氯堿工業(yè)氫氣處理工段初步設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 卻塔物料衡算表 名稱 進(jìn)一段洗滌冷卻塔（ kg） 出一段洗滌冷卻塔（ kg） 氫氣 25 25 水汽 205 33 其他氣體 7． 39 7． 39 水 172 總計(jì) 237． 39 237． 39 ③總物料衡算 9 表 3 一段洗滌冷卻塔總物料衡算表 名稱 進(jìn)一段洗滌冷卻塔（ kg） 出一段洗滌冷卻塔（ kg） 氫氣 5000000 5000000 水汽 41000000 6600000 其他氣體 1478000 1478000 水 34400000 總計(jì) 47478000 47478000 （ 3）熱量衡算 ① 入塔氣體帶入熱量 Q1=80 25 3． 439=6878 kcal Q2=205 631． 4=129437 kcal Q3=80 0． 244 7． 39=144 kcal ② 冷卻水帶出熱量 設(shè)冷卻水量為 WL2 kg， 溫度 25℃，出塔溫度為 50℃， 出塔水量： WL2+WL1=WL2+172 冷卻水帶入熱量： Q4=WL2 25 冷卻水帶出熱量： Q5=(WL2+172) 50 ③ 出塔氣體帶出熱量 Q6=50 25 3． 421=4276 kcal Q7=33 619． 1=20430 kcal Q8=50 7． 39 0． 243=90 kcal ④ 忽略熱損失 則 ? Q 進(jìn) =? Q 出 ∴ Q1+Q2+Q3+Q4 = Q5+Q6+Q7+Q8 6878+129437+144+25 WL2=(WL2+172) 50+4276+20430+90 ∴ WL2=4122． 52 kg 即：進(jìn)入系統(tǒng)水量為： 4122． 52 kg ， 出系統(tǒng)冷卻水量為： 4122． 52+172=4294． 52 kg 10 冷卻水帶入熱量： 4122． 52 25=103063 kcal 冷卻水帶出熱量： (4122． 52+172) 50=214726 kcal ⑤ 熱量衡算表 表 4 一段洗滌冷卻塔熱量衡算表 輸入 輸出 物料名稱 數(shù)量 kg 熱量 kcal 物料名稱 數(shù)量 kg 熱量 kcal 氫氣 25 6878 氫氣 25 4276 水汽 205 129437 水汽 33 20430 其他氣體 7． 39 144 其他氣體 7． 39 90 冷卻水 4122． 52 103063 冷卻水 4294． 52 214726 總計(jì) 4359． 91 239522 總計(jì) 4359． 91 239522 2．二段洗滌冷卻塔 （ 1）計(jì)算依據(jù) ① 電解氫氣經(jīng)二段洗滌冷卻溫度從 50℃降至 30℃。當(dāng)然在設(shè)計(jì)中，我也遇到了不少麻煩，但經(jīng)過孔祥波老師的悉心指導(dǎo)心及查閱大量資料后，終于一一破解，以上這些培養(yǎng)了我的事實(shí)求是、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度，我相信這些對(duì)于我以后參加工作，會(huì)帶來很大的幫助。由于本人的能力有限，加之資料的欠缺，這次設(shè)計(jì)中一定還有好些不足的地方，望評(píng)審老師多多包涵，提出寶貴意見。度 0． 244 0． 243 0． 242 水的飽和蒸汽分壓 千卡 /㎝ 2（絕） 0． 483 0． 1258 0． 0433 3．進(jìn)入氫氣系統(tǒng)物料 （以 1000kg100%NaOH 作計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)） 氫氣： 12． 5 kmol (25kg) 水汽： 11． 39 kmol (205kg) 其他氣體： 225 =0． 255 kmol (7． 39kg) 其它雜質(zhì)不計(jì)。其選擇流程為電解來的氫氣經(jīng)緩沖罐后進(jìn)入一段洗滌塔，經(jīng)洗7 滌冷卻至 50℃后經(jīng)二段洗滌塔冷卻至 30℃，再經(jīng)絲網(wǎng)除霧器，后用羅茨鼓風(fēng)機(jī)抽送至用戶。到 1990 年，燒堿產(chǎn)量達(dá) 331 萬噸，僅次于美國(guó)和日本，位 于世界第三位。陽極區(qū)產(chǎn)物濕氯氣經(jīng)冷卻、干燥、凈化、壓縮后可得到液氯。 精制食鹽水時(shí)經(jīng)常加入 Na2CO NaOH、 BaCl2等，使雜質(zhì)成為沉淀過濾除去，然后加 入鹽酸調(diào)節(jié)鹽水的 pH。 上 圖表示的是一個(gè)單元槽的示意圖。 陽極反應(yīng)： 2Cl－ 2e=Cl2↑（氧化反應(yīng)） H+比 Na+容易得 到電子，因而 H+不斷地從陰極獲得電子被還原為氫原子，并結(jié)合成氫分子從陰極放出。在 U型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極（如 下 圖）。例如，用它來充灌氣球；氫氣在氧 氣中燃燒放出大量的熱，其火焰 —— 氫氧焰的溫度達(dá) 3000℃ ，可用來焊接或切割金屬。 從電解槽出來的氫氣 ， 其溫度稍低于電解槽槽溫 ， 并含有飽和水蒸汽 ， 同時(shí)還帶有鹽和堿的霧沫 ． 所以在生產(chǎn)過程中應(yīng)進(jìn)行冷卻和洗滌 ， 冷卻后的氫氣有氫氣壓縮機(jī)壓縮到一定壓力后經(jīng)氫氣分配站送到氫氣柜及用氫部門。今后如能在利用太陽能和水制取氫氣的技術(shù)上有重大突破，氫氣將成為一種重要的新型燃料。 從實(shí)驗(yàn)可以看到，在 U型管的兩個(gè)電極上都有氣體放出。在上面的電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中，電解產(chǎn)物之間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如 NaOH 溶液和 Cl2能反應(yīng)生成 NaClO、H2和 Cl2混合遇火能發(fā)生爆炸。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的 H2和陽極產(chǎn)生的 Cl2相混合而引起爆炸，又能避免 Cl2和 NaOH 溶液作用生成 NaClO 而影響燒堿的質(zhì)量。 離子交換膜法制堿技術(shù)，具有 [wiki]設(shè)備 [/wiki]占地面積小、能連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量高、能適應(yīng)電流波動(dòng)、能耗低、污染小等優(yōu)點(diǎn)，是氯堿
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