丙醇1.5%w； 产品:甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w。 (3).温度及压降： 进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa； 所有塔板Murphree 效率0.35。 2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算 目的:对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系（N T-R），确定合适的回流比与塔板数；
580万年原油常减压蒸馏装置工艺设计
580万/年原油常减压蒸馏装置工艺设计 (年处理量250+33*10=580万吨/年) 一．总论 1.1概述 石油加工是国民经济的主要产业以及国民经济的支柱产业之一，在国民经济中有着重要的地位。石油产品应用在国民经济中的各行各业，涉及到民用以及军用。石油已是一个国家懒以生存产品，是一个国家能否兴旺发达的有力支柱。 目前，国际原油供不应求，价格高居不下，原油供应紧张，并由原油所引发起不少主要产油地区的不稳定。我国是一个人口大国，石油的需求在近年来尤其紧张，并随着经济的发展，市场需求越来越大，石油产品利润很高。 本设计是以大港原油为加工原油，采用常减压蒸馏装置蒸馏加工（580万吨/年）原油，而分离出以汽油，煤油，轻柴油，重柴油以及重油为主要产品的各种油产品。本方法简单实用，处理量大，技术成熟，是目前国内外处理原油最主要的方法。 1.2文献综述 本设计是以课程设计、化工设计为基础，以课程中指导老师给出的数据为依据，参考《化工原理》、《化工设计》、《石油练制工艺学》、《石油化工工艺计算图表》《工程制图》等资料。采用原油常减压蒸馏装置工艺设计以生产重整原油，煤油，轻柴油，重柴油，重油等产品。所采用的方法是目前国内外最实用，最普遍，最成熟的原油加工方法。适用国内大中小企业等使用。 1.3设计任务依据 所设计任务是以指导老师给出的原油数据为依据。 所设计的设备参数是以一些权威书籍为参考。 1.4主要原材料 本设计主要的原材料主要有大港原油、水、电 1.5其它 本设计应设计应用在一些交通运输方便，市场需求大的附近。同时，生产过程中应与环境相给合，注重“三废”的处理，坚持国家可持续发展的战略，坚持和谐发展的道路，与时俱进。同时应注意到，废品只是一种放在待定时间与空间中的原材料，在另一些场所，它们又是一种原材料，因而，在生产过程中，应把“三废”综合利用。
有机溶剂使用、蒸馏过程中的安全建议及要求
编号：SM-ZD-63007 有机溶剂使用、蒸馏过程中的安全建议及要求Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
有机溶剂使用、蒸馏过程中的安全 建议及要求 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、有机溶剂使用过程中的安全对策： 在化学反应过程中，绝大部分的化学反应都是在溶剂中进行的。溶剂是一个重要的媒介，它可以使参加反应的各种物质分子得以均匀分布，增加分子间碰撞接触机会，加速反应的进程。溶剂可以传导热量，通过它可以向反应物质提供热量，促进反应的进行；通过它也可以将反应放出的热量传出，保证反应的安全。溶剂的选择还可以直接影响反应的速度、反应的方向、反应的完全程度以及反应产物的构型等等。因此，正确地选择和使用溶剂，满足生产工艺的要求，对实现有机合成的经济目标和安全目标具有十分重要的意义。 （一）有机溶剂主要危险： 1、大多为易燃物质，遇引火源容易发生火灾； 2、大多具有较低的闪点和极低的引燃能量，在常温或较
蒸馏塔的设计---化工原理设计
过程装备设计课程设计-------分离苯-甲苯精馏塔设计 专业:过程装备与控制 班级: 3班 姓名: 彭云飞 学号: 0603020346 指导老师:杨启明 设计日期: 2010-11-17
