【文章內(nèi)容簡介】 式的噴嘴構(gòu)成，其殼層走氫氣，管層走氯氣。噴嘴一端開口，勻布適量小孔，當(dāng)點燃的氫氣由殼層噴射而出時，位于其中心的管內(nèi)噴出氯氣助燃。（2）燃燒室燃燒室為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，上端對稱開前后2個小孔，一個作為視鏡用來觀察火焰，一個作為封火口用于開停車操作。在整個的生產(chǎn)過程中，源源不斷地向吸收塔提供合成氣。吸收塔：本設(shè)計中吸收塔主要有水吸收塔和降膜吸收塔。其中氯化氫在降膜吸收塔內(nèi)與水并流接觸進(jìn)行膜式吸收，在水吸收塔內(nèi)與水逆流吸收。未被吸收的尾氣通過排空閥排除并作尾氣處理。此設(shè)計的優(yōu)點在于使合成氣能夠大量被吸收，以提高生產(chǎn)效率與吸收效率，降低生產(chǎn)成本，減小能耗與環(huán)境污染。此外，本設(shè)計還包含了阻火器，緩沖罐，儲罐等設(shè)備。WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù) 生產(chǎn)原理氯氣與氫氣在弱光照射或低溫常壓下反應(yīng)速度很慢，而在加熱或有明亮光照及有關(guān)催化媒介存在的條件下，才會發(fā)生快速反應(yīng)生成氯化氫，主反應(yīng)方程式為：H2 + Cl2→ 2HCl +副反應(yīng)：2H 2 + O2 → 2H 2O2CO + O2 →2CO 2氫氣與氯氣在波長為400—436 nm的紫外光下發(fā)生反應(yīng)時，由下游離基連鎖反應(yīng)，其主要反應(yīng)機(jī)理如下：鏈引發(fā)：當(dāng)氯氣分子吸收光子的能量或吸收熱量后，解離為兩個帶活性的氯游離基，成為鏈鎖反應(yīng)的開始：Cl2 → 2Cl(有光和熱存在的條件下才能反應(yīng))鏈傳遞：當(dāng)帶活性的游離基C1，與氫分子發(fā)生作用，生成的氯化氫分子和帶活性的氫游離基，帶活性的氫游離基再與氯化氫分子作用生成一個HCl和一個C1，這樣一個接一個地傳遞下去形成連鎖反應(yīng)。Cl + H2 → HCl + HH + HCl→ HCl + Cl鏈終止：當(dāng)受到來自外界的能及Cl或H結(jié)合的物質(zhì)或基因影響時，游離基便失去活性而使鏈終止。例如原料氣帶入氧2H + 1/2O2 → H 2O①Cl + O2 → ClO 2②還有就是自身結(jié)合為氣體分子2H? → H 2Cl? +Cl? → Cl 2H? + Cl? → HCl③WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)除此以外，活性游離基與合成爐的壁面碰撞也會發(fā)生鏈終止。一般來說，兩個簡單的游離基互相碰撞時是不能合并的，就如②式的終止是不存在的。通常，氫氣與氯氣燃燒合成的關(guān)系采取氫氣過剩，以確保氯氣能夠完全反應(yīng)。含氯的副產(chǎn)鹽酸氣體采取系統(tǒng)回收凈化處理?；厥掌渲械穆葰?。氯化氫被水或稀鹽酸吸收后，就可制成鹽酸。 生產(chǎn)工藝指標(biāo)在鹽酸的生產(chǎn)中，其相關(guān)的生產(chǎn)工藝指標(biāo)尤為重要。一方面，它關(guān)系著生產(chǎn)過程的安全性，另一方面，它影響產(chǎn)品的質(zhì)量。在生產(chǎn)中，如果工藝指標(biāo)控制不當(dāng)，有可能引起燃燒乃至爆炸等重大的安全事故。因此，需擬出相關(guān)的工藝系數(shù)。 