【正文】 成氫氣；能和金屬氧化物反應(yīng)，生成鹽和水；和鹽反應(yīng)生成新酸和新鹽；與大部分碳酸鹽和碳酸氫鹽反應(yīng)生成二氧化碳和水；具有還原性等。氯化氫氣體通過(guò)空氣冷卻至 45℃ 左右后，進(jìn)入降膜吸收器， 被由尾氣塔過(guò)來(lái)的稀酸吸收，產(chǎn)出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ％～ ％ 的成品酸。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻(xiàn)綜述 5 本文研究主要內(nèi)容如下： （ 1）通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的鹽酸生產(chǎn)設(shè) 備及工藝進(jìn)行優(yōu)化選擇，設(shè)計(jì)年產(chǎn) 6000噸鹽酸的生產(chǎn)工序； （ 2）針對(duì)目前的鹽酸生產(chǎn)企業(yè)普遍存在的鹽酸吸收工藝的不足之處，設(shè)計(jì)鹽酸吸收工段及三段吸收工藝。 近年來(lái)，我國(guó)多數(shù)廠家均走過(guò)了鐵爐、水冷、風(fēng)冷、石墨冷、絕熱吸收或膜式吸收 , 近而改為 “三合一 ”生產(chǎn)工藝。 鹽酸的生產(chǎn) 合成工業(yè)的飛速發(fā)展，綜合利用有機(jī)化合物在氯化過(guò)程中大量產(chǎn)生的氯化氫氣體，用來(lái)生產(chǎn)副產(chǎn)品鹽酸成為大勢(shì)所趨。 第二次世界大戰(zhàn)以后，石油化工和塑料等聚合物工業(yè)的迅速發(fā)展，使氯化氫和鹽酸生產(chǎn)路線又起了變化。 1863 年英國(guó)政府頒布了世界上第一個(gè)有關(guān)環(huán)境保護(hù)法的堿工業(yè)法令，限各工廠必須將產(chǎn)生的氯化氫氣體回收 95%以上，并規(guī)定排出氣體中氯化氫含量不得超過(guò) 。 1810 年 Davy證明其為氧與氫的化合物 [3]。氯化氫（ HCl），在某些火山噴出的氣體中曾大量發(fā)現(xiàn)。改革開(kāi)放后，隨著我國(guó)氯堿工業(yè)和鹽酸下游行業(yè)的迅速發(fā)展，為我國(guó)的鹽酸工業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境和空間，在生產(chǎn)方面，除氯堿行業(yè)外，化肥、農(nóng)藥、聚酯等行 業(yè)作為副產(chǎn)鹽酸的新生力量發(fā)展迅猛 ??1 。 沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文 題 目： 年產(chǎn) 6000 噸鹽酸 合成 工藝設(shè)計(jì) 院 系： 化工與制藥系 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 班 級(jí)： 化工 0902 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 論文提交日期： 2020 年 6 月 15 日 論文答辯日期： 2020 年 6 月 22 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 化學(xué)工程與工藝專業(yè) 0902 班 學(xué)生：高彬 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 年產(chǎn) 6000 噸鹽酸 合成 工藝設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 、熱量衡算、主要設(shè)備的工藝尺寸計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 起止時(shí)間： 2020 年 4 月 2020 年 6 月 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 教研主任： 簽字 年 月 日 學(xué)院院長(zhǎng)： 簽字 年 月 日 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘要 摘要 鹽酸廣泛用于鋼鐵、電鍍和鋼鐵結(jié)構(gòu)件的酸洗過(guò)程中，同時(shí)也用于化學(xué)制藥、稀土生產(chǎn)等行業(yè)。在消費(fèi)領(lǐng)域，隨著有機(jī)合成工業(yè)的發(fā)展，鹽酸的應(yīng)用領(lǐng)域也獲得了極大開(kāi)拓，用途更加廣泛，制藥、礦石選礦處理、化工、飼料添加劑、凈水劑、稀土等下游行業(yè)對(duì)鹽酸的需求量增長(zhǎng)迅猛。鹽酸是氯化氫的水溶液，是強(qiáng)酸，具有酸的通性，在哺乳動(dòng)物的胃液中也有微量存在。 1791 年法國(guó)的科學(xué)家獲得路布蘭制堿法的專利，擁有日產(chǎn) 250300kg的工廠。 