【導讀】也用于化學制藥、稀土生產(chǎn)等行業(yè)。鐵合成爐生產(chǎn)鹽酸是目前國。內(nèi)大多數(shù)氯堿廠普遍應(yīng)用的生產(chǎn)技術(shù),其吸收工藝雖幾經(jīng)變革,目前大都采用降膜塔、填料塔二級或三級吸收法制鹽酸。換熱面積計算，最后繪制了工藝流程圖。的優(yōu)點和存在的問題。針對這些問題，結(jié)合課題需求，對現(xiàn)有的生產(chǎn)。程度上克服了現(xiàn)有工藝的缺陷。

　　

【正文】 298H = 0 kJ km ol 323H = 7 1 5 .9 7 7 0 k J k m o l 用內(nèi)插法進行計算得 303H = 1 4 3 .1 9 5 4 k J k m o l = 5 0 .9 9 1 9 k J h ⑺ 進口 H2O 能量計算 查得 298H = 2 4 2 0 0 0 .2 2 6 0 k J k m o l 323H = 2 4 1 1 6 7 .0 1 3 0 k J k m o l 用內(nèi)插法進行計算得 303H = 2 4 1 8 3 3 .5 8 3 4 k J k m o l = 4 8 2 4 5 .7 9 9 k J h 進口各股氣體總能量 ?進 口 =+++ = 出口氣體能量計算 ⑴ 出口各股氣體能量計算 查各種氣體統(tǒng)一基準焓表得： 723K 時 ① Cl2： 723H = 0kJ h ② H2： 723H = 1 2 4 4 3 .7 6 4 0 k J k m o l = 6 4 9 9 .3 7 7 9 k J h ③ CO： 723H = 9 7 8 5 8 . 5 6 4 0 k J k m o l = 2 7 4 . 0 0 4 0 k J h?? ④ O2： 723H = 0kJ h ⑤ CO2 ： 723H = 3 7 4 8 5 7 . 9 2 3 0 k J k m o l = 1 0 1 5 8 . 6 4 9 7 k J h? ⑥ N2 ： 723H = 1 2 6 4 8 .9 2 7 0 k J k m o l = 4 5 0 4 .2 8 2 9 k J h ⑦ H2O(g):： 723H = 2 2 6 8 7 2 . 5 9 5 0 k J k m o l = 6 4 4 7 7 . 1 9 1 5 k J h? 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 能量衡算 24 ⑧ 出口 HCl 的焓 同合成爐 進口 Cl2焓計算原理： 查得 3298H 9 2 .3 0 7 1 0 k J / k m o l? ? ? 由 2cTbTaCp ??? ， HCl 的 a 2 8 .1 7 k J k m o l K?? 3b 10 k J km ol K?? ? ? 6c 10 k J km ol K?? ? ? 由 dTCH 723298 p???得 303723 2 2 3T298 29811H ( a + b T + c T ) d a T + b T + c T 1 2 1 7 5 . 3 0 1 1 k J k m o l23? ? ? ?? 7 2 3 2 9 8H H H 80 13 1. 69 89 kJ/ km ol 56 85 98 .5 09 1 kJ/ h? ? ? ? ? ? ? 出口氣體總能量計算 ?出 口 =+ = 合成爐能量衡算 5 7 4 5 1 1 . 6 9 2 2 k J hQ ? ? ? ???出 口 進 口 即合成爐每小時放出 千焦熱量 一段降膜吸收塔能量衡算 一段塔 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及條件 經(jīng)過自然空氣冷卻到 393K 后的氣體進入一段吸收塔，經(jīng)過石墨吸收冷水去冷卻之后離開二段塔出口溫度 313K。 對于氣體的基本條件：進口溫度 120℃ （ 393K），出口溫度 40℃ （ 313K） 對于鹽酸的基本條件：稀酸進口溫度 30℃ （ 303K），產(chǎn)品酸出口溫度 40℃ （ 313K） 對于冷卻水基本條件：冷卻 水進口溫度 20℃ （ 293K），出口溫度 28℃ （ 301K） 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 能量衡算 25 一段塔進口能量計算 ⑴ 進口 HCl 能量計算 同合成爐進口 Cl2焓計算原理：查得 3298H 9 2 .3 0 7 1 0 k J k m o l? ? ? 