生產(chǎn)的點火指標(biāo)氫氣：體積分?jǐn)?shù)≥98％，含氧量≤％，～ Mpa；氯氣：體積分?jǐn)?shù)≥90％，含氫量≤％，～ Mpa： 正常生產(chǎn)指標(biāo)氯氣：體積分?jǐn)?shù)≥70％，含氫量≤％，壓力要求 ～ MPa：氫氣：體積分?jǐn)?shù)≥98％，含氧量≤％，～ Mpa： 其他指標(biāo)：而實際生產(chǎn)中則為 ～∶；本設(shè)計中選擇的比為 1∶尾部吸收塔出口尾氣負(fù)壓： 5000～5000Pa；尾部的水吸收塔塔體溫度： ≤60℃；工業(yè)水壓力(水力噴射器進(jìn)口) ≥ MPa 主要技術(shù)操作控制條件生產(chǎn)中成品酸操作控制條件如表21表 21 成品酸操作控制條件編號 控制項目 控制要求指標(biāo) 分析方法標(biāo)準(zhǔn) 測試地點 負(fù)責(zé)人 控制等級頻率WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù) 操作要點及注意事項 生產(chǎn)過程操作要點（1）在車間操作過程中，正確把握操作要點與謹(jǐn)記開車時的注意事項是至關(guān)重要的。（2）執(zhí)行點火操作時禁止正視點火孔，防止火焰噴出燒傷工作人員。當(dāng)一次點火不成功時，應(yīng)立刻停止原料氣的送入，并立即加入氮氣，20分鐘左右后關(guān)閉氮氣閥門。拆下氫氣管口及視鏡，讓泵抽空氣置換系統(tǒng)內(nèi)的氣體，然后重新分析氣體組成。使得氫氣的體積分?jǐn)?shù)≤％符合生產(chǎn)要求后再重新點火。（3）當(dāng)氫氣點燃后，在打開氯氣閥門時，要緩慢打開使氯氣少量流出避免火焰熄滅而導(dǎo)致點火失敗。當(dāng)火焰逐漸變?yōu)榍喟咨珪r，即刻封好爐門，然后才可加大氫氣、氯氣的流量，嚴(yán)格控制氯氣、氫氣的分子比，使火焰保持青白色。 注意事項（1）我們知道，工藝過程中是通過氯氣和氫氣混和燃燒生成氯化氫再用純水吸收來生產(chǎn)高純度的鹽酸。由于3種氣體同時存在，爆炸的危險性相對來說也就大大增加。然而在實際的生產(chǎn)中，對于爆炸極限而言，其上限值和下限值都應(yīng)該考慮一定的誤差及外界因素。如果進(jìn)入爐體內(nèi)部氯氣和氫氣比例控制得比較好，使氧氣在尾氣中的體積分?jǐn)?shù)小于5％，那么氫氣就會因為缺乏最低的氧氣需要量而不會爆炸。反之，當(dāng)操作不當(dāng)使氫氣的量不足時，就會導(dǎo)致尾氣中的氧的含量增加，給氫氣的爆炸營造良好條件，再在外界因素影響下（如靜電或閃電）而導(dǎo)致尾氣系統(tǒng)的爆炸。因此，操作過程中氫的供給要適當(dāng)過量。常見幾種混合氣體的爆炸極限見表22。表 22 幾種混合氣體的爆炸極限%合成酸 HCl≥31％ GB320—1993 槽車 質(zhì)管處 公司 1 次／車副產(chǎn)酸 HCl≥31％ GB320—1993 槽車 質(zhì)管處 公司 1 次／車工業(yè)酸 HCl≥31％ GB320—1993 槽車 質(zhì)管處 公司 1 次／車1食品酸 HCl≥31％ GB320—1993 槽車 質(zhì)管處 公司 1 次／車2火車槽車裝車上空測尺誤差HCl≥31％ GB320—1993 槽車 質(zhì)管處 公司 1 次／車爆炸氣體類型爆炸范圍氫—氯 氫—氧 氫—空氣 氫—氯—氯化氫WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)（2）由于氯氣和氫氣流量在生產(chǎn)中容易受到外界因素的影響，發(fā)生波動的可能性較大。為了能夠防止系統(tǒng)中未能燃燒的氯氣和氫氣自然化合而發(fā)生爆炸，操作中應(yīng)該盡量控制氫氣的穩(wěn)定流量，保證氯氣能夠反應(yīng)徹底而不排入大氣中。