早期鹽酸的用途不大，市場(chǎng)需求量很少?？偟膩?lái)說(shuō)，副產(chǎn)氯化氫和鹽酸產(chǎn)量比重增大，而合成鹽酸的比 重下降。從上世紀(jì) 50 年代開(kāi)始，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)自 1772 年由Priesly最先搜集到氯氣和氫氣制得純鹽酸并試驗(yàn)其性質(zhì)，至今有 230 多年的歷史了。當(dāng)然也有正在使用鐵爐生產(chǎn)氯化氫氣體 , 采用風(fēng)冷、水冷、石墨冷卻氯化氫氣體供生產(chǎn)用，并且將在我國(guó)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。我國(guó)大部分企業(yè)仍然停留在高耗低產(chǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)狀。降膜吸收器中未被吸收的氯化氫氣體由水流噴射泵抽至尾氣塔，用純水吸收。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 產(chǎn)品性質(zhì)及其它 8 產(chǎn)品規(guī) 格 表 22[6] Q/SHG0040032020 指標(biāo)名稱 優(yōu)級(jí)品 一級(jí)品 合格品 總酸度（以 HCI%計(jì)） 鐵 硫酸鹽（以 S0 ?24 %計(jì)） 砷， % ≤ 灼燒殘?jiān)? % ≤ 氧化物（ C1%計(jì)） ≤ 表 23 食品添加劑鹽酸的要求 % 項(xiàng) 目 指標(biāo) 總酸度（以 HCI%計(jì)） ≥ 鐵 % ≤ 硫酸鹽（以 S0 ?24 %計(jì)） ≤ 氧化物（以 Cl計(jì)） ≤ 還原物（以 S0 ?24 計(jì)） ≤ 灼燒殘?jiān)? % ≤ 重金屬（以 P b%計(jì)） ≤ 砷 % ≤ 表 24 副產(chǎn)鹽酸的要求 指標(biāo)名稱 指標(biāo) 總酸度（以 HCI%計(jì)） 外觀 淺黃色透明液體無(wú)浮油 主要指標(biāo)測(cè)定方法 GB32093 工業(yè)用合成鹽酸 性能與用途 a) 金屬清洗，在拉管，抽絲，電鍍，油漆、鍍錫等進(jìn)一步加工前，必須將氧化鐵皮以酸洗方法清除干掙。 產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸及貯存 ⑴ 產(chǎn)品檢驗(yàn)方法 a) 合成鹽酸按 GB 320 執(zhí)行。 232 3 2F e C l F eC l?? 2H + 2Cl ? 2 HCl ⑴ 氫氣的理化性質(zhì) 氫氣為無(wú)色、無(wú)味并且是最輕的氣體 Q/SHG0040032020 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為 。即把含氯的副產(chǎn)鹽酸氣與氫氯焰直接接觸混合，回收其中氯氣。 在二段吸收塔不能吸收氣體和少量末吸收的氯化氫氣體由塔底部排出經(jīng)上升管引至尾部吸收塔底部進(jìn)入，在尾部吸收塔內(nèi)與頂部加入的注加水接觸，逆流吸收，不能吸收氣體，由尾部塔頂部經(jīng)氣液分離器分離后，由尾部塔頂部排空，分離出的鹽酸流回尾部塔，生成的稀酸經(jīng)液封管流入二段塔塔項(xiàng)。 ⑵ 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一律不準(zhǔn)吸煙、凡因檢修施工、必須經(jīng)批準(zhǔn)后方可動(dòng)火。7. 58 13 0. 01 60 0. 12 38 0. 00 4498%Nn k g h k m ol h?? ? ? ⑵ 原料 2Cl 帶入 2N 的量 2 225 1. 56 91 0. 03 72 0. 35 17 9. 85 0995%Nn k m ol h k g h?? ? ? 2 0 . 0 0 4 4 0 . 3 5 1 7 0 . 3 5 6 1 9 . 9 7 4 7Nn k m o l h k g h? ? ? ? 進(jìn)合成爐 ? ?2HOg 的量 ⑴ 原料 2H 帶入 ? ?2HOg 的量 設(shè) :氫氣帶入 ? ?2HOg 的量為 akgh ? ?? ?22 73 HOHHPaa n P???進(jìn) 口 溫 度進(jìn) 口 溫 度 0 . 1 2 5 6 2 . 2 6 1 0a k m o l h k g h?? ⑵ 原料 2Cl 帶入 ? ?2HOg 的量 設(shè) :氯 氣帶入 ? ?2HOg 的量為 bkgh 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 物料衡算 18 % ?? 1 . 3 3 0 7 0 . 0 7 3 9b k g h k m o l h?? 說(shuō)明： 2H 進(jìn)合成爐的壓力為 250 mmHg 合成爐進(jìn)口溫度為 30 c。 