【正文】 00%=%CH4:100%=%（4） 反應(yīng)器物料平衡表 表2—1組分反應(yīng)器進(jìn)口反應(yīng)器出口Kmol/h組成%(mol)Kg/hKmol/h組成%(mol)Kg/hCH4Cl2CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4CO2N2HCl總計(jì)100100（以1h，25oC為基準(zhǔn)）參加反應(yīng)的各物料的ΔHf216。 （3—1）=()++ =106KJ420℃各物質(zhì)的（J/）物質(zhì) CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl CO2 N2（J/） 輸出焓：∑輸出H=∑nΔt （3—2）=(++++++)(42025) =105KJ輸入焓：∑輸入H=0 Q放出=ΔH （3—3） =ΔHro+∑輸出H+∑輸入H =106+105 =106KJ℃各物質(zhì)的（J/）物質(zhì) CH3Cl N2 CH4 CO2（J/） 循環(huán)氣帶出的熱量為：Q帶走=mΔt=+++)42025) =106KJ考慮5%熱損失，106(15%)=106KJ即 Q放出= Q帶走 循環(huán)氣能帶走的熱量恰好為反應(yīng)氣放出的熱量，使反應(yīng)溫度保持在420℃左右，維持反應(yīng)順利進(jìn)行。兩膜吸收劑用量相同，惰氣 膜 膜 流量也相同，因此液氣比l/V也相同。因此無(wú)法校核傳熱系數(shù)及確定翅片面積參考鴻化廠選φ37712的換熱管管長(zhǎng)L=4/π=1010米管內(nèi)流速u=4/π=u=—30米/秒，故換熱管選擇合理空冷器規(guī)格及型號(hào)：φ3771010 F=4．2第一膜式吸收器 降膜式吸收器在吸收過(guò)程中不斷的將反應(yīng)熱移走，其傳熱傳質(zhì)效果好，吸收效率高，在吸收系統(tǒng)內(nèi)壓力降低，所生產(chǎn)的酸溫度低，不需有后冷，且設(shè)備耐腐蝕，維修方便，使用壽命長(zhǎng)，可制成較大規(guī)格。pa..S)CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl CO2 N2 CH4 平均粘度： μ=%+%+%++%+% +%+% =平均分子量：M=%+85%+%+154%+%+44%+16%+28% =氣體質(zhì)量流速： G0=(4)/(π61)=105Kg/ DG0/=(105)/)=查得KG=196106Kmol/ P=()= Ky=kGP=196106105= Kmol/則對(duì)應(yīng)于y1,y2和yc的Ky分別為： Ky1= Kmol/ ,Ky2= Kmol/ ,Kyc= Kmol/ Kyc/Ky= Kyc/Ky2=查《化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)》圖3—18 f=Kym/Kyc= 即Kym=Kyc=由《化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)》式（3—19）F=W/Kym△ym （4—5）式中F—吸收面積，W—單位時(shí)間內(nèi)吸收的溶質(zhì)的量，Kmol/h△y—吸收過(guò)程中的平均推動(dòng)力Kym—吸收系數(shù)，Kmol/代入數(shù)據(jù)F==，按《石墨制化工設(shè)備設(shè)計(jì)》3—26選換熱器公稱直徑450mm，固定管 板厚度140mm，吸收管數(shù)量61根，換熱面積15m2，管程數(shù)1換熱面積裕度：()/100%=%吸收面積裕度：()/100%=%4．3第二膜式吸收器1． 計(jì)算依據(jù)（1）進(jìn)口氣體組成同一膜出口處 （2）進(jìn)口溫度70℃，出口溫度60℃（3）吸收水溫42℃，冷卻水溫33，℃（4）（表壓）（5）換熱量Q=106KJ/h（6）進(jìn)口清水，%（7）2． 計(jì)算換熱面積冷卻水由33℃℃，氣體由70℃降到60℃則△t1==℃ △t2=6033=27 △tm=28℃S=Q/K△tm=106/300028=9m2操作線方程：即在y1y2之間分為10個(gè)相等的小區(qū)間,對(duì)應(yīng)一個(gè)y求出一個(gè)x,所得x,y如下：x y x 0y 平衡線第一膜已作出，同一坐標(biāo)下作出操作線如圖一，同樣用諾曼法量得：△y1= △y2= △yc=算出△yc/△y1=,△yc/△y2=查得 f=△ym/△yc=,△ym=進(jìn)口端的kG查?。阂蚨?膜進(jìn)口端與一膜出口端的溫度和物質(zhì)組成相同，故粘度和平均分子量同一膜出口端 μ=,M=由換熱面積S=9m2，按《石墨制化工設(shè)備設(shè)計(jì)》表3—26初選換熱器規(guī)格：公稱直徑500mm，吸收管數(shù)量85根，φ223的吸收管入口氣體質(zhì)量流速：G0=(4)/(π85)=105Kg/DG0/=(105)/()=查得kG=150106Kmol/Ky=kGP=150106105=出口端Ky的求?。翰榈胻=60℃下的μ()CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl CO2 N2 CH4 平均粘度：μ=%+%+%+%+%+%+%+% =平均分子量：M=%+85%+%+154%+%+44%+16%+28%=出口氣體質(zhì)量流速：G0=(4)/(π)=105Kg/DG0/=(105)/()=查得KG=153106Kmol/P=()=Ky=kGP=153106105=HCl被吸收一半時(shí)Ky的求取：查得t=(70+60)/2=65℃下的μ()CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl CO2 N2 CH4 平均粘度：μ=%+%+%+%+%+%+%+% =平均分子量：M=%+85%+%+154%+%+28%+16%+28%+=氣體質(zhì)量流速：G0=(4)/(π85)=105Kg/DG0/=(105)=()=查得KG=148106Kmol/P=()=Ky=kGP=148106105=即對(duì)應(yīng)于y1,y2和yc的分別為：Ky1=, Ky2= Kmol/,Kyc= Kmol/算出Kyc/Ky1=,Kyc/Ky2=查《化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì)》圖3—18f=Kym/Kyc= 即Kym=Kyc=由吸收速率方程式（4—5）F=W/Kym△ym ==，換熱面積9m2，按《石墨制化工設(shè)備設(shè)計(jì)》3—26選換熱器公稱直徑500mm，固定管板厚度150mm，吸收管數(shù)量85根，換熱面積20m2，管程數(shù)1換熱面積裕度：(209)/9100%=122%吸收面積裕度：()/100%=%換熱面積裕度大了點(diǎn)，但是要滿足吸收面積只能選這種規(guī)格。