由 2cTbTaCp ??? 得， HCl 的 a 2 8 .1 7 k J k m o l K?? 3b 1 .8 1 0 1 0 k J k m o l K?? ? ? 6c 1 .5 4 7 1 0 k J k m o l K?? ? ? 由 dTCH 393298 p???得 393393 2 2 3298 29811H ( a + b T + c T ) d T a T + b T + c T 8 9 6 2 2 . 2 4 0 3 k J k m o l23? ? ? ?? 33 9 3 2 9 8H H H 9 2 . 3 0 7 1 0 8 9 6 2 2 . 2 4 0 3 8 9 6 2 2 . 2 4 0 3 k J k m o l = 6 3 5 9 4 1 . 4 9 2 4 k J h? ? ? ? ? ? ? ? ⑵ 進口 H2能量計算 查得 373H 2 1 9 3 .9 8 8 k J k m o l? 423H 36 55 .2 51 0 kJ km ol? 用內(nèi)插法進行計算得 393H = 2 7 7 8 . 4 9 3 2 k J k m o l = 1 4 5 1 . 2 0 7 0 k J h ⑶ 進口 CO 焓計算 查得 373H kJ km ol?? 423H kJ km ol?? 用內(nèi)插法進行計算得 393H = 1 0 7 8 6 2 . 9 8 1 8 k J k m o l = 3 0 2 . 0 1 6 3 k J h ⑷ 進口 CO2能量計算 查得 373H 3 9 0 8 4 8 .0 7 6 0 k J k m o l? 423H = 3 8 8 7 7 9 .6 9 8 0 k J k m o l 用內(nèi)插法進行計算得 393H = 3 9 0 0 2 0 .7 2 4 8 k J k m o l = 1 0 5 6 9 .5 6 1 6 k J h 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 能量衡算 26 ⑸ 進口 N2能量計算 查得 373H 21 56 .3 05 0 kJ km ol? 423H 36 09 .1 94 0 kJ km ol? 用內(nèi)插法進行計算得 393H = 27 37 .4 60 6 kJ km ol = 97 4. 80 97 kJ h ⑹ 進口 H2O 能量計算 查得 373H kJ km ol?? 423H kJ km ol?? 用內(nèi)插法進行計算得 393H 2 3 8 7 9 7 .1 7 1 0 k J k m o l = 6 7 8 6 6 .1 5 6 0 k J h? 一段塔進口總能量計算 6 3 5 9 4 1 . 4 9 2 4 1 4 5 1 . 2 0 7 0 3 0 2 . 0 1 6 3 1 0 5 6 9 . 5 6 1 6 9 7 4 . 8 0 9 7 6 7 8 6 6 . 1 5 6 0? ? ? ? ? ? ?? 進 口 7 1 2 2 5 3 . 2 0 9 7 k J h?? 一段塔出口能量計算 ⑴ 進口 HCl 能量計算 同合成爐進口 Cl2焓計算原理：查得 3298H 9 2 .3 0 7 1 0 k J k m o l? ? ? 由 2cTbTaCp ??? 得， HCl 的 a 2 8 .1 7 k J k m o l K?? 3b 1 .8 1 0 1 0 k J k m o l K?? ? ? 6c 1 .5 4 7 1 0 k J k m o l K?? ? ? 由 dTCH 313298 p???得 313313 2 2 3298 29811H = ( a + b T + c T ) d T = a T + b T + c T = 4 2 2 . 6 8 6 2 k J k m o l23? ? 33 1 3 2 9 8H = H + H = 9 2 . 3 0 7 1 0 + 4 2 2 . 