氯堿工業(yè)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　一．生產(chǎn)工藝流程選擇及設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1. 氯氣</b></p><p>　　氯氣Cl2，分子量70.906，常溫下，氯是黃綠色，具有使人窒息氣味的氣體，有毒。氯氣對(duì)人的呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激性，吸入過(guò)多時(shí)還會(huì)致死。氯氣比空氣重，約為空氣的2.5倍。氯氣能溶于水，但溶解度不大，溫度越高氯氣在水中的溶解度越小。氯氣溶于水同時(shí)與水反應(yīng)

2、生成鹽酸和次氯酸，因此氯水具有極強(qiáng)的腐蝕性。氯氣在四氯化碳，氯仿等溶劑中溶解度較大，比在水中的溶解度約大20倍。工業(yè)上利用氯氣在四氯化碳中有較大溶解度這一特點(diǎn)，用四氯化碳吸收氯堿廠產(chǎn)生的所有廢氯，然后再解吸回收氯氣。</p><p>　　氯氣的用途極為廣泛，重要用途如：殺菌消毒、漂白及制漿、冶煉金屬、制造無(wú)機(jī)氯化物、制造有機(jī)氯化物及有機(jī)物。</p><p>　　2. 氯堿工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的

3、地位</p><p>　　食鹽電解聯(lián)產(chǎn)的燒堿、氯氣、氫氣，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有部門(mén)均很需要，除應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)本身外，有輕工、紡織、石油化工、有色金屬冶煉和公用事業(yè)等方面均有很大用途，作為基本化工原料的“三酸二堿”中，鹽酸燒堿就占了其中兩種，而且氯氣和氫氣還可進(jìn)一步加工成許多化工產(chǎn)品。所以氯堿工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)品幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。</p><p>　　3. 氯堿工業(yè)的特點(diǎn)<

4、/p><p>　　氯堿工業(yè)的特點(diǎn)除原料易得、生出流程短外，主要還有三個(gè)突出問(wèn)題:能量消耗大；氯與堿的平衡；腐蝕和污染。</p><p>　　4. 氯氣處理的任務(wù)和方法</p><p>　　從電解槽出來(lái)的濕氯氣，一般溫度較高，并伴有大量水蒸汽及鹽霧等雜質(zhì)。這種濕氯氣，對(duì)鋼鐵及大多數(shù)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，只有某些金屬材料或非金屬材料在一定條件下，才能耐濕氯氣的腐蝕。例如金屬

5、鈦，聚氯乙烯、酚醛樹(shù)脂、陶瓷、玻璃、橡膠、聚酯、玻璃鋼等因而使得生產(chǎn)及運(yùn)輸極不方便。但干燥的氯氣對(duì)鋼鐵等常用材料的腐蝕在通常情況下時(shí)較小的，所以濕氯氣的干燥時(shí)生產(chǎn)和使用氯氣過(guò)程中所必須的。</p><p>　　氯氣干燥前通常先使氯氣冷卻，使?jié)衤葰庵械拇蟛糠炙羝焕淠?，然后用干燥劑進(jìn)一步出去水分。干燥后的氯氣經(jīng)過(guò)壓縮，再送至用戶。</p><p>　　在不同的溫度與壓力下氣體中的含水量

6、可以用水蒸汽分壓來(lái)表示。在同一壓力下，溫度愈高，含水量愈大。其水蒸汽分壓也就愈高。</p><p>　　為了使氯氣能用鋼鐵材料制成的設(shè)備及管道進(jìn)行輸送或處理，要求氯氣的含水量小于0.05%（如果用透平壓縮機(jī)輸送氯氣，則要求含水量小于100ppm）。因此必須將氯氣中的水分進(jìn)一步除去。在工業(yè)上，均采用濃硫酸來(lái)干燥氯氣，因?yàn)闈饬蛩峋哂校海?）不與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（2）氯氣在硫酸中的溶解度??；（3）濃硫酸有強(qiáng)烈的吸水性