目录 （一）设计任务书-------------------------------------------------3 （二）设计内容------------------------------------------------------3 （三）设计中符号说明------------------------------------------5 （四）精馏塔的物料衡算----------------------------------------7 （五）塔板数的确定----------------------------------------------8 (六)精馏塔塔体工艺尺寸设计------------------------------------9 （七）塔板主要工艺尺寸的计算----------------------------------11 (八)塔板负荷性能图------------------------------------------------ 13 (九)接管尺寸的选取-------------------- ----------------------17 （十）封头的选取------------------------------------------------18 （十一）法兰的选取------------------------------------------------18 （十二）筛板塔的工艺设计计算结果总表---------------------19
哲学之矛盾发展的不平衡性原理
2020长春市事业单位备考：哲学之矛盾发展的不平 衡性原理 事物存在的矛盾以及矛盾发展是不平衡的，有主要矛盾和非主要矛盾、矛盾的主要方面和非主要方面之分，这称之为矛盾发展的不平衡性原理。 1.主要矛盾和非主要矛盾的含义、关系和意义：主要矛盾是指在事物多种矛盾所构成的体系中对事物发展起着领导、决定作用的矛盾，规定或影响其他矛盾的存在和发展，非主要矛盾(次要矛盾)则是处于从属地位和不起决定作用的矛盾。两者是对立统一的关系，相互区别、相互作用并在一定条件下相互转化。这一辩证关系原理在认识和实践上，坚持分清主次，学会抓中心、抓重点、抓关键并兼顾其他。这一原理是我们坚持以经济建设为中心的社会主义现代化建设、一系列“两手抓”的重要理论依据。 2.矛盾的主要方面和非主要方面的含义、关系和意义：矛盾的主要方面是指矛盾双方中起主导作用的方面，矛盾的非主要方面是指处于从属地位、不起主导作用的方面，事物的性质“主要地是由取得支配地位的矛盾的主要方面所规定的。”两者是对立统一关系，相互区别、相互作用并在一定条件下相互转化。这一辩证关系原理在认识和实践上，坚持分清主次，分清本质和现象、主流和支流。这一原理是分析一对矛盾(不是多种矛盾关系)如改革中的成绩与失误，科学发展的正面作用和负面影响，伟人的功与过等的理论依据。
3.矛盾发展的不平衡性原理的意义：坚持唯物辩证法的两点论和重点论相统一的观点和方法，坚持两点论，反对一点论;坚持重点论，反对均衡论。坚持“一个中心、两个基本点”的基本路线是贯彻和体现了这一观点和方法。 了解更多公告，请登录吉林事业单位招聘信息网。网址里将定期发布吉林省事业单位招聘、吉林省教师招聘、吉林省医院招聘公告。
原油常压塔工艺设计计算
设计题目：原油常压塔工艺计算 设计任务：根据基础数据，绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 设计基础数据： 本设计采用某原油问原料进行常压塔工艺计算，原料及产品的基础数据见下表，年开工天数按8000h计算，侧线产品及塔底重油都使用过热水蒸汽汽提，使用的温度为420℃，压力为0.3MPa。 设计内容：根据基础数据，绘制各种曲线 根据原料油性质及产品方案确定产品收率作物料平衡 根据给定数据进行分馏塔计算，并绘制精馏塔计算草图 校核各侧线及塔顶温度 主要参考文献：[1]、林世雄主编，《石油炼制工程》(第三版)，石油工业出版社，2006年； [2]、李淑培主编，《石油加工工艺学》（第一版），烃加工出版社，1998年； [3]、侯祥麟，《中国炼油技术》（第一版），中国石化出版社，1991年。