因此本設(shè)計(jì)以二氧化碳為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算。按一般經(jīng)驗(yàn)，對(duì)25mm的填料作吸收操作時(shí)傳質(zhì)單元高度取為Hor=則填料層高度H= （4—10） ==4．5硫酸干燥塔 浮閥塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，節(jié)省材料，性能良好，因此選用浮閥塔。本過(guò)程選用標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器分離顆粒。則H=8+3=11m液柱11=選用F5016型耐腐蝕泵兩臺(tái),正常使用一臺(tái)，備用一臺(tái)，,。20℃CH2Cl2,CHCl3液體的密度分別為1397kg/m3,1564kg/m3,則一周的體積量為：[(85)/1397+()/1564]247=88m3，則堿液體積為88/=110m3, 故選用V=60m3,D=3200,L=8040的貯槽兩個(gè)。選用熱扎無(wú)縫鋼管（摘自YB23164）一． 天然氣進(jìn)口管：Φ1274流速u=(4)/()=二． 循環(huán)氣進(jìn)口管：Φ2738流速u=(4)/()=三． 氯氣進(jìn)口管：Φ1526流速u=(4)/()=四． 從反應(yīng)器到空冷器，再到一膜式吸收器：Φ32510流速u=(4)/()=五． 由一膜到二膜：Φ2738流速u=[()4]/()=六． 由膜式吸收器以后的管道：Φ2738流速u=[()4]/()=設(shè)計(jì)評(píng)述 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)工作中最后的，最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是大學(xué)生走上工作崗位前在大學(xué)校園里所必須完成的。原料消耗是合理的可以接受的。 由于氯甲烷都是有毒有害氣體，生產(chǎn)過(guò)程中一定要注意環(huán)保，尾氣和廢堿，廢酸必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。從天然氣熱氯化的流程出發(fā)，系統(tǒng)的進(jìn)行了物熱衡算，設(shè)備計(jì)算及選型；二是采用了Visio軟件繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和設(shè)備平面布置圖。[3]三氯甲烷的需求情況，《天然氣化工》，1998（5）。[7]陳聲宗主編《化工設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2000年。[11]空氣冷卻器的設(shè)計(jì)方法，《化學(xué)工業(yè)譯叢》，1968（1）。[15]化工設(shè)計(jì)手冊(cè)編輯委員會(huì)編《石墨制化工設(shè)備設(shè)計(jì)》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1989年。[19]國(guó)家醫(yī)藥管理局，上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1989年。附錄。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)室全體同學(xué)及老師的幫助，特別是老師的耐心指點(diǎn)和關(guān)心，在此表示最衷心地感謝。[17]《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》編輯委員會(huì)編《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》第五卷 非金屬化工設(shè)備及零部件（第二冊(cè)）。[13]姚玉英主編《化工原理》，天津大學(xué)出版社，1999年。[9]《化學(xué)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)編《化學(xué)工程手冊(cè)》第1篇 化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，化學(xué)工業(yè)出版社， 1979年。[5]朱自強(qiáng)、徐訊合編《化工熱力學(xué)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1980年。 參考文獻(xiàn)[1]二氯甲烷的生產(chǎn)及消費(fèi) ，《河北化工》，1997（4）。我認(rèn)為有兩點(diǎn)是值得肯定的。結(jié)合自貢化工行業(yè)，氯氣不難從燒堿車間得到，甲烷是自貢豐富的天然資源，至于工業(yè)水，自貢不是缺水地區(qū)，也易得到，原料獲取實(shí)際上是可行的。它培養(yǎng)了我的計(jì)算能力，分析和解決問(wèn)題的能力以及查閱文獻(xiàn)資料的能力；使我將大學(xué)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，查漏補(bǔ)缺，初步建立了工程概念，從理性認(rèn)識(shí)上升到感性認(rèn)識(shí)，為將來(lái)成為一位優(yōu)秀的化工設(shè)計(jì)人才打下了良好基礎(chǔ)。其中，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備已選定了型號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。則H=10+4=14m液柱13=選用F2525型耐腐蝕泵兩臺(tái),正常使用一臺(tái)，備用一臺(tái)，,4．14壓縮機(jī)在產(chǎn)品樣本上，活塞式空氣壓縮機(jī)的排氣量指最后一級(jí)