7、；（4）價(jià)廉易得；（5）濃硫酸對(duì)鋼鐵設(shè)備不腐蝕；（6）濃硫酸可以回收利用等特點(diǎn)，故濃硫酸時(shí)一種較為理想的氯氣干燥劑。</p><p>　　當(dāng)溫度一定時(shí)，硫酸濃度愈高、其水蒸汽分壓愈低；當(dāng)硫酸濃度一定時(shí)，溫度降低，則水蒸汽分壓也降低。也就是說(shuō)硫酸的濃度愈高、溫度愈低，硫酸的干燥能力也就愈大，即氯氣干燥后的水分愈少。但如果硫酸的溫度太低的話，則硫酸與水能形成結(jié)晶水合物而析出。因此原料硫酸與用后的稀硫酸在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，尤

8、其在冬季必須注意控制溫度和濃度，以防止管道堵塞。硫酸濃度在84%時(shí)，它的結(jié)晶溫度為+8℃，所以在操作中一般將H2SO4溫度控制在不低于10℃。此外，硫酸與濕氯氣的接觸面積和接觸時(shí)間也是影響干燥效果的重要因素。故用硫酸干燥濕氯氣時(shí)，應(yīng)掌握以下幾點(diǎn)：（1）硫酸的濃度，（2）硫酸溫度，（3）硫酸與氯氣的接觸面積和接觸時(shí)間。</p><p>　　生產(chǎn)中使用的氯氣還需要有一定的壓力以克服輸送系統(tǒng)的阻力，并滿足用戶對(duì)氯氣壓力

9、的要求。因此在氯氣干燥后還需用氣體壓縮機(jī)對(duì)氯氣進(jìn)行壓縮。</p><p>　　二.氯氣液化工段工藝流程說(shuō)明</p><p>　　來(lái)自氯氫處理的干燥氯氣進(jìn)入列管式氯冷凝管的管間，被管內(nèi)流過(guò)的-35℃的冷凍鹽水所冷卻，大部分氯氣被冷凝下來(lái)，然后在氣液分離中分離，液氯流入液氯貯槽，加壓后送入送去包裝，未凝尾氯送合成鹽酸、次氯酸鈉工序作為原料。</p><p>　　貯槽內(nèi)液

10、氯在系統(tǒng)壓力下送往汽化器，用60～80℃的熱水進(jìn)行加熱，以其蒸發(fā)的壓力，將液氯壓入鋼瓶，汽化器內(nèi)殘余液氯定期壓往污氯處理槽回收氯氣后，污物排入下水道。</p><p><b>　　氯氣液化工藝流程圖</b></p><p>　　濕氯氣由電解到氯處理室外管道，溫度由85℃降至80℃后進(jìn)入氯處理系統(tǒng)，有部分水蒸氣冷凝下來(lái)，并溶解氯氣。進(jìn)入第一鈦冷卻器冷卻至46℃，再經(jīng)過(guò)二

11、鈦冷卻器冷卻至18℃。然后進(jìn)入一段硫酸干燥塔，用80％硫酸干燥脫水，出塔硫酸濃度降到60％，出塔氣體最后進(jìn)入二段硫酸干燥塔，用98％硫酸干燥脫水，出塔硫酸濃度降到75%,此時(shí)出塔的氣體含水量以完全滿足輸送要求，經(jīng)除沫器進(jìn)入透平式氯壓機(jī)，經(jīng)壓縮后送至用戶。</p><p><b>　　三 .工藝計(jì)算</b></p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模：200kt/a100%NaOH；

12、</p><p>　　2．年生產(chǎn)時(shí)間（按年工作日330天計(jì)算）：330×24=7920小時(shí)；</p><p>　　3．計(jì)算基準(zhǔn)：以生產(chǎn)1t100%NaOH為基準(zhǔn)；</p><p>　　4．來(lái)自電解工序濕氯氣的工藝數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：</p><p>　　表2-1 來(lái)自電解工序濕氯氣的溫度、壓力和組成</p><p>

