【正文】 =%查得t=(80+70)/2=75℃下的μ(181。1． 計算依據(jù) 進口氣體420℃，組成和流量與反應器出口相同；出口氣體80℃，（表壓）2． 熱量衡算定性溫度t=(420+80)/2=250℃250℃各物質(zhì)的（J/）物質(zhì) CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CO2 N2 HCl CH4（J/） 熱負荷Q=W(T2T1) （3—4）=(+++++++)(42080) =106KJ/hLx2 Vy2 Vy2 Lx2 本設計用兩個石墨降膜吸收器串聯(lián)吸收，氣體經(jīng)一 膜吸收后再經(jīng)二膜吸收，吸收劑水先經(jīng)二膜吸收成稀酸 一 二 再去一膜吸收成高濃度酸。1． 計算依據(jù)（1） （2） 原料組成 含Cl2 96%, CH495%.（3） 進反應器的原料配比（摩爾比） Cl2：CH4：循環(huán)氣=1：：（4） 出反應器的比例CH2Cl2：CHCl3=1：（質(zhì)量比）(CHCl3+CCl4)/CH2Cl3=（摩爾比）（5） 操作壓力 （表壓）（6） 反應器進口氣體溫度 25oC,出口溫度420oC2．物料衡算 Cl2 反 CH3Cl 應 CH2Cl2CH4 器 CHCl3 CCl4HCl 假設循環(huán)氣不參與反應，只起帶走熱量的作用。冷凝器管間所需的25。反應氣與計量后的吸收水，入第二膜式吸收器頂部進行第二次吸收，反應氣與稀酸入稀酸分離器，稀酸入第一膜式吸收器，反應氣則進酸霧分離器除去酸霧，進入中和塔。C，反應壓力19Kpa，反應冷卻吸收、堿液除去氯化氫、蒸餾、壓縮精餾，分別除去三氯甲烷，四氯甲烷在塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品。反應器形式有內(nèi)循環(huán)式、蓄熱式、列管式和沸騰床等多種形式。由于放熱量大，如不采取措施控制反應熱并及時帶走溫度會急劇升高，這樣會產(chǎn)生劇烈的燃燒反應或氯化物產(chǎn)生裂解反應。 不活潑產(chǎn)物（3）原料氣中氧的存在能阻礙反應。二氯甲烷在中國主要用于膠片生產(chǎn)和醫(yī)藥領域。工業(yè)二氯甲烷產(chǎn)品的技術(shù)指標（GB411792）表1—2指標名稱指標優(yōu)等品一等品合格品純度(PtCO) %≥酸度（以HCl計）%≤水份 %≤色度 ≤101010蒸發(fā)殘渣 %≤ 二氯甲烷可作為氣溶膠溶劑包裝。已經(jīng)測得，在室內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境中，當使用二氯甲烷作除漆劑時，有高濃度的二氯甲烷存在。室溫下二氯甲烷難溶于液氨中，能很快溶解在酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、甲酰胺、環(huán)己胺、乙酰乙酸乙酯中。題 目 年產(chǎn)4000噸的氯甲烷氯化吸收工段的初步設計原始數(shù)據(jù)：4kt/a二氯甲烷氯化吸收，年工作日330天，其余數(shù)據(jù)以工廠實際收集為準。純二氯甲烷無閃點，含等體積的二氯甲烷和汽油、溶劑石腦油或甲苯的溶劑混合物是不易燃的，然而當二氯甲烷與丙酮或甲醇液體以10：1比例混合時，其混合特具有閃點，蒸發(fā)后與空氣會形成易燃的混合物。一般人群通過周圍空氣、飲用水和食品的接觸，劑量要低得多。二氯甲烷在工業(yè)清洗操作的應用也是很多的。其中用于膠片生產(chǎn)的消費量占總消費量的50%，醫(yī)藥方面占總消費量的20%，清洗劑及化工行業(yè)消費量占總消費量的20%，其他方面占10%。50 / 50對鏈終止的影響。 CH4+2Cl2 C+4HCl+70千卡/克分子 2CHCl3 C2Cl4+2HCl 3CHCl3 C2Cl6+CH2Cl2+HCl 2CCl4 C2Cl4+Cl2 2CCl4 C2Cl6+Cl2 同樣局部氯氣濃度過濃時，也會使反應進行極為猛烈，甚至產(chǎn)生爆炸。我國多采用內(nèi)循環(huán)式反應器。氯甲烷生產(chǎn)二氯甲烷時，反應成1mol氯化氫，此時氯化氫可返回甲醇氫化裝置作為制取氯甲烷原料，可以制造一個氯的閉路循環(huán)系統(tǒng)。第一、第二膜式吸收器管間冷卻水逆流串聯(lián)使用。C—30。設進口甲烷X kmol/h,出反應器一氯甲烷Ykmol/h,氯化氫Zkmol/h 由CH2Cl2:CHCl3=1:（質(zhì)量比）CHCl3時產(chǎn)量：=(CHCl3+CCl4)/CH2Cl2=（質(zhì)量比）CCl4的量：由于反應復雜，用元素守衡法：則 Cl元素守衡 =Y+2+3+4 (1) H元素守衡 4X=3Y+Z+2+ (2) C 元素守衡 X=Y+++ (3)解方程（1）（2）（3）得 X= kmol/h Y= kmol/h Z=（1） 所以反應器進口原料中各組分的流量 Cl2: =（純）（含雜）CH4:(純), （含雜）循環(huán)氣流量：=其中CH3Cl: N2:4%+3%= CO2:2%= CH4:=進口氣體總量：++()=（2） 反應器出口中各組分流量CH3Cl: CH2Cl2: kmol/hCHCl3: kmol/hCCl4: kmol/h循環(huán)氣： kmol/h出口氣體總量：++++= kmol/h（3） 出口氣體中各組分的含量CHCl3:100%=%CH2Cl2:100%=%CHCl3:100%=%CCl4:100%=%HCl:100%=%N2:100%=%CO2:100%=%CH4:100%=%（4） 反應器物料平衡表 表2—1組分反應器進口反應器出口Kmol/h組成%(mol)Kg/hKmol/h組成%(mol)Kg/hCH4Cl2CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4CO2N2HCl總計100100（以1h，25oC為基準）參加反應的各物料的ΔHf216。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。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/則對應于y1,y2和yc的Ky分別為： Ky1= Kmol/ ,Ky2= Kmol/ ,Kyc= Kmol/ Kyc/Ky= Kyc/Ky2=查《化工過程及設備設計》圖3—18 f=Kym/Kyc= 即Kym=Kyc=由《化工過程及設備設計》式（3—19）F=W/Kym△ym （4—5）式中F—吸收面積，W—單位時間內(nèi)吸收的溶質(zhì)的量，Kmol/h△y—吸收過程中的平均推動力Kym—吸收系數(shù)，Kmol/代入數(shù)據(jù)F==，按《石墨制化工設備設計》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． 計算依據(jù)（1）進口氣體組成同一膜出口處 （2）進口溫度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）進口清水，%（7）2． 計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個相等的小區(qū)間,對應一個y求出一個x,所得x,y如下：x y x 0y 平衡線第一膜已作出，同一坐標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=進口端的kG查取：因二 膜進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《石墨制化工設備設計》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的求取：查得t=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Ky的求?。翰榈胻=(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=即對應于y1,y2和yc的分別為：Ky1=, Ky2= Kmol/,Kyc= Kmol/算出Kyc/Ky1=,Kyc/Ky