【正文】 ............................................................................................................ 57 三廢處理情況 ............................................................................................................ 57 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) V 第 8 章 公用工程 ................................................................................................................... 58 供水 .......................................................................................................................... 58 供電 .......................................................................................................................... 58 供暖 .......................................................................................................................... 59 通風(fēng) .......................................................................................................................... 59 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................... 60 致謝 ........................................................................................................................................... 61 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 1 第 1 章 總 論 概述 意義與作用 工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制取 NaOH、 Cl H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱之為氯堿工業(yè)。說明書首先闡述了合成氯化氫的意義與作用，國內(nèi)外氯化氫合成的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展前景。 關(guān)鍵詞： 氯化氫；氯堿；合成；工藝路線 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) II Abstract Hydrogen chloride is the product of the the design, the preliminary design of an annual output of 100,000 tons of chloralkali workshop hydrogen chloride Section. Manual first expounded the significance and role of the synthesis of hydrogen chloride, hydrogen chloride synthesis of current research and development prospects at home and abroad. Second, it describes the design basis of the design, site selection, raw material and product specifications. Determine the process route, a brief description of the process, as well as material and heat balance of the entire production process. Hydrogen chloride synthesis furnace, the main equipment of the absorber, as well as analytical tower were calculated and the corresponding selection, and integration of various factors on the plant layout, automatic control, safety and environmental protection engineering and public works for a reasonable design. Completed a 20,000word design specification, flow chart of production workshop and facade layout and the main equipment Figure drawing. Keywords: Hydrogen chloride。還可與烴類發(fā)生氧氯化反應(yīng)生成二氯乙烷、氯苯、三氯乙烯和四氯化碳等氯烴產(chǎn)品。 目前國內(nèi)外對(duì)于制備高純度氯化氫的方法很多。氯化氫在水中的溶解度很大，不同溫度下，氯化氫在水中的溶解度見下表。鹽酸是一種揮發(fā)性酸，純凈的鹽酸是無色透明 的溶液。將濃鹽酸置于脫析塔中加熱脫析制氯化氫氣體。