13、<b>　　三. 工藝計(jì)算</b></p><p><b>　　（一）第一鈦冷卻器</b></p><p><b>　　1．計(jì)算依據(jù)</b></p><p>　?、偶僭O(shè)濕氯氣經(jīng)電解到氯處理室，溫度由90℃降至80℃，進(jìn)入氯處理系統(tǒng)。</p><p>　?、齐娊饴葰饨?jīng)一段洗滌塔冷

14、卻，溫度從80℃降至46℃。</p><p>　?、怯少Y料查知相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)：</p><p>　　氯氣在水中溶解度：80℃: 0.002227 kg/kgH2O</p><p>　　56℃: 0.00355 kg/kgH2O</p><p>　　水蒸汽分壓： 80℃: 45.77kPa</p><p>

15、;　　46℃: 10.1104kPa</p><p>　　水的比熱： 50℃: 4.1868J/(g·℃)</p><p>　　25℃: 4.1796 J/(g·℃)</p><p>　　表2-2 相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)</p><p><b>　　2．物料衡算</b></p>

16、;<p>　　⑴設(shè)管路中冷凝下來(lái)的水量為W1kg，因氯氣在水中的溶解度很小，其溶液可視為理想溶液。由于系統(tǒng)總壓為－98.07pa，所以計(jì)算時(shí)可視為101.227kpa。由道爾頓分壓定律得：P水/P總=n水/n總</p><p>　　解得W1=117.097kg</p><p>　　故溶解的氯氣量：0.002227×117.097=0.26kg</p>

17、<p>　　氯水總重量：117.097+0.26=117.357kg</p><p>　　由上述計(jì)算得知，進(jìn)入第一鈦冷卻器的氣體組分為：</p><p>　　氯氣 885－0.26=884.74kg</p><p>　　水蒸氣 310－117.097=192.903kg</p><p&g

18、t;　　不凝氣體 15kg</p><p>　　⑵氯氣在一段鈦冷卻器中溫度從80℃降至46℃</p><p>　　設(shè)在第一鈦冷卻器中冷凝的水量為W2kg，其阻力降為35×9.81pa（35mmH2O），則出口氯氣的總壓為-40×9.81Pa</p><p>　　P總=101.227－35×

19、;9.81×10-3=100.933 kpa</p><p><b>　　根據(jù)道爾頓定律有：</b></p><p>　　解得：W2=166.946kg</p><p>　　溶解氯氣的量為：166.946×0.00355=0.593kg</p><p>　　氯水總重量為：166.946+0.593=1

20、67.539kg</p><p>　　因此出第一鈦冷卻器的氣體組分為：</p><p>　　氯氣 884.74－0.593=884.147kg</p><p>　　水蒸氣 192.903－166.946=25.957kg</p><p>　　不凝氣體

21、 15kg</p><p><b>　?、俏锪虾馑惚?lt;/b></p><p>　　a.以生產(chǎn)1t100%NaOH為基準(zhǔn)</p><p>　　表2-3 第一鈦冷卻器物料衡算表</p><p><b>　　b.總物料衡算</b></p><p>　　表2-4 第一鈦冷卻器總物

22、料衡算表</p><p><b>　　3．熱量衡算</b></p><p><b>　?、艢怏w帶入熱量</b></p><p>　　a.氯氣帶入熱量：Q1=884.74/71×8.364×80×4.1868=34909kJ</p><p>　　b.水蒸氣帶入熱量：Q2=

23、192.903×631.4×4.1868=509948kJ</p><p>　　c.不凝氣體帶入熱量：Q3＝15×0.244×4.1868×80＝1226kJ</p><p>　　d.氯氣溶解熱：Q4＝0.593/71×22090＝185kJ</p><p>　　ΣQ=34909+509948+1226+1

24、85=546268kJ</p><p><b>　?、茪怏w帶出熱量</b></p><p>　　a.氯氣帶熱量：q1＝884.147/71×8.2902×46×4.1868＝19883kJ</p><p>　　b.水蒸氣帶熱量：q2＝25.957×617.42×4.1868＝67099kJ<

