【正文】 .................... 12 氣（ 80）中水冷含量 ......................... 12 一段洗滌塔的物料衡算計(jì)算 ....................................... 13 ................................................. 14 ............................................... 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(jì)算依據(jù) ............................................. 17 物 料衡算的計(jì)算 ................................................. 17 ............................................... 18 ......................................... 18 ........................................... 18 ......................................... 19 ..................................... 19 ........................................... 24 氣體中氫氣含量的計(jì)算 ............................................... 20 氣體中氫氣含量的計(jì)算 ........................................... 20 干氣體中氫氣的百分?jǐn)?shù) ........................................... 20 第 4章 主要設(shè)備的工藝計(jì)算 ........................................... 21 ............................................... 21 ..................................... 21 ........................... 22 一段洗滌塔塔經(jīng)的 計(jì)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(jì)算 ......................... 27 ,2 二段洗滌塔冷卻水噴淋量及管經(jīng)的計(jì)算 ............................. 27 ........................................... 28 ........................................... 31 二段洗滌塔的噴嘴數(shù)的確定 ...................................... 31 二段洗滌塔氣體進(jìn)口管經(jīng)和出口管經(jīng)的計(jì)算 ........................ 31 .................................................. 32 附錄 .................................................................... 33 參考文獻(xiàn) ............................................................... 34 致謝 .................................................................... 35 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 燒堿的制備工藝簡(jiǎn)介 現(xiàn)代工業(yè)主要通過(guò)電解飽和 NaCl溶液來(lái)制備燒堿。鐵路運(yùn)輸時(shí)，鋼桶包裝的可用敞車(chē)運(yùn)輸。這是因?yàn)檩^濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上，會(huì)腐蝕表皮，造成燒傷。 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(xiàn)象，屬于物理變化）；溶于水，同時(shí)放出大量熱。 （ 2）主要通過(guò)對(duì)隔膜法制燒堿的介紹以及燒堿工藝洗滌段作出細(xì)的致的計(jì)算，得出結(jié)論。另外，在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機(jī)中間體，舊橡膠的再生，制金屬鈉、水的電解以及無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，也要使用大量的燒堿。由于強(qiáng)堿性，對(duì)水體可造成污染，對(duì)植物和水生生物應(yīng)予以注意。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。 據(jù)測(cè)算，電解法燒堿生產(chǎn)噸堿綜合能耗在各工序的分 布如下 : 整流 %；鹽水精制 % 。 一次鹽水精制： 采用膜過(guò)濾器（不預(yù)涂） 圖 2 鹽水一次精制流程圖 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 二次鹽水精制： 二次鹽水精制采用螯合樹(shù)脂塔進(jìn)行吸附。 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。 圖 6 電解后氯氣處理示意圖 1氯氣洗滌塔； 2鼓風(fēng)機(jī)； 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(jī) 1． 5 液堿蒸發(fā) 將電解槽生產(chǎn)的液堿通過(guò)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。 隔膜法電解總反應(yīng)方程式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H 2↑ 物理性質(zhì) 760mmHg 時(shí)為 ，沸點(diǎn)為 ℃ ；結(jié)晶溫度是 ℃ ； 與 空氣之比重是 ??????141；在水中溶解度很小，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溶于水中之氫氣體積為 。因?yàn)樗诩冄踔腥紵幕鹧妫溲跹妫┛蛇_(dá) 3000℃ ，可以使許多金屬熔化。因此須對(duì)制燒堿中的氫氣進(jìn)行處理。由于在本次設(shè)計(jì)中不充分考慮熱綜合利用，所以采用直接法進(jìn)行氫氣的處理，可以簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)約投資費(fèi)用。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(shè)冷卻水量為 W2 kg,溫度 25℃ ， 冷卻水 出塔溫度為 35℃ ；此時(shí)出塔冷卻水比熱熔約為 1 KJ/（ Kg 冷卻水密度校正系數(shù) ?? 查附錄 ［ 2］ ， 25℃時(shí)的冷卻水的粘度 SmP af ?? ? 據(jù)縱坐標(biāo) ?????????? LLgf gu ???? 求出 fu smuusmgufLgLf//2121??????????????????????????????? （ 2） 一段洗滌塔塔徑的計(jì)算 已知： hmsmu /??? 據(jù)公式： D 塔徑 =uVS???4得 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 D 塔徑 =mmuV S1 17 21 00 01 3 60 3 49 144?????????? 一段洗滌塔徑圓整得 D 塔徑 =1200mm［ 4］ 校核： ，滿足要求2048251200 ???dD。再次感謝老師與同學(xué)們的幫助。 一段洗滌塔 管徑 的計(jì)算 一段洗滌塔 進(jìn)氣管 和出氣管 管徑 ∶ 因?yàn)橐兹家妆瑲怏w的在管道中流速范圍＜ 8m/s；而氫氣屬于易燃易爆氣體； 則氫氣在管道內(nèi)的流速取為 5m/s hm/36005?? 入塔氣體流量為： 4505m3/h 出塔氣體流量為： 2476m3/h 由 u= 得到 d 入 =mmmmuV S5 6 51 0 0 05 6 3 6 0 057 8 4 5 0 54???????? 同理可得 d 出 =mmmmuV S4 1 91 0 0 04 1 3 6 0 057 8 2 4 7 64???????? 則一段洗滌塔物料進(jìn)口管管徑為 d 入 =580mm；出口管管徑為 d 出 =450mm 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 二段 洗滌 塔 進(jìn)塔氣體和出塔 氣體流量 的計(jì)算 由一段洗滌塔出來(lái)的氣體流量是進(jìn)入二段洗滌塔的氣流量；則 V2=V3 ? ? ? ?1 ??????V 9 6 0 7 4 8 7 3 9 7 5 5m???? hmV S /7920 74 87 33 ? hm /2476 3? ? ? ? ?1 ??????V m? hmV S /7920 55 56 34 ?