合成爐能量衡算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及條件 基本條件：合成爐進(jìn)口溫度 30℃ （ 303K），出口溫度 450℃ （ 723K）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 25℃ （ 298K） 100KPa 的焓為零做基準(zhǔn)。其用公式：21T PTTH C d?? 合成爐進(jìn)口氯氣溫度為 30℃ （ 303K）基準(zhǔn)為 25℃ ，氯氣不發(fā)生相變所以：由 303p298H = C dT? ?得 查得 mol0H 298 KkJ? 303303 2 2 3298 29811H = ( a + bT + c T ) d a T + bT + c T 15 8. 60 66 kJ km ol23T? ? ?? 3 0 3 2 9 8H = H H 0 1 5 8 . 6 0 6 6 k J k m o l 1 5 8 . 6 0 6 6 k J k m o l = 5 6 2 . 7 2 0 5 k J h? ? ? ? ? ⑵ 進(jìn)口 H2能量計(jì)算 查得 298H 0 kJ kmol? 323H 7 3 2 .7 2 5 0 k J k m o l? 用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算得 303H = 1 4 6 . 5 4 5 0 k J k m o l = 6 0 8 . 8 7 9 0 k J h ⑶ 進(jìn)口 CO 能量計(jì)算 查得 298H = 1 1 0 6 0 3 .7 9 2 0 k J k m o l 323H 1 0 9 8 8 7 .8 1 5 0 k J k m o l?? 用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算得 303H = 1 1 0 4 6 0 . 5 9 6 6 k J k m o l = 3 0 9 . 2 8 4 7 k J h ⑷ 進(jìn)口 CO2能量計(jì)算 查得 298H 3 9 3 7 9 5 .7 2 4 0 k J k m o l?? 323H 3 9 2 8 3 6 .9 0 1 0 k J k m o l?? 用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算得 303H = 3 9 3 6 0 3 . 9 5 9 4 k J k m o l = 1 0 6 6 6 . 6 6 7 3 k J h ⑸ 進(jìn)口 O2能量計(jì)算 查得 298H = 0 kJ kmol 323H 7 2 8 .5 3 8 0 k J k m o l? 用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算得 303H = 1 4 5 . 7 0 7 6 k J k m o l = 5 . 1 4 3 5 k J h 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 能量衡算 23 ⑹ 進(jìn)口 N2能量計(jì)算 查得 298H = 0 kJ kmol 323H = 7 1 5 .9 7 7 0 k J k m o l 用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算得 303H = 1 4 3 . 1 9 5 4 k J k m o l = 5 0 . 9 9 1 9 k J h ⑺ 進(jìn)口 H2O 能量計(jì)算 查得 298H = 2 4 2 0 0 0 .2 2 6 0 k J k m o l 323H = 2 4 1 1 6 7 .0 1 3 0 k J k m o l 用內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算得 303H = 2 4 1 8 3 3 . 5 8 3 4 k J k m o l = 4 8 2 4 5 . 7 9 9 k J h 進(jìn)口各股氣體總能量 ?進(jìn) 口 =+++ = 出口氣體能量計(jì)算 ⑴ 出口各股氣體 能量計(jì)算 查各種氣體統(tǒng)一基準(zhǔn)焓表得： 723K 時(shí) ① Cl2： 723H = 0kJ h ② H2： 723H = 1 2 4 4 3 . 7 6 4 0 k J k m o l = 6 4 9 9 . 3 7 7 9 k J h ③ CO： 723H = 9 7 8 5 8 . 5 6 4 0 k J k m o l = 2 7 4 . 0 0 4 0 k J h?? ④ O2： 723H = 0kJ h ⑤ CO2 ： 723H = 3 7 4 8 5 7 . 9 2 3 0 k J k m o l = 1 0 1 5 8 . 6 4 9 7 k J h? ⑥ N2 ： 723H = 1 2 6 4 8 . 9 2 7 0 k J k m o l = 4 5 0 4 . 2 8 2 9 k J h ⑦ H2O(g):： 723