25、;/p><p>　　c.不凝氣體帶出熱量：q3＝15×0.2426×4.1868×46＝701kJ</p><p>　　d.氯水帶出熱量：q4＝167.539×4.1828×56＝39244kJ</p><p>　　Σq＝19883＋67099＋701+39244＝126927kJ</p><p>

26、;<b>　?、抢鋮s水用量</b></p><p>　　冷卻水采用工業(yè)上水，設(shè)進(jìn)口溫度t1＝20℃，出口溫度t2＝30℃。</p><p><b>　　定性溫度: </b></p><p>　　T =（t2＋t1）/2</p><p>　　=（20＋30）/2</p><p>

27、;<b>　　=25℃</b></p><p>　　Q =WCCPC(t2－t1) (2—1)</p><p>　　其中，Q——傳熱速率，W</p><p>　　WC——流體質(zhì)量流量，kg/s</p><p>　　CPC——流體比熱容，kJ/(kg?℃)</p>&l

28、t;p><b>　　t——溫度，℃。</b></p><p>　　則第一鈦冷卻器用水量為：</p><p>　　WC1=Q/ CPC(t2－t1)</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=10032 kg/t100％NaOH</p><p>　　

29、冷卻水帶入熱量：10032×4.1796×20＝838595kJ</p><p>　　冷卻水帶出熱量：10032×4.1796×30＝1257892kJ</p><p>　　⑷第一鈦冷卻器熱量衡算表</p><p>　　表2-5 第一鈦冷卻器熱量衡算表</p><p>　　表2-6 第一鈦冷卻器熱量

30、衡算表</p><p><b>　?。ǘ┑诙伬鋮s器</b></p><p><b>　　1．計(jì)算依據(jù)</b></p><p>　?、烹娊饴葰饨?jīng)二段洗滌塔冷卻，溫度從46℃降至18℃。</p><p>　　⑵氯水溫度為20℃。</p><p>　?、浅隹诼葰饪倝毫?100

31、×9.81pa（－100 mmH2O）。</p><p>　?、扔少Y料查得相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　氯氣在水中溶解度：20℃: 0.00729 kg/kgH2O</p><p>　　氯氣比熱容：18℃: 8.227 kcal/(mol·℃)</p><p>　　水蒸氣分壓：18℃: 2.0776kPa

32、</p><p>　　水蒸氣熱焓：18℃: 605.34kcal/kg</p><p>　　不凝氣體比熱：18℃: 0.2418kcal/(kg·℃)</p><p>　　水的比熱： 6℃: 4.1999 J/（g?℃）</p><p><b>　　2．物料衡算</b></p><p&

33、gt;　?、旁O(shè)在第二鈦冷卻器總冷凝水量為W3kg，其阻力降為60×9.81pa（60 mmH2O），</p><p>　　P總=100.933－60×9.81×10-3=100.344 kpa</p><p>　　則由道爾頓定律有： </p><p>　　解得W3=19.608kg</p><p>　　溶解氯

34、氣量：19.608×0.00729=0.143kg</p><p>　　氯水總量：19.608+0.143=19.751kg</p><p>　　因此出第二鈦冷卻器的氣體組分為：</p><p>　　氯氣 884.147－0.143=884.004kg</p><p>　　水蒸氣 25.957

35、－19.608=6.349kg</p><p>　　不凝氣 15kg</p><p><b>　?、莆锪虾馑惚?lt;/b></p><p>　　a.以生產(chǎn)1t100%NaOH為基準(zhǔn)</p><p>　　表2-7 第二鈦冷卻器物料衡算表</p><p

36、><b>　　b.總物料衡算</b></p><p>　　表2-8 第二鈦冷卻器總物料衡算表</p><p>　　四．主要生產(chǎn)設(shè)備選型</p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要做填料塔</p><p>　　填料塔一般由塔體、花板、液體分配器、填料、氣液進(jìn)出口接管等組成。塔內(nèi)充裝的填料有拉西環(huán)、螺絲圈、鞍型、波形或其他高效