6 8 6 2 = 9 1 8 8 4 . 3 1 3 8 k J k m o l = 3 2 5 9 9 6 . 1 1 1 5 k J h?? 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 能量衡算 27 ⑵ 進口 H2能量計算 查得 298H 0 kJ km ol? 323H 73 2. 72 50 kJ m ol? 用內(nèi)插法進行計算得 313H = 4 3 9 .6 3 5 0 k J k m o l = 2 2 9 .6 2 1 4 k J h ⑶ 出口 CO 能量計算 查得 298H kJ km ol?? 323H kJ km ol?? 用內(nèi)插法進行計 算得 313H = 1 1 0 1 7 4 . 2 0 5 8 k J k m o l = 3 0 8 . 4 8 7 8 k J h ⑷ 出口 CO2能量計算 查得 298H kJ km ol?? 323H kJ km ol?? 用內(nèi)插法進行計算得 313H = 3 9 3 2 2 0 .4 3 0 2 k J k m o l = 1 0 6 5 6 .2 7 3 7 k J h ⑸ 出口 N2能量計算 查得 298H 0 kJ km ol? 323H 7 1 5 .9 7 7 0 k J k m o l? 用內(nèi)插法進行計算得 313H = 42 9. 58 62 kJ km ol = 15 2. 97 56 kJ h 一段塔出口總能量計算 3 2 5 9 9 6 . 1 1 1 5 2 2 9 . 6 2 1 4 3 0 8 . 4 8 7 8 1 0 6 5 6 . 2 7 3 7 1 5 . 9 7 5 6 3 3 6 5 7 8 . 2 7 6 0 k J h? ? ? ? ? ? ? ?? 出 口 一段塔進出口能量計算 1Q 3 3 6 5 7 8 . 2 7 6 0 ( 7 1 2 2 5 3 . 2 0 9 7 ) 3 7 5 6 7 4 . 9 3 3 7 k J h? ? ? ? ? ? ???出 口 進 口 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 能量衡算 28 一段塔 稀酸的能量計算 ⑴ 稀酸帶入 設(shè)備的能量 查得 [13] 30℃ ， %的鹽酸比熱 _ pC 2 .9 7 5 9 k J k g K?? 由熱力學公式 Q=WH? 得 3032 298Q W H W 5 8 3 . 6 6 0 4 2 . 9 7 5 9 ( 3 0 3 2 9 8 ) 8 6 8 4 . 4 8 0 4 k J hpC d T?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ⑵ 稀酸帶出設(shè)備的能量 查得 40℃ ， 31％的鹽酸比熱 _ pC 2 .5 0 3 2 k J k g K?? 由熱力 學公式 Q=WH? 得 3133 298Q W H W 6 9 1 . 4 6 1 3 2 . 5 0 3 2 ( 3 1 3 2 9 8 ) 2 5 9 6 3 . 4 0 3 8 k J hpC d T?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 一段塔 溶解熱計算 ⑴ 溶解熱概念 溶解熱是指在一定溫度及壓力下（通常是標準狀態(tài)），一摩爾的溶質(zhì)溶解在大體積的溶劑中吸收或發(fā)出的熱量。在等壓條件下，溶解熱等于焓值的變化，因此也被成為溶解焓。 ⑵ 溶解熱計算 從氯化氫在水中的溶解熱圖知，溶解熱為 400kcal/KgHCl，因為一 段塔吸收率為50％，故溶解熱 4Q = 1 0 7 .8 0 0 9 4 0 0 4 .1 8 7 1 8 0 5 4 4 .9 4 7 3 k J h? ? ? 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 能量衡算 29 一段塔總能量 計算 1 3 2 4Q + ( Q Q ) + Q = 6 1 3 0 0 7 . 8 4 5 4 k J h?? 總 放 出 一段塔 冷卻水用量計算 Cp（ 20℃ ~30℃ ， H2O） =[13] 故由 TdCWQ 28