一、生产方案 经过计算，此次油品是密度较大的油品，根据经验计算，汽油、煤油、轻柴、重柴的总收率大于30%，重油是生产优质沥青的好原料，还可以考虑渣油的轻质化，煤油收率高，适合生产航空煤油，该原油的生产方案是燃料一化型加工方案。 二、回流方式的确定 本设计的处理量较大，考虑采用塔顶二级冷回流，并采用两个中段回流。 三、确定塔板数 在原料一定的情况下，塔板的数目越多，精度越好，但压降越大，成本越高，本设计采用41层塔板。 四、塔板形式的确定 本设计采用操作弹性大，塔板压降小，造价适中的浮阀塔板。 设计说明书： 1、根据基础数据绘制各种曲线； 2、根据已知数据，计算并查工艺图表确定产品收率，作物料平衡； 3、确定汽提蒸汽用量； 4、塔板选型和塔板数的确定； 5、确定操作压力； 6、确定汽化段温度： ⑴、汽化段中进料的汽化率与过汽化度； ⑵、汽化段油气分压； ⑶、汽化段温度的初步求定； ⑷、t F的校核。 7、确定塔底温度； 8、塔顶及侧线温度的假定与回流热分配： ⑴、假设塔顶及各侧线温度； ⑵、全塔回流热； ⑶、回流方式及回流热分配。 9、侧线及塔顶温度的校核； 10、精馏塔计算草图。
化工典型工艺过程危险性分析
化工典型工艺过程及危险性分析 Lhjlyby: 吸附过程及危险性分析 吸附是利用某些固体能够从流体混合物中选择性地凝聚一定组分在其表面上的能力，使混合物中的组分彼此分离的单元操作过程。 吸附现象早已被人们发现和利用，在人们生活中用木炭和骨灰使气体和液体脱湿和除臭已有悠久的历史。18世纪末在生产上已应用骨灰脱除糖水溶液中的色素，20世纪20年代首次出现从气体中分离酒精和苯蒸气以及从天然气中回收乙烷等碳氢化物的大型生产装置。 目前吸附分离广泛应用于化工、石油化工、医药、冶金和电子等工业部门，用于气体分离、干燥及空气净化、废水处理等环保领域。如常温空气分离氧氮，酸性气体脱除，从各种混合气体中分离回收H2、C02、CO、CH4、C2H4等气相分离；也可从废水中回收有用成分或除去有害成分，石化产品和化工产品的分离等液相分离。在吸附过程中选用的吸附剂活性炭等材料由于吸附热的积累或者由于空气进入吸附系统可能会引起活性炭的自燃，进而引起系统介质的燃烧。 吸附是一种界面现象，其作用发生在两个相的界面上。例如活性炭与废水相接触，废水中的污染物会从水中转移到活性炭的表面上。固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附，其中具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。与吸附相反，组分脱离固体吸附剂表面的现象称为脱附(或解吸)。与吸收—解吸过程相类似，吸附—脱附的循环操作构成一个完整的工业吸附过程。吸附过程所放出的热量称为吸附热。 根据吸附剂对吸附质之间吸附力的不同，可以分为物理吸附与化学吸附。 物理吸附是指当气体或液体分子与固体表面分子间的作用力为分子间力时产生的吸附，它是一种可逆过程。吸附质分子和吸附剂表面分子之间的吸附机理，与气体液化和蒸汽冷凝时的机理类似。因此，吸附质在吸附剂表面形成单层或多层分子吸附时，其吸附热比较低，接近其液体的汽化热或其气体的冷凝热。 化学吸附是由吸附质与吸附剂表面原子间的化学键合作用造成，即在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成等现象。因而，化学吸附的吸附热接近于化学反应的反应热，比物理吸附大得多，化学吸附往往是不可逆的。人们发现，同一种物质，在低温时，它在吸附剂上进行的是物理吸附；随着温度升高到一定程度，就开始产生化学变化，转为化学吸附。 在气体分离过程中绝大部分是物理吸附，只有少数情况如活性炭(或活性氧化铝)上载铜的吸附剂具有较强选择性吸附CO或C2H4的特性，具有物理吸附及化学吸附性质。 萃取过程及危险性分析 工业上对液体混合物的分离，除了采用蒸馏的方法外，还广泛采用液—液萃取。例如，为防止工业废水中的苯酚污染环境，往往将苯加到废水中，使它们混合和接触，此时，由于苯酚在苯中的溶解度比在水中大，大部分苯酚从水相转移到苯相，再将苯相与水相分离，并进一步回收溶剂苯，从而达到回收苯酚的目的。再如，在石油炼制工业的重整装置和石油化学工业的乙烯装置都离不开抽提芳烃的过程，因为芳香族与链烷烃类化合物共存于石油馏分中，它们的沸点非常接近或成为共沸混合物，故用一般的蒸馏方法不能达到分离的目的，而要采用液—液萃取的方法提取出其中的芳烃，然后再将芳烃中各组分加以分离。 液—液萃取也称溶剂萃取，简称萃取。这种操作是指在欲分离的液体混合物中加入一种适宜的溶剂，使其形成两液相系统，利用液体混合物中各组分在两相中分配差异的性质，易溶组分较多地进入溶剂相从而实现混合液的分离。在萃取过程中，所用的溶剂称为萃取
