【正文】 論文中會出現(xiàn)不足之處，還希望老師提出寶貴意見。小時即 氯氣帶入熱量 Q5 = q1 = / 7134. 59 40 = 17227 kJ 水蒸氣帶入熱量 Q6 = q2 = = 不凝性氣體帶入熱量 Q7 = q315 40 = 617kJ 氯氣溶解熱 Q8 = 20480 Q 進(jìn) = Q5+Q6+Q7+Q8 = 17227++617+33 = 氯氣帶出熱量 Q5 = 12/71 = 5147kJ 水蒸氣帶出熱量 Q6 = 2519 = 8615kJ 不凝性氣體帶出熱量 Q7 = 15 12 = 181kJ 氯氣溶解熱 Q8 = 20 = 1315kJ Q 出 = Q5+Q6+Q7+Q8 = 5147+8615+181+1315 = 15258kJ 冷凍水進(jìn)口溫度為 5℃，出口溫度為 8℃，第二水洗冷卻塔冷凍水用量為 G2kg，則 G1= （ Q 進(jìn) Q 出 ） /C/(t2t1) = ()/(85) = 考慮冷量損失為 10％，實(shí)際冷凍水用量： G39?！? 氯氣熔解熱 20480 kJ/kmol（ 20℃ ） 氯水的比熱容 kJ/(kg 設(shè)在第二水洗冷卻塔中，冷凝水量為 W3kg，其阻力降為 60 （ 60mmH2O），則出口氯氣的總壓為 100 （ 100mmH2O）。 這種裝置的利用率雖然不高 ,卻是安全生產(chǎn)中不可缺少的。 3. 其他原因造成的 氯氣的逸出。 (b) 密封用空氣的干燥及再生系統(tǒng) 本系統(tǒng)是將空氣壓縮機(jī)經(jīng)過 干燥處理使其含水量小于 50PPM 后，供透平機(jī)密封、充氣用。 (a) 潤滑油系統(tǒng) 在潤滑油系統(tǒng)中，潤滑油以一定壓力、流量、溫度供透平壓縮機(jī)軸承、增速器、聯(lián)軸節(jié)的潤滑，以確保機(jī)組安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 液環(huán)式壓縮機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度好又實(shí)用，但效率不高，另外，它在壓縮、輸送氯氣過程中，還需要輸送硫酸，所以能耗高，且氯氣中含有較多酸霧，給后工序帶來困難。旋風(fēng)分離器及重力式分離器等方法。盡管鮑爾環(huán)填料的空隙率和表面積與拉西環(huán)差不多，但由于環(huán)壁有開孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi) 表面的利用率，氣體流動阻力降低，液體分布也比較平均。 填料性能的優(yōu)劣通常根據(jù)通量、效率及壓降三要素來衡量。通過填料材質(zhì)的選擇，可處理腐蝕性的物料。它的結(jié)構(gòu)如上圖所示。其缺點(diǎn)就在于：由于多臺干燥塔串聯(lián)使用，占地面積較大；另外每個填料干燥塔均需配置硫酸的循環(huán)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，相應(yīng)消耗的費(fèi)用很高（包括維修費(fèi)用在內(nèi)）。一般來講，在干燥設(shè)備的布置上，經(jīng)常是把填料塔置于前，而將板式塔置于后。即使造價(jià)便宜，適合于企業(yè)的技術(shù)改造；但是新建的企業(yè)一般是不肯使用強(qiáng)化塔的。既便再增加幾個這樣的塔、盡管用去很多硫酸，也只是事倍功半。 [6] 綜觀干燥 脫水流程，大致可以分成兩大類，即以填料塔為主的多臺干燥塔串接流程和強(qiáng)化型的板式塔流程。 [5] 氯氣的干燥 在濕氯氣經(jīng)過冷卻除沫之后，氣流中所含的水蒸汽含量已經(jīng)減少到不足 2 ％。采用間接冷卻冷卻流程操作簡單，易于控制，操作費(fèi)用低，氯水用量小，氯損失少，并能節(jié)約脫氯用蒸汽。由于氯氣微溶于水，所以從冷卻塔排出的污水中含有氯氣。因此，必須設(shè)法盡量將氯氣的多余水分移去，一般氯中 含水在 %～%以下，方能滿足一般要求。