37、填料。</p><p>　　填料塔可用于氨氣的冷卻，也可用于氯氣的干燥。用于氯氣干燥的填料塔的特點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，操作彈性大，同時(shí)由于填料塔循環(huán)酸噴淋量大，流出的硫酸經(jīng)冷卻后循環(huán)使用，所以干燥后的氯氣溫度較低，從而達(dá)到了較高的干燥效果。</p><p>　　工藝數(shù)據(jù)如下（參見(jiàn)第五部分）</p><p>　　硫酸進(jìn)入濃度98%，溫度為20℃，出塔硫酸的濃度為75%，35℃

38、，氯氣進(jìn)入36.24t/h，即12578.809 m3/h,12℃。出填料層氯氣因溫度及組成變化不大，所以重量流量與進(jìn)入相同，溫度為20℃。</p><p>　　設(shè)填料段壓降為50mm水柱，即氣體進(jìn)塔壓為一550mm水柱，離開(kāi)時(shí)為一500mm水柱，此時(shí)的絕對(duì)壓力為719mm汞柱及722.8mm汞柱，平均為721mm汞柱。</p><p>　　塔內(nèi)的操作溫度平均取20℃，硫酸的操作濃度平均取

39、86.5%，此時(shí)粘度μ20=13.9厘泊</p><p>　　硫酸密度ρL=1669.2kg/ m3</p><p>　　氣體密度ρV=3.214×273×721/[(273+20)×760]=2.84kg/m3</p><p>　　填料選用：φ25塑料鮑爾環(huán)，數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　比表面積 a=

40、194 米-1</p><p>　　干填料因子 a/ε3=294米-1</p><p>　　濕填料因子 φ=320米-1</p><p>　　本計(jì)算中所涉及的計(jì)算圖省略</p><p><b>　　1. 塔的直徑計(jì)算</b></p><p>　　塔直徑的計(jì)算需要先求出適宜的氣速，利用《填料

41、塔泛點(diǎn)氣速計(jì)算圖》進(jìn)行，為此，先求出橫坐標(biāo)的值：</p><p>　　（L/V）×（ρv/ρL）0.5</p><p><b>　　計(jì)算X——Y值</b></p><p>　　進(jìn)塔的氯氣中含水3.42/883.9=0.00387</p><p>　　求得此時(shí)的 Y1=0.000387×71&#

42、215;273/[22.4×(273+12)×1/0.96]=0.01128</p><p><b>　　離開(kāi)填料層的</b></p><p>　　Y2=0.002×71×293/[22.4×(273+20) ×1/0.96]=0.00567</p><p>　　98%及75%的硫酸X

43、1、X2為</p><p>　　X1=（2/18）/[2/18+98/98]=0.1000</p><p>　　X2=(25/18)/[25/18+75/98]=0.6447</p><p><b>　　此時(shí)對(duì)應(yīng)的</b></p><p>　　Y98%=0.00015</p><p><b&

44、gt;　　對(duì)于y1處得到的</b></p><p>　　Y1*=(0.00015×71×273)/[22.4×(273+20) ×1/0.96]</p><p>　　=5.25×10-3</p><p><b>　　Y2*=0</b></p><p>　　液體

45、流量按物料平衡求取：</p><p>　　L/V=(y1-y2)/(x1-x2)</p><p>　　L=V×[(y1-y2)/(x1-x2)]</p><p>　　=9434.107×[(0.01128-0.00567)/(0.1+0.6447)]</p><p>　　=71.07 m3/h</p><

46、;p>　　或 L=118630.04kg/h</p><p>　　故(L/V)( ρv/ρL)0.5</p><p>　　=118630.04/(9434.107×2.040) ×(2.84/1669.2)0.5</p><p><b>　　=0.254</b></p><p><b>

47、;　　根據(jù)圖得</b></p><p>　　0.0711=（WF2/g）(α/ε3)（ρv/ρL) μ0.2</p><p>　　WF=[0.0711×9.81×1669.2/(1390.160.2×2.84×294)]0.5=0.33m/s</p><p>　　取氣速W=1.3m/s</p><

48、;p><b>　　則塔徑</b></p><p>　　D=(G/0.789W)0.5</p><p>　　=[9434.107/(3600×0.785×1.3)] 0.5</p><p><b>　　=1.602m</b></p><p><b>　　近似取D=1

49、.8m</b></p><p>　　氣體實(shí)際速度ω=118630.04/（1.8 2×3.14×3600）=3.24m/s</p><p>　　噴淋密度：94.76×4/（1.8 2×3.14）=37.26m3/m2·h</p><p>　　或 118630.04×4/（1.