它是通過稀酸在絕熱 吸收塔吸收有機(jī)氯化物生產(chǎn)中的副產(chǎn)氯化氫，提濃后，進(jìn)入解吸塔脫析出來高濃氯化氫氣體。 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》 廠址選擇 根據(jù)廠址選擇的原則與要求 ，將本設(shè)計(jì)的廠址選在江蘇省鹽城市合德鎮(zhèn)。 產(chǎn)品氯化氫的純度 % 產(chǎn) 品鹽酸濃度 20%22% 經(jīng)濟(jì)核算 化工工程建設(shè)項(xiàng)目在籌備階段就要進(jìn)行費(fèi)用估算，目的是給項(xiàng)目主管部門提供決策齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 6 依據(jù)。 )再與氫分子作用生成一個(gè) 氯化氫分子和一個(gè)活 化的 氫原子 (H H H 2+ H 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 8 C l2+C l C l H C l H C l+ ③在反應(yīng)過程中 ， 由于活性氫原 子 與 活性氯原子 在 設(shè)備內(nèi)壁碰撞也會(huì) 發(fā) 生鏈的終止。 鐵合成爐制取鹽酸的工藝由于生成的鹽酸的質(zhì)量較低，已被許多企業(yè)淘汰。 物料衡算 生產(chǎn)能力及原料氯氣與氫氣量的計(jì)算 生產(chǎn)能力 年產(chǎn) 10萬噸氯堿，年產(chǎn)時(shí)間按 8000h 計(jì)算，則 氫氧化鈉的流量為： ol /hN aO HG ? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 10 氯化氫的產(chǎn)量 鹽水電解方程式為： 2 2 22 2 2Na Cl H O Na O H Cl H? ? ? ? 所以，22 1 5 6 .2 5 k m o l/hC l HGG?? 在合成 HCL 反應(yīng)中，按 22: :1H Cl ? 計(jì)算， 所以， 2 ol/hClG ?，2 ol/hHG ? 表 21 原料氣組成 物質(zhì) 氯氣（ mol%） 氫氣（ mol%） 純度 含氫 含氮?dú)? 含二氧化碳 — 含水分 含氧氣 進(jìn)料溫度 (℃ ) 25 25 進(jìn)料壓力 (MPa) 合成爐的物料衡算 合成爐原料氯氣原料氫氣合成氣 進(jìn)合成爐的各物質(zhì)的量 原料氫氣的量 =純氫氣的摩爾量 /氫 氣的摩爾分?jǐn)?shù) 原料氫氣的量： 各組分的含量 =原料氫氣的量 組分的摩爾分?jǐn)?shù) 含氮?dú)猓?%=含水分： %=含氧氣： %= 原料氯氣的量 =純氯氣的摩爾量 /氯氣的摩爾分?jǐn)?shù) 原料氯氣的量： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 11 各組分的含量 =原料氯氣的量 組分的摩爾分?jǐn)?shù) 含氫氣： %=含氮?dú)猓?%=含二氧化碳： =含水分： %=含氧氣： %=各物料總進(jìn)料： 氫氣： ΣH2(mol)=+= ΣH2(m)= 2=氮?dú)猓?ΣN2(mol)=+= ΣN2(m)= 28=水： ΣH2O(mol)=+= ΣO2(m)= 18=氧氣： ΣO2(mol)=+= ΣO2(m)= 32=氯氣： ΣCl2(mol)= ΣO2(m)= 71=CO2： ΣCO2(mol)= ΣO2(m)= 44=總進(jìn)料 (mol)=+++++ = 總進(jìn)料 (m)=+++++ = 出合成爐的各物質(zhì)的量 合成爐 內(nèi)的兩個(gè)反應(yīng)： 22 2H C l HC l?? ① 2 2 222H O H O?? ② ① 生成的氯化氫的量為： 22 2H C l HC l?? 1 1 2 21HG 2ClG HClG 22 1 4 8 .8 1 /H C lG G K m o l h?? HClG =22ClG=2= /Kmol h 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 12 29 7. 62 36 .5 10 86 3. 13H Cl H Cl H Clm G M? ? ? ? ?/kgh ② 氧氣燃燒所 消耗的氫氣及生成的水的量為： 2 2 222H O H O?? 2 1 2 239。 所以， m = 4 9 3 2 8 .2 5 k g /h進(jìn) 塔 液 進(jìn)塔氣體質(zhì)量流量的計(jì)算 進(jìn)塔氣體中氯化氫的摩爾流量為 3mol/h，其余混合氣體的摩爾流量為 所以， m = 3 3 6 . 5 + 2 0 6 . 3 4 1 = 3 1 5 . 8 4 1 k g / h?進(jìn) 塔 氣 出塔氣體質(zhì)量流量的計(jì)算 設(shè)從降膜吸收器中未被吸收的氯化氫氣體在尾氣吸收塔中全部吸收，則 n =齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 16 m = 出塔液體質(zhì)量流量的計(jì)算 出塔液體為 21%的鹽酸， 因?yàn)槌鏊后w與進(jìn)塔液體中水的量是不變的， 則出塔液體的質(zhì)量流量為 m =4 9 3 2 8 . 2 5 0 . 8 = 3 9 4 6 1 k g / h?水 mm = = 49 43 7. 75 kg / 塔 液 表 24 尾氣吸收塔的物 料平衡表 輸入 kg/h 輸出 kg/h 進(jìn)塔氣體 HCl 出塔氣體 H2O H2O H2 H2 N2 N2 CO2 CO2 吸收劑 出塔液體 總計(jì) 熱量衡算 合成爐的熱量衡算 合成爐原料氯氣原料氫氣合成氣 原料氣帶入的熱量 原料氣各組分在 25℃時(shí)的比熱容見表 26 表 26 原料氣各組分 25℃的比熱容 物質(zhì) Cl2 H2 N2 O2 CO2 H2O CP（ kJ/kg?℃ ） 所以，原料氣帶入的 總熱量為 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 年產(chǎn) 10 萬噸氯堿車間氯化氫合成工段的初步設(shè)計(jì) 17 1P Q C m t = ( 3 1 3 .5 4 2 1 4 .2 7 5 0 .7 1 4 1 .0 4 7 7 6 .5 3 0 6 4