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1、環(huán)氧丙烷部,第一部分:工藝流程介紹;,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述;,第三部分:緊急工況下的處理.,雙氧水裝置濃縮單元介紹,1,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,基本流程: 稀品由大顆粒樹(shù)脂脫除雜質(zhì)后進(jìn)入稀品給料槽,再由P1501升壓,通過(guò)E1501預(yù)熱后,打入降膜蒸發(fā)器循環(huán)回路。 降膜蒸發(fā)器中,稀品經(jīng)過(guò)一閃蒸,液相濃縮到要求值,外排一部分做為產(chǎn)品,低濃度氣相排到精餾塔繼續(xù)提濃。 精餾塔由降膜蒸發(fā)器提供氣相,安全水罐提供液相回流,由塔底采出濃品。,2,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,3,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,降膜蒸發(fā)器: 雙氧水是熱敏性物質(zhì),溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致雙氧水迅速分解。因
2、此雙氧水蒸餾過(guò)程采用降膜蒸發(fā)器,其目的是: 減小被加熱物料的過(guò)熱度; 避免蒸發(fā)器內(nèi)熱點(diǎn)的出現(xiàn); 減小停留時(shí)間; 提高氣化分率。,4,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,減小過(guò)熱度: 降膜蒸發(fā)器列管采用光滑的薄壁鋼管,以減小熱阻,搭配大流量的循環(huán)泵,使被加熱物料在蒸發(fā)器內(nèi)高速流動(dòng),增大對(duì)流系數(shù),進(jìn)一步提高傳熱效率。相比于普通蒸發(fā)器,其管壁熱阻更低,傳熱系數(shù)大大提高。因此被加熱物料過(guò)熱度非常低。,5,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,避免熱點(diǎn)的產(chǎn)生: 雙氧水裝置中,物料在列管中的流動(dòng)以分配極為重要。若流量分配不勻,流量較小的管中由于沒(méi)有足夠物料蒸發(fā)帶走熱量,該管溫度會(huì)局部上升,直至接近加熱側(cè)溫度,稱
3、為熱點(diǎn),在這個(gè)溫度下分產(chǎn)生高濃度的雙氧水蒸汽,引發(fā)爆炸。為把物料均勻分布到蒸發(fā)器各列管中,降膜蒸發(fā)器的頂部設(shè)置了數(shù)級(jí)分配器。加之循環(huán)流量遠(yuǎn)在于單程蒸發(fā)量,避免了“干管”和“熱點(diǎn)”的出現(xiàn)。,6,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,減小停留時(shí)間: 蒸發(fā)器下部與真空系統(tǒng)相連,列管內(nèi)物料受熱形成氣相,由于壓差作用,氣相會(huì)高速向下流動(dòng)(100m/s)。氣體流動(dòng)過(guò)程中,由于氣液兩相界面上的黏滯作用,會(huì)將管內(nèi)液體拉成膜狀。因此蒸發(fā)器列管的持液量即為列管內(nèi)壁上的一層極薄的液膜。所以液體在列管上的停留時(shí)間是非常短的。,7,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,降膜蒸發(fā)器作用: 降膜蒸發(fā)器由殼程引入一條低溫蒸汽(約75
4、 ),加熱稀品,將稀品中大量水及少量雙氧水蒸發(fā)到氣相中,同時(shí)提高液相中雙氧水濃度。液相料由循環(huán)泵升壓后向外出料,濃度約50%-55%。,8,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,降膜蒸發(fā)器: 正常操作時(shí),降膜蒸發(fā)器管程與精餾塔相連,為負(fù)壓,絕對(duì)壓力約9-10kPa。殼程也為負(fù)壓,絕對(duì)壓力約31kPa。,殼程為什么要設(shè)置成負(fù)壓?,高溫下會(huì)使稀品中水份過(guò)量蒸發(fā),生成高濃度的雙氧水,極易分解發(fā)生爆炸。為從根本上杜絕事故的發(fā)生,降膜蒸發(fā)器只使用小于75 的蒸汽,從而限制雙氧水能達(dá)到的濃度。另一方面,使用低溫蒸汽也是充分利用了低溫?zé)嵩?,減少?gòu)U熱排放。,9,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,降膜蒸發(fā)器控制思路