（3）當(dāng)合成爐在沒有嚴(yán)格抽空和進(jìn)行系統(tǒng)置換時不準(zhǔn)點火，禁止在不用泵抽空的情況下進(jìn)行連續(xù)點火。（4）應(yīng)該經(jīng)常把氫氣管路里的積水放出，尤其在冬季更應(yīng)隨時將水放盡以防止積水在管路里凍結(jié)而撐壞管路造成經(jīng)濟(jì)損失。 原料的主要消耗定額 原料消耗定額的計算基礎(chǔ)及計算原理（1）氯氣的定額：HCl%1000(kg/m179。) ＋（2）氫氣的定額：氫氣的實際耗用量：m179。(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ) 179。＋產(chǎn)品質(zhì)量（3）水的定額水的實際耗用量（噸）247。產(chǎn)品成品量（噸）（4）副產(chǎn)鹽酸氯化氫的定額：（5）電的定額電的實際耗用量（kWh） 247。產(chǎn)品成品量（噸） 歷年定額及產(chǎn)量表 23 歷年定額及產(chǎn)量年份 實際產(chǎn)量 定額項目 單位 年平均實際氯氣 Kg 氫氣 Kg 12水 t 7合成鹽酸128776電 kWh 2022副產(chǎn)鹽酸 氯化氫 Kg 306下限 上限 WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)水 t 電 kWh 氯氣 Kg 氫氣 Kg 水 t 合成鹽酸126484電 kWh 氯化氫 Kg 313水 t 2022副產(chǎn)鹽酸424 電 kWh 氯氣 Kg 氫氣 Kg 水 t 合成鹽酸124596電 kWh 氯化氫 Kg 274水 t 2022副產(chǎn)鹽酸754 電 kWh 副產(chǎn)品及排放物的處理（1）有關(guān)副產(chǎn)品排出物的處理概述及綜合利用系統(tǒng)氯化產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽酸氣經(jīng)合成爐燃燒后，經(jīng)吸收塔吸收制成合成鹽酸。重合產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽酸氣經(jīng)吸收塔吸收制成副產(chǎn)鹽酸。（2）國家控制排放標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)中排出物的處理標(biāo)準(zhǔn)如下：控制項目控制標(biāo)準(zhǔn)下水pH69尾氣含HCl ≤4000m/m3 設(shè)備能力核算及平衡表表 24 設(shè)備能力核算及平衡表設(shè)備名稱 有效容積或有效面積米 2設(shè)備折成品生產(chǎn)強(qiáng)度噸/米 m2 運轉(zhuǎn)率% 備用率% 檢修率%1﹟—6﹟合成爐 2 5m2 m2 6 41﹟—6﹟降膜吸收塔1﹟—6﹟水吸收塔100m2 t/hm2 6644WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)第三章鹽酸生產(chǎn)裝置的物料及能量衡算 合成爐物料衡算:（1）物料衡算的計算依據(jù)① 萬噸鹽酸，合成鹽酸濃度32%，開工率330 天/ 年。②使用的氯氣以液氯廢氣為主要成份見表311。表 311 合成爐物質(zhì)含量（以下均為體積比）物質(zhì) 氯氣 二氧化碳?xì)錃?氧氣 氮氣 水含量% 80 ③氫氣的成份見表312表 312 氫氣的成分（均為體積比）物質(zhì) 氫氣 氮氣 氧氣含量 98%%%④%⑤%⑥進(jìn)合成爐氯氣與氫氣比為1：⑦反應(yīng)過程中氯氣與氫氣發(fā)生完全反應(yīng)，氫氣略過量。