660万吨原油常压蒸馏课程设计方案
660万吨原油常压蒸馏课程设计方案
摘要 常压塔是石油加工中重要的流程之一，这次的设计主要就是对660万吨/年处理量的原油常压塔进行设计，其中包括塔板的设计。常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据，计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。参考同类装置确定塔板数，进料及侧线抽出位置，再假设各主要部位的操作温度及操作压力，进行全塔热平衡计算。采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流，塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。塔板型式选用F1型重阀浮阀塔板，依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为 5.0m，板间距为0.6m。这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能，使塔板在适宜的操作范围内操作。本次设计的结果表明，参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内，其余均在经验值范围内，因此可以确定，该蒸馏塔的设计是符合要求的。 关键词：常压蒸馏；物料衡算；热量衡算
目录 1.设计背景 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 设计技术参数 (2) 2.设计方案 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 设计计划 (4) 2.3 原油的实沸点切割及产品性质计算 (5) 2.4产品收率和物料平衡 (13) 2.5汽提水蒸汽用量 (15) 2.6塔板型式和塔板数 (16) 2.7常压塔计算草图 (17) 2.8 操作压力 (17) 2.9汽化段温度 (18) 3 塔底温度 (20) 4 塔顶及侧线温度的假设与回流分配 (21) 4.1全塔回流热 (21) 4.2侧线及塔顶温度核算 (22) 4.3全塔汽、液相负荷 (27) 4.4全塔汽液相负荷分布 (36) 5 塔的工艺计算 (36)
aspenplus模拟精馏塔说明书
Aspen plus 模拟精馏塔说明书 一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔： 生产能力：100000吨精甲醇/年；原料组成：甲醇70%w， 水%w，丙醇%w；产品组成：甲醇≥%w；废水组成：水≥%w；进料温度：；全塔压降：；所有塔板Murphree 效率。 二、设计要求对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图，并写出设计说明。 (1) . 进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量； (2) . 全塔总塔板数N；最佳加料板位置N F；最佳侧线出料位置N P； (3) . 回流比R； (4) . 冷凝器和再沸器温度、热负荷； (5) . 塔内构件塔板或填料的设计。 三、分析及模拟流程 1. 物料衡算(手算) 目的: 求解Aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容: (1) 生产能力: 一年按8000 hr 计算，进料流量为100000/(8000*= t/hr 。 (2) 原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出) ：原料组成：甲醇70%w，水%w，丙醇%w；产品: 甲醇≥%w；废水组成：水≥%w。(3) . 温度及压降：进料温度：；全塔压降：；所有塔板Murphree 效率。 2. 