因此原 料硫酸與用過的稀流酸在儲運(yùn)過程中，尤其在冬季需要控制溫度和濃度，以防管道堵塞。干燥后的氯氣經(jīng)過壓縮，再送致用戶。 貯槽內(nèi)液氯在系統(tǒng)壓力下送往汽化器，用 60～ 80℃的熱水進(jìn)行加熱，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。 3 生產(chǎn)氯堿的主要工藝步驟 圖 31 生產(chǎn)氯堿的工藝流程 化鹽工段生產(chǎn)流程簡述 采用熱法化鹽，用燒堿、純堿、氯化鋇、次氯酸鈉等精制劑進(jìn)行反應(yīng)，聚丙烯酸鈉等助沉劑進(jìn)行絮凝，鹽酸進(jìn)行中和 ，通過溶鹽、反應(yīng)、澄清、砂濾及中和等過程制得合格的精鹽水。但是由于條件和技術(shù)等多方面因素限制，仍 有部分產(chǎn)品會形成一定污染。 綠色化 21 世紀(jì)是綠色環(huán)保世紀(jì)。靈活多變的應(yīng)對市場的變化。近年來在企業(yè)做大做強(qiáng)思想指導(dǎo)下，振興東北老工業(yè)基地及西部開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施及大量下游氯產(chǎn)品民營企業(yè)投資氯堿行業(yè)，將在國內(nèi)引起又一次 氯堿建設(shè)和發(fā)展高潮。 我國氯堿工業(yè)的發(fā)展趨勢 目前我國氯堿生產(chǎn)企業(yè) 200 余家。經(jīng)過處理以后的氯氣中含水分可達(dá)到 15ppm 以下。（ 2NaCl → 2Na + Cl2 ↑ ） 。如同物質(zhì)有兩重性一樣，氯氣也是對人類危害極大的有毒化學(xué)物品。 氯被稱為鹵族元素，氯的原子序數(shù)為 17，原子量為 ，排列于周期表第Ⅶ列 —— A 族。 1810 年， Davy 在倫敦試驗(yàn)證明氯氣是一種元素，并于當(dāng)年的 11 月 9 日在英國皇家學(xué)會上宣讀論文。 2 氯堿工業(yè)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢 氯堿工業(yè)的特點(diǎn) 氯堿工業(yè)的特點(diǎn) 是原料易得、生產(chǎn)流程較短，另外主要還有三個突出問題。至 20xx 年底，國內(nèi)燒堿總生產(chǎn)能力已達(dá) 1100 萬t/a 左右，居世界第二位，平均規(guī)模為 萬 t/a。 借鑒國外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)行業(yè)整體形勢，未來 氯堿行業(yè)將逐漸趨向規(guī)?；?xì)化，集成化和綠色路發(fā)展道路。而且國內(nèi)外有許多以氯堿裝置為龍頭，向下衍生出眾多精細(xì)化工產(chǎn)品，形成精細(xì)化工產(chǎn)品樹的典型企業(yè)。發(fā)展綠色化工和“原子經(jīng)濟(jì)”已成為 21 世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢。其中污染最為嚴(yán)重的是廢水。 電解工段生產(chǎn)流程簡述 來自化鹽工段的精鹽水，預(yù)熱到 85℃后進(jìn)入電解槽，在直流電的作用下進(jìn)行電化反 應(yīng)，在陽極室產(chǎn)生氯氣（濕），陰極室產(chǎn)生氫氣（濕）和電解堿液（稀堿液），分別去氯氫處理工段（干燥工段）和蒸發(fā)工段。 鹽酸工段工序流程簡述 氯氫處理來的氫氣經(jīng)助火器、緩沖器、孔板流量計(jì)進(jìn)入合成爐燈頭的套 筒，從液氯化來的尾氣經(jīng)緩沖器、助火器、孔板流量計(jì)進(jìn)入合成爐燈頭的內(nèi)筒間，氯、氫氣在合成爐內(nèi)燃燒生成氯化氫氣體，經(jīng)冷卻后依次進(jìn)入Ⅰ級降膜吸收塔、Ⅱ級降膜吸收塔、尾氣吸收塔，被自上而下的吸收水吸收生成鹽酸，鹽酸流入回收槽，以泵送貯槽，然后去包裝，未吸收的尾氣經(jīng)水洗后，以抽風(fēng)機(jī)排向大氣。 