50、8 2×3.14）=46642.31kg/m2</p><p><b>　　2 . 填料層高度</b></p><p>　　傳質(zhì)總系統(tǒng)按下式計(jì)算：</p><p><b>　　K=Aw0.8</b></p><p>　　A- 系數(shù)，75%的硫酸為0.021</p><p

51、>　　得K=0.021×3.240.8=0.05378千克/米2×小時(shí)×毫米汞柱</p><p><b>　　填料操作高度</b></p><p>　　H=G/Ksa×[(Y1-Y2)/△m]</p><p><b>　　平均推動(dòng)力△m</b></p><p

52、>　　△m=[(Y1-Y1*)-(Y2-Y2*)]/ln[(Y1-Y1*)-(Y2-Y2*)]</p><p>　　=(0.01128-0.00525-0.00567)/ln[(0.01128-0.00525)/0.00567]</p><p>　　=7.98×10-3</p><p>　　傳質(zhì)單元數(shù)：n=(Y2-Y2)/ △m=(0.01128-0

53、.00567)/ 7.98×10-3</p><p><b>　　=1.1</b></p><p>　　傳質(zhì)單元高度：H=G/KSa=9434.107×2.84×4/（0.05378×1.8×1.8×3.14×721×194）=1.4m</p><p>　　傳質(zhì)總高

54、度 H=nh=1.1×1.4=1.54(米)</p><p>　　取填料層高度 H=2.0m</p><p><b>　　3. 填料層阻力</b></p><p>　　采用Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算填料層壓降</p><p><b>　　橫坐標(biāo)為</b></p><

55、;p>　　L/V( ρv/ρL)0.5=118630.04/(9434.107×2.84) ×(2.84/1669.2)0.5=0.18</p><p>　　由氣速W=3.24m/s濕填料因子φ=320m-1</p><p>　　液相重度核證系數(shù)ψ=1000/1669.2=0.60</p><p><b>　　計(jì)算</b&g

56、t;</p><p>　　W2φψ/g(γGγL)μ0.2=3.242×320×0.6/9.81×2.84/1669.2×13.90.2</p><p><b>　　=0.592</b></p><p>　　所以△p=200毫米水柱</p><p>　　故總阻力為：△p=2.0&#

57、215;200=400毫米水柱</p><p>　　4. 鈦冷卻器的計(jì)算</p><p>　　氯堿工業(yè)中，解決濕氯氣冷卻時(shí)，由于物料是強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，應(yīng)選用耐腐蝕性材料，需采用新型材料。金屬鈦對(duì)濕氯氣的腐蝕性極好，但不得用含水量低于0.5%（wt）的氯氣場(chǎng)合。可將鈦冷卻器的列管制成1- 2mm壁厚的薄壁管，既降低材料的成本又提高傳熱效率。鈦冷卻器可制成浮頭結(jié)構(gòu)，也可制成一般列管式結(jié)構(gòu)的換熱器

58、管板與管子之間。</p><p><b>　　工藝參數(shù)見(jiàn)第五節(jié)</b></p><p><b>　　=28.25℃</b></p><p>　　傳熱系數(shù)K1取150</p><p>　　已知移走熱量為△Q1=116261千卡</p><p>　　△Q1=K1F1△m1<

59、/p><p>　　=116261/150×28.25</p><p><b>　　=26.87m2</b></p><p>　　第二鈦冷卻器工藝參數(shù)見(jiàn)能量平衡計(jì)算</p><p><b>　　得</b></p><p><b>　　=17.53℃</b&

60、gt;</p><p>　　取K2=45，因△Q2=16810千卡</p><p>　　F2=16810/45×17.53=21.30m2</p><p>　　按產(chǎn)量計(jì)算：每小時(shí)生產(chǎn)100%NaOH電解液37.5噸。</p><p>　　則第一段冷卻所需面積為：</p><p>　　F1=37.5×