用简捷模块( DSTW)U进行设计计算 目的: 对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计 算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。 3. 灵敏度分析 目的: 研究回流比与塔径的关系 (N T-R)，确定合适的回流比与塔板数；研究加料板位置对产品的影响，确定合适的加料板位置。 方法: 作回流比与塔径的关系曲线( N T-R)，从曲线上找到期望的回流比及塔板数。 4. 用详细计算模块( RadFrac)进行计算目的: 精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
蒸馏过程及危险性分析详细版
文件编号：GD/FS-2405 （解决方案范本系列） 蒸馏过程及危险性分析详 细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
蒸馏过程及危险性分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 化工生产中常常要将混合物进行分离，以实现产品的提纯和回收或原料的精制。对于均相液体混合物，最常用的分离方法是蒸馏。如从发酵的醪液提炼饮料酒，石油的炼制分离汽油、煤油、柴油等，以及空气的液化分离制取氧气、氮气等，都是蒸馏完成的。混合物的分离依据总是混合物中各组分在某种性质上的差异。蒸馏便是以液体混合物中各组分挥发能力的不同作为依据的。对大多数溶液来说，各组分挥发能力的差别表现在组分沸点的差别。因为蒸馏过程有加热载体和加热方式的安全选择问题，又有液相汽化分离及冷凝等的相变安全问题，即能量的转换和相态的变化，同时在系统中存在，蒸馏过程又是物质被
怎样理解马克思物质生产和精神生产不平衡的关系
怎样理解马克思物质生产和精神生产不平衡的关系 艺术，这是马克思揭示的人类掌握世界的四种方式之一。艺术在我国社会主义精神文明建设中是一个重要方面，并将发挥其独特的重要作用。学习和掌握马克思本文中所阐述的思想和理论，正确地继承和发扬我国优秀的文艺历史传统，建设具有中国特色的社会主义文艺、文化事业等，都具有重大的指导意义。主要内容和基本思想艺术是按一定审美观念，通过塑造具体生动的形象来把握和反映社会生活的一种特殊的社会意识形式。它本质上是一定的社会物质生活的艺术再现。 马克思在《〈政治经济学批判大纲〉导言》中曾提出“物质生产的发展例如同艺术生产的不平衡关系”的重要论断，恩格斯也在一些书信中对此作过多次论述，这就形成了马克思主义关于艺术生产与物质生产发展不平衡的理论。50年代末我国文艺界曾对如何理解马克思提出的这一理论以及这一理论在社会主义制度下是否还适用等问题进行了讨论，但当时双方的论点未能充分展开。1978年张怀瑾发表《艺术生产与物质生产发展不平衡是马克思主义文艺理论的基石》一文，重新引发了对马克思这一理论的讨论，其广度与深度大大超过50年代。这次讨论主要集中在三个方面的题目上：一是物质生产与艺术生产发展不平衡的含义，二是物质生产与艺术生产发展不平衡这一现象产生的原因，三是物质生产与艺术生产发展不平衡关系是不是普遍规律。 关于物质生产与艺术生产发展不平衡含义的争论表现在如下几个题目上，首先是对“物质生产”的理解，有人以为是指“生产力”，由于只有生产力才有发展的水平问题，才能与艺术的发展相比较；有人以为是指“生产关系”；有人以为是指包含生产力和生产关系在内的“生产方式”。其次，对“不平衡关系”的理解也有很大分歧，第一种意见以为，“不平衡”就是“矛盾”，艺术生产与物质生产发展的不平衡，是指两者之间存在矛盾，不能按这个时代生产力发展的水平去衡量文艺发展的水平；第二种意见以为，“不平衡”就是“不相适应”，这里就是指作为上层建筑中意识形态的艺术与经济基础或生产方式之间的不相适应的状况；第三种意见以为，“不平衡关系”就是指“不同时期不同国家的物质生产在发展中不成比例的情况”。这种情况大体有四种类型。一是在艺术领域内，不同艺术形式相比，如神话和史诗的繁荣只能在生产力很不发达的古代；二是不同时期的国与国相比，如古希腊与近代欧洲各国相比，近代欧洲各国的物质生产水平远非古希腊所能比，但它的艺术却远逊于古代希腊；三是同一时期的国与国相比。如19世纪后30年，挪威和武汉论坛违规词汇的生产力远不如西欧各国，但文学上却出现了极大的繁荣；四是同一国家的不同时期相比。