氯堿工藝氯氣處理工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 15:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =4412㎏冷凍水帶入熱量：44125＝冷凍水帶出熱量：44128＝⑷第二鈦冷卻器熱量衡算表表28 第二鈦冷卻器熱量衡算表輸入輸出物料名稱數(shù)量 kg熱量 kJ物料名稱數(shù)量 ㎏熱量 kJ氯氣水蒸氣不凝氣體溶解熱冷凍水總計(jì)15——4412163267氯氣水蒸氣不凝氣體氯水冷凍水總計(jì)154412163267Ⅰ（填料塔）計(jì)算依據(jù)⑴入塔硫酸濃度80％，溫度為15℃，出塔硫酸濃度60％，溫度為30℃。⑵干燥后的氯氣含水量為100ppm。112..Ⅰ（填料塔）物料衡算⑴計(jì)算中忽略氯氣在硫酸中的溶解損失，設(shè)每千克80％的硫酸吸收的水分為W3kg，則W3＝80/60－1＝設(shè)干燥所需80％硫酸量為W4㎏,則＝ 解得W4＝㎏假定各種因素造成硫酸的損耗為15％，則需硫酸量為：＝㎏填料塔流出的稀酸量為：＋＝㎏干燥后氯氣中含水量：－＝㎏出填料塔氣體組分為：氯氣 ㎏ 水蒸氣 ㎏ 不凝氣體 15㎏⑵物料衡算表 %NaOH為基準(zhǔn)表29 硫酸干燥塔（填料塔）物料衡算表名稱進(jìn)填料塔kg/t 100％NaOH出填料塔kg/t 100％NaOH氯氣水蒸氣不凝氣體硫酸總計(jì)150．0915 表210 硫酸干燥塔（填料塔）總物料衡算表名稱進(jìn)填料塔kg/t 100％NaOH出填料塔kg/t 100％NaOH氯氣水蒸氣不凝氣體硫酸總計(jì)662925752737501125000921000686125506629257567501125000118815068612550（泡罩塔）計(jì)算依據(jù)12⑴進(jìn)塔硫酸濃度為98％，溫度為13℃；出塔硫酸濃度為75%，溫度為28℃。⑵10－5。（泡罩塔）物料衡算⑴設(shè)每千克98％硫酸吸收的水分為W5㎏,則W5＝－1＝㎏設(shè)干燥所需98％流酸為W6㎏，＝10－5 解得W6=㎏假設(shè)各種因素造成的硫酸損耗為15％，則需硫酸量為：＝㎏泡罩塔流出稀酸的量為：＋＝㎏干燥后氯氣含水量為：－＝㎏出泡罩塔氣體組分為： 氯氣 ㎏ 水蒸氣 ㎏ 不凝氣體 15㎏ ⑵物料衡算表以生產(chǎn)1t100%NaOH為基準(zhǔn)13表211 硫酸干燥塔（泡罩塔）物料衡算表名稱進(jìn)泡罩塔kg/t 100％NaOH出泡罩塔kg/t 100％NaOH氯氣水蒸氣不凝氣硫酸總計(jì)0．09150．299899．290．0103150．379899．29 表212 硫酸干燥塔（泡罩塔）總物料衡算表名稱進(jìn)泡罩塔kg/t 100％NaOH出泡罩塔kg/t 100％NaOH氯氣水蒸氣不凝氣體硫酸總計(jì)66292575675011250002242567446750662925757721125000284256744675014四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 153 主要設(shè)備設(shè)計(jì)及選型 第一鈦冷卻器從電解槽出來(lái)的氯氣，一般溫度較高，并伴有大量水蒸氣及鹽霧等雜質(zhì)。這種濕氯氣對(duì)鋼鐵及大多數(shù)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，只有某些金屬材料或非金屬材料在一定條件下，才能耐濕氯氣的腐蝕。所以決定選用鈦材料的列管作換熱管，冷卻水走殼程，濕氯氣走管程，并且采用逆流流向。氯氣進(jìn)口溫度80℃，出口溫度40℃；冷卻水進(jìn)口溫度20℃，出口溫度30℃。 