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正文內(nèi)容

氯堿工藝氯氣處理工藝畢業(yè)設計(編輯修改稿)

2025-01-08 15:39 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 =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15——4412163267氯氣水蒸氣不凝氣體氯水冷凍水總計154412163267Ⅰ(填料塔)計算依據(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計算中忽略氯氣在硫酸中的溶解損失,設每千克80%的硫酸吸收的水分為W3kg,則W3=80/60-1=設干燥所需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為基準表29 硫酸干燥塔(填料塔)物料衡算表名稱進填料塔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150.0915 表210 硫酸干燥塔(填料塔)總物料衡算表名稱進填料塔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662925752737501125000921000686125506629257567501125000118815068612550(泡罩塔)計算依據(jù)12⑴進塔硫酸濃度為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設每千克98%硫酸吸收的水分為W5㎏,則W5=-1=㎏設干燥所需98%流酸為W6㎏,=10-5 解得W6=㎏假設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13表211 硫酸干燥塔(泡罩塔)物料衡算表名稱進泡罩塔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66292575675011250002242567446750662925757721125000284256744675014四川理工學院畢業(yè)設計 153 主要設備設計及選型 第一鈦冷卻器從電解槽出來的氯氣,一般溫度較高,并伴有大量水蒸氣及鹽霧等雜質(zhì)。這種濕氯氣對鋼鐵及大多數(shù)金屬有強烈的腐蝕作用,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。氯氣進口溫度80℃,出口溫度40℃;冷卻水進口溫度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)物料項目單位數(shù)據(jù)物料項目單位數(shù)據(jù)水密度kg/m3氯氣密度Kg/m3粘度pa?s粘度Pas導熱系數(shù)W/(m?℃)導熱系數(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導熱系數(shù)W/(m?℃))導熱系數(shù)W/(m?℃)比熱容kJ/(kg?℃)比熱容kJ/(kg?℃)μ平=%+%+%=四川理工學院畢業(yè)設計 ?sρ平=%+%+%=㎏/m3λ平=%+%+%=(m?℃)Cp平=%+%+%=(kg?℃)⑴計算依據(jù):由《氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊》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熱負荷 =(613842112615)75000/7920/3600=⑶假設k=500 w/(m2?℃)則估算的傳熱面積為A=Q/KΔtm (31)其中,Q——換熱器熱負荷,W K——總傳熱系數(shù),W/(m2?℃) Δtm——對數(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《鈦制化工設備設計》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,取殼程流體進出口接管規(guī)格為:Ф2738㎜,管程流體進出口接管規(guī)格為Ф1336㎜。17(1)殼程流體傳熱膜系數(shù)αo 用克恩法計算 αo=()() (35) 其中,λ——導熱系數(shù),W/(m2℃),de——公稱直徑,m,Re——雷諾準數(shù),無因次,Pr——普蘭特準數(shù),無因次。: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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