如文艺复兴时期意大利出现了前所未有的艺术繁荣，然而以后再也不曾达到过。 关于物质生产与艺术生产的不平衡形成的原因也有不同的看法。一种观点以为，物质生产与艺术生产形成不平衡的原因是多方面的，一是物质生产同艺术生产的关系不是直接的，中间需通过经济基础的中介，文艺反映经济基础，却并不直接反映生产力；二是经济基础是文艺发展的决定因素，决不是唯一的因素，文艺发展的直接因素是上层建筑的各因素，特别是阶级斗争的因素，阶级斗争是文艺发展的直接动力；三是文艺的历史继续性也是文艺发展的重要原因之一；如法律、道德、哲学、宗教以及文艺思潮对文艺的发展都有直接或间接的影响。对于形成物质生产和艺术生产不平衡的这种多因素的观点为很多人所赞同，但人们对这些因素的概括有所不同，夸大的重点也有区别，如有人以为，除生产关系、阶级斗争和社会意识的原因之外，还
流程模拟系统初馏塔-常压蒸馏塔联合校正法应用
!!!!!!!!!!!!!!!!" " "" 简报 流程模拟系统初馏塔!常压蒸馏塔联合校正法应用 毛福忠! 黄河清" 兰鸿森! 胡红页! （!#福建炼油化工有限公司，福建泉州$%"!!&；"#华东理工大学信息科学与技术学院，上海"’’"$&） 摘要 针对流程模拟系统无法适应常压蒸馏塔的多路进料结构的问题，提出了初馏塔(常压蒸 馏塔联合校正法。该方法的关键是虚拟物料的处理、虚拟进料点的选择以及双塔联合校正。实际应用结果表明，该方法在保证常压蒸馏塔外特性有足够的模拟精度的前提下，有效地解决了基于)*+,-./0*软件的流程模拟系统中常压蒸馏塔进料数目受限制的问题。关键词：流程模拟 数据校正 常压蒸馏塔 预分馏塔 " 前 言 随着计算机仿真技术的发展，流程模拟技术不仅成为石油化工工艺过程分析、设计与优化的有效手段，而且广泛应用于大型生产企业的计划排产、生产调度以及生产装置的操作分析及优化。自!112年以来， 福建炼化公司（福炼）在工艺流程模拟软件)*+,-./0*的开发平台上，经过二次开发形成了具有特色的“桌面炼油厂”，为公司优化原料资源配置、消除装置瓶颈、提高经济效益作出了贡献。随着福炼生产装置的技术改造和扩大加工能力“桌面炼油厂”也经历了相应的校验与标定，提高了模拟数据的有效性准确性。特别是!11&年常减压蒸馏装置扩能改造为3#’4+56后，常压蒸馏塔的装置结构发生了较大变化，进料数目超出了)*+,-./0*流程模拟软件的限制，因此，必须采用特殊的处理方法，才能拓宽)*+,-./0*流程模拟软件的适用范围。 #双塔联合校正法 装置改造前后初馏塔(常压蒸馏塔进料状况见图!、"。 当初馏塔(常压蒸馏塔改造后，原有的流程模拟系统已不再适用，其根本原因是常压蒸馏塔的进料数目（$路进料）超出了)*+,-./0*流程模拟软件的限制（只能处理二路进料）。双塔联合校正法的基本思路为：（!）将常压蒸馏塔的$路进料处理成两路虚拟进料，并确定一个虚拟进料点，使常压蒸馏塔的虚拟进料数目符合)*+,-./0*流程模拟软件 的要求；（"）不刻意追求常压蒸馏塔内部温度分布的准确性，但要保证常压蒸馏塔外特性（如产品分布质量参数和主要操作条件）的预测精度；（$）对初馏塔和常压蒸馏塔进行双塔联合校正，以回避初馏塔初一线、 初二线油的性质无法获知的难点。 图!初馏塔(常压蒸馏塔装置改造前的进料状况 $联合校正前需处理的问题$%" 常压蒸馏塔$路进料的处理 在进行常压蒸馏塔模型校正前，将$路进料处 理成"路进料，即将初馏塔两侧线的物流用混合器模型混合成一种物流。 收稿日期："’’’(’1("&；修改稿收到日期："’’!(’"(!3。 作者简介：毛福忠（!1%78），工程师，!11’年毕业于抚顺石油学院，"’’’年获石油大学工学硕士学位，现主要从事炼油厂流程模拟及先进控制技术的研究开发工作。 石油炼制与化工 "’’!年%月 )9:;<=9>4);
蒸发过程及危险性分析
编号：AQ-JS-06504 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 蒸发过程及危险性分析 Evaporation process and risk analysis