5、: 殼程蒸汽壓力(溫度): 殼程蒸汽壓力由FV1505控制,F(xiàn)V1505后路與機(jī)械真空泵相連。當(dāng)殼程內(nèi)溫度或壓力高時(shí),開(kāi)大FV1505,抽低殼程壓力,溫度隨之下將。當(dāng)壓力或溫度偏低時(shí),關(guān)小FV1505開(kāi)度,殼程壓力是升,溫度也隨之上升。,為什么可以通過(guò)改變壓力來(lái)調(diào)節(jié)溫度?,殼程內(nèi)為純物質(zhì)(水),兩相組成,其自由度為1,因此只要改變T或P中任意一者,另外一者都將跟隨改變。,10,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,管程內(nèi)工藝物料的溫度控制:蒸發(fā)器內(nèi)物料的溫度由出料控制。 其控制思路源于蒸發(fā)器的熱量平衡(見(jiàn)右圖)。 右圖中以虛線框?yàn)楹馑惴秶?,有?Qi+Qf=Qo+Ql+Qv,11,一類薈萃,第一部
6、分:工藝流程介紹,Qi+Qf=Qo+Ql+Qv Qi其中為蒸汽帶入熱量,為常量; Qo為凝液帶走熱量,為常量; Qv為氣相帶走熱量,當(dāng)產(chǎn)品濃度不變時(shí),蒸發(fā)器內(nèi)氣化分率不變,則氣相帶走熱量不變; Qf、Ql分別為冷進(jìn)料帶入熱量及出料帶出熱量,且Ql Qf ,因此溫度過(guò)高時(shí)應(yīng)開(kāi)大出料閥,從系統(tǒng)內(nèi)撤出熱量,從而降低系統(tǒng)內(nèi)溫度。,靠出料移走熱量,再通過(guò)進(jìn)入的冷物料打壓蒸發(fā)器內(nèi)溫度。,12,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,蒸汽噴射器控制: 蒸汽噴射器只有一個(gè)控制點(diǎn),即蒸汽流量。一定范圍內(nèi)開(kāi)大蒸汽流量會(huì)增強(qiáng)抽力。但蒸汽流量的控制取決于降膜蒸發(fā)器的負(fù)荷需求。 因此裝置負(fù)荷穩(wěn)定時(shí),蒸汽流量一般不做調(diào)整。,1
7、3,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,系統(tǒng)真空度控制: 由于蒸汽噴射器的蒸汽量決定于降膜蒸發(fā)器的熱負(fù)荷,因此抽真空的能力并不能達(dá)到工藝要求。裝置設(shè)置了一臺(tái)機(jī)械真空泵輔助抽真空,并通過(guò)調(diào)節(jié)真空泵出入口回路,調(diào)節(jié)真空泵負(fù)荷,達(dá)到控制系統(tǒng)真空度的目的。 精餾塔回流量控制: 回流由安全水罐溢流到精餾塔頂部,回流量由進(jìn)水量決定。選用溢流方式的原因是,保證安全水罐的安全儲(chǔ)水量。,14,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,真空系統(tǒng)的出料控制: 濃縮工段中V1503、V1504、V1505的料來(lái)自于真空系統(tǒng)。為使液相料能從真空環(huán)境順暢流到常壓環(huán)境,且不破壞真空環(huán)境,需要在兩個(gè)環(huán)境間設(shè)置一個(gè)足夠的落差(用靜液柱的
8、壓力克服兩端的壓差),具有這種功的管線被稱為“大氣腿”,大氣腿的底端需要完全浸沒(méi)在液相中。 大氣腿的頂部產(chǎn)生新的液相后,會(huì)使液柱靜壓高于兩個(gè)環(huán)境的壓差,液體向下流動(dòng),達(dá)到“自動(dòng)”出料的目的。,15,一類薈萃,第一部分:工藝流程介紹,由于大氣腿高度決定于兩端的液面位差,因此當(dāng)V1503、V1504、V1505中液位變化時(shí),這個(gè)變化也會(huì)相應(yīng)的傳導(dǎo)至大氣腿上方,如:V1504液位上升,則T1501塔釜液位也會(huì)跟隨上升。 另外,大氣腿中液相密度變化也會(huì)導(dǎo)致大氣腿高度變化。,16,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,開(kāi)工: 1.系統(tǒng)建真空: 排凈蒸汽管內(nèi)的蒸汽凝液并關(guān)緊排水閥,向V1503、V
9、1504、V1505補(bǔ)水至插底管上方,建立液封,V1502補(bǔ)水至80%; 檢查并確認(rèn)真空泵P1506完全具備使用條件; 確認(rèn)精餾塔T1501的壓力控制閥關(guān)閉; 按水環(huán)真空泵的操作程序啟動(dòng)真空泵P1507抽真空,注意檢查三個(gè)液封罐液位,若液位過(guò)低及時(shí)補(bǔ)水; 當(dāng)精餾塔T1501頂部絕壓達(dá)到80mbar真空度-0.092MPa時(shí),將壓力調(diào)節(jié)閥投自動(dòng); 確認(rèn)裝置的真空泄漏是否合格 (15mbar/h),否則要消漏直到真空泄漏達(dá)標(biāo);,17,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,開(kāi)工: 2.稀器進(jìn)料: 稀品裝置開(kāi)車或由稀品工序向稀料液給料料罐V1501送稀品; 按離心泵的操作程序啟動(dòng)稀料液給料泵P