⑧以每小時生產(chǎn)鹽酸的量作物料衡算：每小時鹽酸的量：100001000247。330247。24=則每小時HCl的量為： 10000 1000 32% 247。 330 247。 24 247。 %=HCl的量換成摩爾數(shù)即為：247。=則每臺合成爐的產(chǎn)量為：1250001000247。330247。24247。6 =㎏/（2 ） 計算：WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)（a）需要液氯廢氣帶進(jìn)合成爐的氯氣量①進(jìn)合成爐的廢氯氣帶入的氯氣的量：247。271= ③進(jìn)合成爐氯氣帶入的二氧化碳的量：247。2247。8044= ④進(jìn)合成爐廢氯帶入的氫氣的量：247。2247。802= ⑤進(jìn)合成爐廢氯帶入的氧氣的量：247。2 247。8032= ⑥進(jìn)合成爐廢氯帶入的氮氣的量：247。2 247。8028= ⑦進(jìn)合成爐廢氯帶入的水分：%=以上物料衡算相應(yīng)組成見表313：表313 氯氣進(jìn)氣物料衡算表氯氣名稱 分子量 質(zhì)量(kg) kmol數(shù) 質(zhì)量分 (%)氯氣 71 氮氣 28 氧氣 32 氫氣 2 二氧化碳 44 水 18 合計 （b）進(jìn)合成爐氫氣及其帶進(jìn)的其他氣體組成①：247。22= ②進(jìn)合成爐氫氣帶入的氧氣量：247。2247。9832= ③進(jìn)合成爐氫氣帶入的氮氣量：247。2247。9828=以上物料衡算相應(yīng)組成見表314：表 314 氫氣進(jìn)氣物料衡算表氫氣名稱 分子量 質(zhì)量(kg) kmol數(shù) 質(zhì)量分(%)氫氣 2 氮氣 28 氧氣 32 合計 （c）出合成爐氣體氯化氫的量：= 氫氣的量：(＋－－2(+))2= WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)水的量：（＋2（＋））18 = 氮氣的量：＋= 二氧化碳的量： 以上物料衡算相應(yīng)組成見表315：表 315 合成氣出爐氣體成分衡算表合成氣名稱 分子量 質(zhì)量(kg) kmol數(shù) 質(zhì)量分(%)HCl 氮氣 28 氫氣 2 二氧化碳 44 水 18 合計 尾部吸收塔的物料衡算：（1）尾部塔物料的計算依據(jù)①在吸收塔內(nèi)只有鹽酸氣被吸收，其余氣體都不吸收。②在尾部塔吸收鹽酸中，合成6%的稀鹽酸，尾氣出口溫度為20℃。（2）尾部吸收塔的出料組成：鹽酸氣的量： （1－%）= 247。= 氫氣的量： 247。2= 二氧化碳的量： 247。44= 氮氣的量： 247。28= 尾氣的出口溫度為20℃，因為酸濃度較稀，所以按20℃水計算，查得20℃時6%， ((+++) / (1 – ) ) 18=以上物料衡算相應(yīng)組成見表321：WORD 資料 下載可編輯 專業(yè)技術(shù)表 321 三段吸收尾氣物料衡算表尾氣名稱 分子量 質(zhì)量(kg) kmol數(shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)HCl 氮氣 28 氫氣 2 二氧化碳 44 水 18 合計 （3）加注水量：100001000247。330247。24(132%)+= 247。18= 以上物料衡算相應(yīng)組成見表322：表 322 三段吸收加水量物料衡算表水名稱 分子量 質(zhì)量(kg) kmol數(shù) 質(zhì)量分(%)水 18 合計 （4）排入二段吸收塔的稀酸的量：((73%)/(16%)－(－73%))/=% HCL量：（－）% = 247。= 6%稀酸量： 100%247。5%= 加注的