年產(chǎn)10萬噸氯乙烯工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-28 08:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 石墨冷卻器的物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%C2H2C2H2HClHClO2O2H2OH2O鹽酸Σ100Σ100進(jìn)料溫度： t1 = 25℃出料溫度： t2 = 13℃以進(jìn)料溫度t1 = 25℃為計(jì)算基準(zhǔn)：C 乙炔= kJ/（kg℃）C水蒸氣= kJ/（kg℃）C氯化氫= kJ/（kg℃）C 氧氣= kJ/（kg℃）C 水（l）= kJ/（kg℃）γ水（冷凝熱）= kJ/（kg℃）C 40%鹽酸=3214 kJ/（kg℃）計(jì)算：Q1 : 進(jìn)料溫度為25℃，即Q1 =0Q3 : Q3= + （231） ：生成40%的鹽酸時(shí)，HCl的水溶液生成的熱，35430 kcal/kmol[5] 則冷卻器只能中HCl溶于水放出的熱量為： （）247。 = kJ （232） ：水液化放出的熱，（）= kJ （233） Q3 = + = + = kJ （234）Q4 : Q4 = Q乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水蒸氣＋Q鹽酸 = （1325）+（1325）+（1325）+（1325）+3214（1325） = = kJ （235）Q2 : 5% Q2=Q5 ∵ Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5 （232） ∴ 0+ Q2+ = + （236） ∴ Q2 = kJ Q5 ： Q5 = Q25% = kJ （237） 石墨冷卻器熱量衡算表物料入口/kJ物料出口/kJC2H20C2H2HCl0HClO20O2H2O0H2O冷凝熱鹽酸鹽水吸熱損失ΣΣ（2） 石墨預(yù)熱器進(jìn)料溫度： t1 = 13℃出料溫度： t2 = 75℃以進(jìn)料溫度t1 = 13℃為計(jì)算基準(zhǔn)：C 乙炔= kJ/（kg℃）C 水蒸氣= kJ/（kg℃）C 氯化氫= kJ/（kg℃）C 氧氣= kJ/（kg℃）C 氯乙烯= kJ/（kg℃）計(jì)算：Q1 : 進(jìn)料溫度為75℃，即Q1 =0Q3 : 由反應(yīng)式，Q4 : Q4 = Q乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水蒸氣 = （75+13）+（75+13）+ （75+13）+（75+13） = +++ = （238）Q2： Q5 = Q25% ∵ Q1＋Q2＋Q3 = Q4＋Q5 ∴ 0+ Q2+0 =+ Q2 ∴ Q2 = kJQ5 ： Q5 = Q25% == （239） 石墨預(yù)熱器熱量衡算表物料入口/kJ物料出口/kJC2H20C2H2HCl0HClO20O2H2O0H2O蒸汽加熱損失ΣΣ（3） 轉(zhuǎn)化器 由前面計(jì)算可知，轉(zhuǎn)化器的物料核算%。進(jìn)料溫度： t1 = 75℃出料溫度： t2 = 110℃以進(jìn)料溫度t1 = 75℃為計(jì)算基準(zhǔn)：C 乙炔= kJ/（kg℃）C 水蒸氣= kJ/（kg℃）C 氯化氫= kJ/（kg℃）C 氧氣= kJ/（kg℃）C 氯乙烯= kJ/（kg℃）計(jì)算：Q1 : 進(jìn)料溫度為75℃，即Q1 =0Q3 : 由反應(yīng)式， Q3 = 103 = kJ （240）Q4 : Q4 = Q氯乙烯+Q乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水蒸氣 = （11075）+（11075）+（11075）+（11075）+（11075） = ++++ = kJ （241）Q2 ： Q5 = Q2% ∵ Q1＋Q2＋Q3 = Q4＋Q5 ∴ 0+ Q2+ = + Q2 ∴ Q2 = kJQ5 ： Q5 = Q25% = = kJ 轉(zhuǎn)化器熱量衡算表 物料入口/kJ物料出口/kJC2H20CH2CHClHCl0C2H2O20HClH2O0O2反應(yīng)熱H2O循環(huán)水損失ΣΣ（4） 石墨冷卻器進(jìn)料溫度： t1 = 110℃出料溫度： t2 = 25℃以進(jìn)料溫度t1 = 110℃為計(jì)算基準(zhǔn)：C 乙炔= kJ kJ/（kg℃）C 水蒸氣= kJ kJ/（kg℃）C 氯化氫= kJ kJ/（kg℃）C 氧氣= kJ kJ/（kg℃） C 氯乙烯= kJ kJ/（kg℃）計(jì)算：Q1 : 進(jìn)料溫度為110℃，即Q1 =0Q3 : Q3 = 0 （無反應(yīng)或冷凝熱產(chǎn)生）Q4 : Q4 = Q氯乙烯+Q乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水蒸氣 = （25110）+（25100）+（25100）+（25100）+（25100） = = kJ （242）Q2 ： Q5 = Q2% ∵ Q1＋Q2＋Q3 = Q4＋Q5 ∴ 0+ Q2+0= + Q2 ∴ Q2 = kJQ5 ： Q5 = Q25% = = kJ 石墨冷卻器熱量衡算表進(jìn)料入口/kJ物料出口/kJCH2CHCl0CH2CHClC2H20C2H2HCl0HClO20O2H2O0H2O循環(huán)水損失ΣΣ（5） 冷卻水消耗：I 鹽水： 已知： 鹽水用于石墨冷卻器除去水氣， 進(jìn)料溫度： t1 = 35℃出料溫度： t2 = 20℃40%鹽水的比熱容：C 鹽水 = kJ/（kg℃） ∴ Q = mCP(t2t1)= m = 247。(15) = kJ （243）II 循環(huán)水：在石墨預(yù)熱器中，進(jìn)料溫度： t1 = 110℃出料溫度： t2 = 95℃95℃時(shí)： C水 = kJ/（kg℃）110℃時(shí)：C水 = kJ/（kg℃）C平均 = （+）247。2 = kJ/（kg℃） （244） Q = kJ∴需水量：m =247。（15）= kg （245）① 在轉(zhuǎn)化器中，進(jìn)料溫度： t1 = 95℃出料溫度： t2 = 110℃Q = kJ∴ 需水量： m =247。247。（11095） = kg （246）② 在石墨冷卻器中，進(jìn)料溫度： t1 = 15℃出料溫度： t2 = 95℃95℃時(shí)： C水 = kJ/（kg℃）15℃時(shí)： C水 = kJ/（kg℃）C平均 = （+）247。2 = kJ/（kg℃） （247） Q = kJ∴ 需水量： m = 247。（9515）= kg （248） 水消耗綜合表物料相應(yīng)設(shè)備熱量/kJ質(zhì)量/kJ鹽水石墨冷卻器循環(huán)水石墨預(yù)熱器轉(zhuǎn)化器石墨冷卻器∵ 石墨預(yù)熱器中的水可由轉(zhuǎn)化器出來的水來提供。 石墨冷卻器中出來的水又可以提供給轉(zhuǎn)化器∴ kg第三章 主要設(shè)備及管道管徑設(shè)計(jì)與選型 轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)與選型 已知條件[1] 此處的轉(zhuǎn)化器為列管式固定床反應(yīng)器。 催化劑粒度： ～ mm ，載體機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)≥90% HgCl2含量： %～% 水分的含量： % 松裝粒度： 540～640 g/L 空 速： 25～40 m3/（m3催化劑h）時(shí)，轉(zhuǎn)化率最高。 反應(yīng)溫度： 新觸媒，150℃：舊觸媒，180℃ 反應(yīng)壓力： 采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法[6]： （31） — 原料混合氣進(jìn)料流量，m3 — 催化劑床層體積，m3SV — 空間流速，h
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