確定物性參數(shù)⑴流體平均溫度Tm和tmTm1＝（Ti＋To）/2＝（80＋40）/2＝60℃tm1＝（ti＋to）/2＝（20＋30）/2＝25℃⑵平均溫度下的物性數(shù)據(jù) 表31 物性數(shù)據(jù)物料項(xiàng)目單位數(shù)據(jù)物料項(xiàng)目單位數(shù)據(jù)水密度kg/m3氯氣密度Kg/m3粘度pa?s粘度Pas導(dǎo)熱系數(shù)W/(m?℃)導(dǎo)熱系數(shù)W/(m?℃)比熱容kJ/(kg?℃)比熱容kJ/(kg?℃)水蒸氣密度Kg/m3不凝氣體密度Kg/m3粘度pa?s粘度pa?s導(dǎo)熱系數(shù)W/(m?℃))導(dǎo)熱系數(shù)W/(m?℃)比熱容kJ/(kg?℃)比熱容kJ/(kg?℃)μ平＝％+％+％＝四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) ?sρ平＝％+％+％＝㎏/m3λ平＝％+％+％＝(m?℃)Cp平＝％+％+％=(kg?℃)⑴計(jì)算依據(jù)：由《氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊(cè)》中查知，第一鈦冷卻器的總傳熱系數(shù)范圍在350—550 kcal/(m2??h?℃)，— w/(m2?℃)⑵熱負(fù)荷 =(613842112615)75000/7920/3600=⑶假設(shè)k=500 w/(m2?℃)則估算的傳熱面積為A=Q/KΔtm (31)其中，Q——換熱器熱負(fù)荷，W K——總傳熱系數(shù)，W/(m2?℃) Δtm——對(duì)數(shù)平均溫差，℃.Δtm‘=＝＝℃則由式（31）有A =103/(500)=㎡考慮10％的面積裕度，則所需傳熱面積為：A0 ==㎡⑷選用Φ192㎜，－－，則所需管數(shù)N= (32)其中， A0——傳熱面積，㎡ d——換熱管外徑，m16 l——換熱管長(zhǎng)度，m 。N ==330根參考碳鋼Φ19排管圖, 確定排管總數(shù)為360根，Dg 600mm，Ⅵ管程，管子采用三角形排管, 管間距 25㎜ ⑸折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圓缺高度為殼體內(nèi)徑的25％，則切去圓缺高度為h＝600＝150㎜，折流板間距取B=＝600=480㎜，折流板厚度16㎜折流板數(shù)Nb=－1 (33)=－19塊⑹拉桿 參考《鈦制化工設(shè)備設(shè)計(jì)》知，拉桿數(shù)量為6，拉桿直徑為10㎜⑺接管取接管內(nèi)流體流速為u1＝2m/s，則接管內(nèi)徑為：D1= (34)其中，V——流體的體積流量，m3/s u——流體在接管中的流速，m/s。 D1＝＝取接管內(nèi)流體流速為u2＝20 m/s則接管內(nèi)徑為：D2 ===圓整后，取殼程流體進(jìn)出口接管規(guī)格為：Ф2738㎜，管程流體進(jìn)出口接管規(guī)格為Ф1336㎜。17（1）殼程流體傳熱膜系數(shù)αo 用克恩法計(jì)算 αo＝（）（） (35) 其中，λ——導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m2℃)，de——公稱直徑，m，Re——雷諾準(zhǔn)數(shù)，無(wú)因次，Pr——普蘭特準(zhǔn)數(shù)，無(wú)因次。：de＝ (36)＝＝ 其中，t——管間距，m， do——換熱管外徑，m So ＝BD(1) (37)＝（1－）＝㎡ 其中，B——折流板間距，m，
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