61、26.87=1007.625m2</p><p>　　第二段為：F2=37.5×21.30=798.75 m2</p><p>　　取安全系數(shù)1.2則有S=959 m2</p><p>　　求管數(shù)：鈦管用φ25.0×2.5，換熱長(zhǎng)度3.85m。</p><p>　　平均傳熱面積 f=0.025×3.14×

62、;3.85=0.3022 m2</p><p>　　共需管數(shù) n=959/0.2891=3318根 按正三角形排列。</p><p>　　5.填料塔零部件的選擇</p><p>　　（1）氯氣總管的直徑</p><p>　　流量=359.16kmol/h 溫度=80℃</p><p>　　流速=3.24m/

63、s 壓力=1atm</p><p>　　V=nRT/P=359.16×0.082×(80+273)=10396.25m3</p><p>　　D=[10396.25/(0.785×3600×3.24)]0.5=1.066m</p><p><b>　　內(nèi)襯橡膠兩層。</b></p&g

64、t;<p><b>　　（2） 塔的厚度</b></p><p>　　D=Pdi/｛2[σ]tψ-P｝</p><p>　　所以dmin=2Di/1000=2×2.0×1000=4mm</p><p>　　根據(jù)具體情況取d=10mm</p><p><b>　?。?）噴淋器的選

65、擇</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，所選的噴淋器為溢流槽式淋灑器，溢流槽式淋灑器主要由淋噴槽及置于上的分配槽組成，液體先加入分配槽，再流入下面的噴淋槽，然后由噴淋槽的矩形或三角形切口分成許多股細(xì)流噴淋至填料表面。溢流槽式淋灑器不易堵塞，自由截面大，適應(yīng)性強(qiáng)，故采用此種。</p><p><b>　　主要設(shè)備一覽表</b></p>&

66、lt;p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，我選擇了填料塔串聯(lián)硫酸循環(huán)流程。四臺(tái)塔的硫酸操作濃度各不相同，各自循環(huán)冷卻噴淋，并依次在操作控制點(diǎn)處更換，因此只需控制硫酸的濃度及冷卻后的溫度就可以直接得到氯氣干燥的結(jié)果。操作平穩(wěn)、系統(tǒng)阻力小、動(dòng)力消耗省。但在實(shí)際生產(chǎn)中，在干燥氯氣過(guò)程中可能將存在如下問(wèn)題，先闡述如下：</p><p>　　

67、1.氯氣總管倒壓，其發(fā)生的原因是：氯壓機(jī)前設(shè)備，管道漏氣嚴(yán)重，氯壓機(jī)前系統(tǒng)堵塞，氯壓機(jī)入口閥門(mén)芯脫落，電器跳閥。處理的方法是：分析純度、查漏、堵塞，按氯氣處理系統(tǒng)堵塞處理，調(diào)開(kāi)備機(jī)待該停機(jī)修理，按前述操作處理。</p><p>　　2. 氯壓機(jī)殼體溫度偏高，其發(fā)生的原因：循環(huán)酸量較小，氯壓機(jī)入口氣體溫度含水量大，酸冷卻器冷卻水不足，冷卻器積垢多，循環(huán)酸濃度低。處理方法有：適當(dāng)開(kāi)大循環(huán)酸閥門(mén)，增加循環(huán)酸量，檢查調(diào)整

68、冷卻、干燥設(shè)備和工藝控制情況。加大酸冷卻器冷卻水流量，調(diào)開(kāi)備機(jī)清除積垢后，及時(shí)換酸，并分析濃度至≥93%。</p><p>　　3. 氯壓機(jī)軸封漏酸漏氣，其原因是機(jī)械密封損壞，處理方法是：調(diào)開(kāi)備機(jī)，停下該機(jī)檢修。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在此，我深深的感謝胡濤老師，因?yàn)楸菊撐氖窃诤鷿蠋煹木闹笇?dǎo)下完成