在不同的溫度與壓力下氣體的含水量可以用水蒸氣分壓來表示，在同一壓力下，溫度越高，含水量就越大。 此外，硫酸和氯氣的接觸時間和接觸面積也是影響干燥效果的重要原因。 氯氣干燥機(jī)理 用硫酸來干燥氯氣，可以理解為傳質(zhì)的單元操作 — 吸收過程（其中也伴隨著傳熱過程）。這種含氯污水經(jīng)過蒸汽加熱至近 100℃，脫去部分氯氣（實(shí)際效率僅為 40%）后排出往下水道，脫出的氯氣并入冷卻塔回收。冷卻后氯氣的含水量可低于 % ,但鈦冷卻器的投資費(fèi)用較大。依據(jù)“先冷卻、后干燥”的工藝原理，干燥脫水是氯氣處理的主要單元操作，也是氯氣處理工藝成功的關(guān)鍵。下面詳細(xì)介紹這兩類流程： 強(qiáng)化型板式塔流程 國內(nèi)的氯氣干燥脫水工藝不少企業(yè)采用“傳統(tǒng)內(nèi)溢流”的泡沫塔，這是一種相當(dāng)落后的干燥脫水設(shè)備，屬于淘汰之列。 而強(qiáng)化塔，則采用的是“外溢流、大流量”的硫酸冷卻循環(huán)吸收干燥方式，液氣比增加了 7 ～ 10 倍。 強(qiáng)化塔的流程走向： （強(qiáng)化塔干燥流程詳見下圖：） 氯氣去凈化 22 b 1 2 3 c 4 5 氯氣 a d e f g 來自“低位槽”濃硫酸 廢硫酸 h I j k 圖 41 強(qiáng)化塔干燥流程示意圖 a 強(qiáng)化泡沫塔， b 濃硫酸高位槽， c 濃硫酸“液封管”， d 稀硫酸“液封管”， e 同左， f 稀硫酸冷卻器， g 濃硫酸冷卻器， h 稀硫酸循環(huán)槽， I 濃硫酸循環(huán)槽， j 稀硫酸循環(huán)泵， k 濃硫酸循環(huán)泵 多臺干燥塔串接流程 常見的多臺干燥塔串接流程，一般有數(shù)臺填料干燥塔串接流程或填料塔與板式塔的組合型雙塔流程。這樣的話， 不論氣相流量之大小都能適用；并且可以發(fā)揮板式塔氣體處理量大的優(yōu)點(diǎn)，把好出干燥塔氣相含水分的關(guān)；但是與填料干燥塔組相比，壓力損失會大些。但是從生產(chǎn)管理的角度來看，多臺填料塔串聯(lián)使用不失為是個好方法。在圓筒形塔體 4 的下部，設(shè)置一層支承板 8，支承板上充填一定高度的填料 5。尤其對于 壓強(qiáng)降較低的真空精餾操作，填料塔更顯示出其優(yōu)越性。表示填料性能的幾何參數(shù)有以下幾項(xiàng)。同種材質(zhì)、同種規(guī)格、在相同的壓降下，鮑爾環(huán)的氣體通量可較拉西環(huán)增大 50%左右；在同種氣速下鮑爾環(huán)填料的壓強(qiáng)降緊為拉西環(huán)的一半。 管式、絲網(wǎng)式填充過濾器借助具有多細(xì)孔通道的物質(zhì)作為過濾媒質(zhì)，能有效地除去水霧或酸霧，凈化率可大 94%～ 99%，而且壓力降較小，可用高質(zhì)量的氯氣處理。 透平機(jī)氯氣壓縮過程 [8] 離心式氯氣透平壓縮機(jī)式可借高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力使空氣壓縮。 透平機(jī)在油箱內(nèi)經(jīng)電加熱至一 定溫度后，經(jīng)濾油器吸入齒輪泵，并依次經(jīng)過油冷卻器、油過濾器進(jìn)行冷卻過濾，除去雜質(zhì)。 由空壓站或空壓機(jī)送來的壓縮空氣，經(jīng)貯氣缸緩沖后，進(jìn)入冷卻器冷卻至 40℃，再經(jīng)油水分離器除去油水后送至凈化器，除去水分。 為預(yù)防氯氣逸出 ,減少對環(huán)境的不良影響 ,可在電解槽出口 ,氯氣處理之前設(shè)置事故氯氣處理裝置。它還可以設(shè)計(jì)成兼由再開停車時處理淡氯氣的功能。 根據(jù)道爾頓分壓定律，則有： 10336100103362915187118333???????WWW 解上式得 W3 = 溶解氯氣量 = 氯水總重量 + = 因此出第二水洗冷卻塔的氯氣組成為： 氯氣 = 水 = 不凝性氣體 15kg 出第二水洗冷卻塔的氯氣進(jìn)入干燥塔，進(jìn)塔硫酸濃度為 98%，溫度為 20℃?！? 氯氣帶入熱量