【正文】 ............ 15 ................................................... 15 氣體帶出熱量 ............................................... 15 ..................................... 16 一段洗滌塔熱量衡算 ............................................. 16 二段洗滌塔的物料衡算 ............................................... 17 物料衡算的計算依據 ............................................. 17 物 料衡算的計算 ................................................. 17 ............................................... 18 ......................................... 18 ........................................... 18 ......................................... 19 ..................................... 19 ........................................... 24 氣體中氫氣含量的計算 ............................................... 20 氣體中氫氣含量的計算 ........................................... 20 干氣體中氫氣的百分數 ........................................... 20 第 4章 主要設備的工藝計算 ........................................... 21 ............................................... 21 ..................................... 21 ........................... 22 一段洗滌塔塔經的 計算 ........................................... 23 一段洗滌塔塔高度的確定 ......................................... 26 ................................................. 26 ........................................... 26 ............................................... 27 體和出塔氣體流量的計算 ......................... 27 ,2 二段洗滌塔冷卻水噴淋量及管經的計算 ............................. 27 ........................................... 28 ........................................... 31 二段洗滌塔的噴嘴數的確定 ...................................... 31 二段洗滌塔氣體進口管經和出口管經的計算 ........................ 31 .................................................. 32 附錄 .................................................................... 33 參考文獻 ............................................................... 34 致謝 .................................................................... 35 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 1 第 1 章 燒堿的制備工藝簡介 現代工業(yè)主要通過電解飽和 NaCl溶液來制備燒堿。嚴禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學品等混裝混運。鐵路運輸時，鋼桶包裝的可用敞車運輸。粉塵刺激眼和呼吸道，腐蝕鼻中隔；濺到皮膚上，尤其是濺到粘膜，可產生軟痂，并能滲入深層組織，灼傷后留有瘢痕；濺入眼內，不僅損傷 角膜，而且可使眼睛深部組織損傷，嚴重者可致失明；誤服可造成消化道灼傷，絞痛、粘膜糜爛、嘔吐血性胃內容物、血性腹瀉，有時發(fā)生聲啞、吞咽困難、休克、消化道穿孔，后期可發(fā)生胃腸道狹窄。這是因為較濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上，會腐蝕表皮，造成燒傷。使用燒堿最多的部門是化學藥品的制造，其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。 其固體又被稱為燒堿、火堿、片堿、苛性鈉等，是一種白色固體，有吸水性，可用作干燥劑，且在空氣中易潮解（因吸水而溶解的現象，屬于物理變化）；溶于水，同時放出大量熱。 承諾人簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）任務書 設計（論文）題目： 年產 5萬噸燒堿洗滌工藝設計 函授站： 專業(yè)： 班級： 學生姓名： 指導教師（含職稱）： 1．設計（論文）的主要任務及目標 （ 1） 現代 工業(yè)主要通過電解飽和 NaCl 溶液來制備燒堿，主要采取隔膜電解法和離子膜電解法 。 （ 2）主要通過對隔膜法制燒堿的介紹以及燒堿工藝洗滌段作出細的致的計算，得出結論。 其液體是一種無色，有澀味和滑膩感的液體。另外，在生產染料、塑料、藥劑及有機中間體，舊橡膠的再生，制金屬鈉、水的電解以及無機鹽生產中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，也要使用大量的燒堿。它對蛋白質有溶解作用，有強烈刺激性和腐蝕性（由于其對蛋白質有溶解作用，與酸燒傷相比，堿燒傷更不容易愈合）。由于強堿性，對水體可造成污染，對植物和水生生物應予以注意。起運時包裝要完整，裝載應穩(wěn)妥。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。電解法又分為水銀法 、隔膜法和離子膜法，我國目前主要采用的是隔膜法和離子膜法，這二者的主要區(qū)別在于隔膜法制堿的蒸發(fā)工序比離子膜法要復雜，而離子膜法多了淡鹽水脫氯及鹽水二次精制工序。 據測算，電解法燒堿生產噸堿綜合能耗在各工序的分 布如下 : 整流 %；鹽水精制 % 。 圖 1 燒堿工藝總流程示意圖 1整流 2鹽水精制 3電解 4氯氫處理 5液堿蒸發(fā) 6固堿生產 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 2 整流是將電網輸入的高壓交流電轉變成供給電解用的低壓直流電的工序，其能耗主要是變壓、整流時造成的電損，它以整流效率來衡量。 一次鹽水精制： 采用膜過濾器（不預涂） 圖 2 鹽水一次精制流程圖 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 3 二次鹽水精制： 二次鹽水精制采用螯合樹脂塔進行吸附。 鹽水二次精制后 ， 添加部分淡鹽水經陽極液進料總管以及軟管送入各單元槽的陽極室中。 氯氫處理 氯氣處理工序均包括氯氣洗滌、冷卻除霧、干燥、壓縮；氫氣處理均包括氫氣洗滌、壓縮、脫氧、干燥。但對氯氣處理工藝、氯氣輸送設備的要求高，增加投資費用。 圖 6 電解后氯氣處理示意圖 1氯氣洗滌塔； 2鼓風機； 3Ⅰ段冷卻器； 4Ⅱ段冷卻器； 5水霧捕集器； 6填料干燥塔； 7泡罩干燥塔； 8酸霧捕集器； 9氯壓機 1． 5 液堿蒸發(fā) 將電解槽生產的液堿通過蒸發(fā)系統(tǒng)用蒸汽加熱將一部分水蒸出，并將絕大部分鹽（ N a C I) 分離出去，從而獲得成品液堿。因此，固堿生產節(jié)能主要是充分利用燃料燃燒熱量和 節(jié)約燃料的流程等。 隔膜法電解總反應方程式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H 2↑ 物理性質 760mmHg 時為 ，沸點為 ℃ ；結晶溫度是 ℃ ； 與 空氣之比重是 ??????141；在水中溶解度很小，標準狀態(tài)下溶于水中之氫氣體積為 。 化學性質 （ 1）氫氣具有可燃性，當它不純凈時燃燒反應發(fā)生爆炸 ； 但 是 其純度很高時能在空氣里安靜的燃燒 。因為它在純氧中燃燒的火焰（氫氧焰）可達 3000℃ ，可以使許多金屬熔化。液態(tài)的氫是一種高能燃料，可供發(fā)射火箭、宇宙飛船、導彈等使用。因此須對制燒堿中的氫氣進行處理。因為氫氣是從電解液中出來的，不可避免的就帶有NaOH、 NaCl 等鹽類雜質這些雜質必須除去。由于在本次設計中不充分考慮熱綜合利用，所以采用直接法進行氫氣的處理，可以簡化工藝流程，節(jié)約投資費用。 （ 4）查相關數據得： 進入冷卻塔的氫氣溫度為 80℃ 是飽和水蒸氣分壓為 ，為 50℃ 時飽和水蒸氣分壓為 Kgf/cm2，為 30℃ 時飽和水蒸氣分為 Kgf/cm2 （ 5）由于氫氣在水中的溶解度很小，故氫氣在水的溶解度忽略不計。K ） 水的飽和蒸汽壓 (絕壓 ) Kgf/cm2 入塔氣體帶入熱量 Q1=(80+273)10 6 =10 9 KJ Q2=10 7 =10 10 KJ Q3=(80+273) 369895 =10 8 KJ 冷卻 水帶出熱量 設冷卻水量為 W2 kg,溫度 25℃ ， 冷卻水 出塔溫度