10、1501; 緩慢調(diào)節(jié)進(jìn)料閥FV1504使蒸發(fā)器E1501的液面能滿足啟動(dòng)蒸發(fā)循環(huán)泵P1502; 保持E1501液面為高限,TV1501給小開(kāi)度向化學(xué)級(jí)產(chǎn)品中間槽少量送料;,未升溫也要向外出料,因?yàn)檎婵諣顟B(tài)下即便不加熱,由于水份的加速揮發(fā),也會(huì)導(dǎo)致液相雙氧水濃度緩慢升高。,18,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,開(kāi)工: 2.稀器進(jìn)料: V1503液位達(dá)到50%后,打通P1503去罐區(qū)流程,開(kāi)P1503,在E1501升溫前,P1503出口調(diào)節(jié)閥可維持小開(kāi)度,若V1503液位仍下降到30%,應(yīng)及時(shí)停P1503; 降膜蒸發(fā)器進(jìn)稀品后,F(xiàn)IC1507給1.0M3/h設(shè)定值,建立回流,“捕捉”
11、精餾塔氣相中的微量雙氧水。,19,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,開(kāi)工: 3.升溫: FIC1505給開(kāi)度; 啟動(dòng)蒸汽凝液泵P1505,P1504,并將液面投自動(dòng); 排凈蒸汽冷凝水,打通蒸汽進(jìn)噴射器流程(保持調(diào)節(jié)閥及快開(kāi)閥關(guān)閉); 打開(kāi)蒸汽噴射器前的快開(kāi)閥XV1502,逐步開(kāi)大蒸汽流量調(diào)節(jié)閥FV1504,控制開(kāi)度在30%左右。 迅速調(diào)整FIC1505,使降膜蒸發(fā)器殼程壓力穩(wěn)定在31KPA(絕壓)。,蒸汽噴射器在剛投用時(shí),F(xiàn)V1504調(diào)節(jié)閥閥度應(yīng)控制在3050%之間,過(guò)大過(guò)小時(shí)則容易造成T1501串氣,此時(shí)系統(tǒng)真空迅速下降和TIA1506溫度迅速上漲,待系統(tǒng)穩(wěn)定后再逐漸開(kāi)大FV15
12、04閥度提負(fù)荷;如發(fā)生串氣現(xiàn)象應(yīng)停蒸汽待TIA1506正常后再投蒸汽,20,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,開(kāi)工: 3.升溫: 升溫開(kāi)始后,E1501中液位會(huì)開(kāi)始下降、溫度上升,應(yīng)及時(shí)開(kāi)大進(jìn)出料。穩(wěn)定后將液控溫控投自動(dòng)。 T1501溫度也會(huì)開(kāi)始上升,可通過(guò)開(kāi)大回流量控制塔底溫度TI1507的上漲。 升溫穩(wěn)定后,聯(lián)系化驗(yàn)分析P1503出口雙氧水濃度。 接到指令后,可將P1503出口切向PO。 穩(wěn)定工況下,可通過(guò)緩慢提高蒸汽噴射器的蒸汽流量來(lái)進(jìn)一步提高濃縮負(fù)荷。,21,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,主要工藝指標(biāo): 1原料指標(biāo) 進(jìn) 料 濃 度 3840% 進(jìn) 料 溫 度 3050 進(jìn)料最高有機(jī)碳 50 PPM 進(jìn)料體積流量 20m3/h 23m3/h 2產(chǎn)品指標(biāo) 產(chǎn)品 產(chǎn) 品 濃 度 50% 產(chǎn) 品 溫 度 3040 產(chǎn)品總有機(jī)碳 70 PPM 產(chǎn)品體積流量 15m3/h 16m3/h 3塔頭凝液 凝液中過(guò)氧化氫含量 0.3g/l 凝液溫度 3842 凝液體積流量 6m3/h 9m3/h,22,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,主要工藝指標(biāo):,23,一類薈萃,第二部分:開(kāi)停工及日常操作方法簡(jiǎn)述,停工: 1停蒸汽,停止E1501的加熱,減負(fù)荷 2關(guān)閉進(jìn)料控制閥,停稀料液給料泵P1501 3停P15
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