蒸发过程及危险性分析 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 在化工、医药和食品加工等工业生产中，常常需要将溶有固体溶质的稀溶液加以浓缩，以得到高浓度溶液或析出固体产品，此时应采用蒸发操作。 蒸发就是通过加热的方法将稀溶液中的一部分溶剂汽化并除去，从而使溶液浓度提高的一种单元操作，其目的是为了得到高浓度的溶液。 例如：在化工生产中，用电解法制得的烧碱(NaOH溶液)的质量浓度—般只在10％左右，要得到42％左右的符合工艺要求的浓碱液则需通过蒸发操作，由于稀碱液中的溶质NaOH不具有挥发性，而溶剂水具有挥发性，因此生产上可将稀碱液加热至沸腾状态，使其中大量的水分发生汽化并除去，这样原碱液中的溶质NaOH的浓度就得到了提高。又如：食品工业中利用蒸发操作将—些果汁加热，使一部分水分汽化并除去，以得到浓缩的果汁产品。
除此之外，蒸发操作还常常用来先将原料液中的溶剂汽化，然后加以冷却以得到固体产品，如食糖的生产、医药工业中固体药物的生产等都属此类。 在工业生产中应用蒸发操作时，需认识蒸发如下几方面的特点。 ①蒸发的目的是为了使溶剂汽化，因此被蒸发的溶液应由具有挥发性的溶剂和不挥发性的溶质组成，这一点与蒸馏操作中的溶液是不同的。整个蒸发过程中溶质数量不变，这是本章物料衡算的基本依据。 ②溶剂的汽化可分别在低于沸点和沸点时进行。在低于沸点时进行，称为自然蒸发。如海水制盐用太阳晒，此时溶剂的汽化只能在溶液的表面进行，蒸发速率缓慢，生产效率较低，故该法在其他工业生产中较少采用。若溶剂的汽化在沸点温度下进行，则称为沸腾蒸发，溶剂不仅在溶液的表面汽化，而且在溶液内部的各个部分同时汽化，蒸发速率大大提高。本章只讨论工业生产中普遍采用的沸点汽化。 较慢的那一步过程的速率，即热量传递速率，因此工程上通常
化工设计习题及解答第三章
第三章物料衡算与热量衡算 习题1连续常压蒸馏塔进料为含苯质量分数(下同)38％(wt)和甲苯62％的混合溶液，要求馏出液中能回收原料中97％的苯，釜残液中含苯不低于2％。进料流量为20000kg ／h ，求馏出液和釜残液的流量和组成。 解：苯的相对分子质量为78，甲苯的相对分子质量为92。以下标B 代表苯。 进料中苯的摩尔分数 38 780.419638627892 FB x = =+ 釜残液中苯的摩尔分数 2 780.023********* WB x = =+ 进料平均相对分子质量 0.419678(10.4196)9286.13 M =?+-?= 进塔原料的摩尔流量 2000 232.2/86.13 F kmol h = = 依题意，馏出液中能回收原料中97%的苯，所以 97.430.9794.51/DB Dx kmol h =?= 作全塔苯的质量衡算得 FB DB WB Fx Dx Wx =+ 作全塔总质量衡算得 F W D =+ 将已知数据代人上述质量衡算方程得 232.20.419694.510.02351?=+ 232.2W D =+ 解得 124.2/,108/W kmol h D kmol h == 所以，94.5194.51 0.8752 DB x = ==
2 2 2 合成气CH 4 H2 CO CO2 O2 N2 习题4 合成气组成为0.4%CH4，52.8%H2，38.3%CO，5.5%CO2,0.1%O2，和2.9%N2（体积百分数）。若用10%过量空气燃烧，设燃烧气中不含CO2，试计算燃烧气组成。 解：基准：1000mol合成气，1h； 气体中含 C 4+385+55=442mol； H 4×4+2×528=1072mol； O 383+2×55+1×2=495mol 理论氧量 O2 =442+1072/4-495/2=462.5mol 理论空气 462.5/0.21=2202.4mol 实际空气 1.1×220 2.4=2202.4mol N2 0.79×2422.6=1914mol O2 0.21×2422.6=508.8mol 对各物质进行衡算 N2平衡：29+1914=F N2=1943mol； C平衡：4+383+55=F CO2=442mol； O2平衡：0.5×383+55+1+508.8 =F CO2+0.5F H2O+F O2 =442+0.5×536+ F O2 F O2=46.3mol 燃料气组成 CO2，H2O，O2，N2=(0.149,0.1806,0.0156,0.6548)