【正文】 從設(shè)計的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計的修改的整個過 程中，花費了晁婧老師很多的寶貴時間和精力，在此向老師表示衷心地感謝！老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一設(shè)計小組的幾位同學(xué)，是你們在我平時設(shè)計中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計順利的進行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。在大學(xué)里我們得到了最好的鍛煉，我們要將學(xué)到的轉(zhuǎn)化成力量，為了自己的夢想而努力！ 29 致謝 本設(shè)計的完成是在我們的指導(dǎo)老師 XX的細心指導(dǎo)下進行的。 畢業(yè)設(shè)計忙了幾個月深深地體會到這是一個連接學(xué)習(xí)和工作的橋梁。其對人體的危害主要通過呼吸道和皮膚粘膜對人的上呼吸道及呼吸系統(tǒng)和皮下層發(fā)生毒害作用。 原鹽電解后氯化氫用于生產(chǎn) PVC，剩余的鈉部分用于生產(chǎn)燒堿，所以氯、堿實際上存在共生關(guān)系，氯堿平衡也是整個行業(yè)發(fā)展過程中不得不考慮的重要因素。Ns 式中 Δp1ˊ——流體橫過管束的壓強降， Pa； Δp2ˊ——流體通過折流擋板的壓強降， Pa； Fs ——殼程的壓強降的給垢校正系數(shù)，無量綱，液體取 . Δp1ˊ=F fo nc (NB+1) 22ou? Δp2ˊ=NB(－Dh2) 22ou? F——管子排列方法對壓強降的校正系數(shù)，對轉(zhuǎn)角正方形其值為 ； fo——殼程流體的摩擦系數(shù)，當(dāng) Re500時 fo=； nc——橫過管束中心顯得管子數(shù)； NB——折流擋板數(shù)； h——折流擋板間距 . nc= n = 152 = NB=hl－ 1= － 1=19 fo=() = 26 Δp1ˊ=(19+1) 2 2?= Δp2ˊ=19(－ ?)2 2?= ∑Δpo=(+) = 一般來說，流體流經(jīng)換熱器的壓強降為 10—150kPa[17]. 以上計算表明，管程和殼程的壓強都能滿足要求 . 27 參考文獻 [1]陸忠興，周元培主編 .《氯堿化工生產(chǎn)工藝》（氯堿分冊），化學(xué)工業(yè)出版社， 1995. [2]馬全民，陳觀銓 .分析化學(xué)， 1992， 20（ 9）： 1061. [3]《安 全科學(xué)技術(shù)百科全書》（中國勞動社會保障出版社， 2020 年 6 月出版） . [4] 北京化工二廠工人同志 .《 聚氯乙烯生產(chǎn)分析 》北京化工研究所 . [5] Jackson C and Wall K 編 . 《 現(xiàn)代氯堿技術(shù) 》 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1990. [6]李小鵬 . 《離子膜燒堿生產(chǎn)中去除方法的初探 》 .氯堿工業(yè) ,2020,(11). [7] 薛祖源 . 我國氯堿行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展評析 [J]. 中國氯堿 , 2020,(12) . [8] 錢伯章 ,朱建芳 . 國內(nèi)外氯堿生產(chǎn)的現(xiàn)狀和發(fā)展分析 [J]. 中國氯堿 , 2020,(01) . [9] 孫勤 ,赫飛 . 國內(nèi)氯堿生產(chǎn)技術(shù)近況綜述 [J]. 氯堿工業(yè) , 2020,(08) . [10] 薛祖源 . 我國氯堿行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展評析 (續(xù) )[J]. 中國氯堿 , 2020,(01) . [11] 北京石油化工工程公司編 .《氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社， 1988. [12]姚玉英主編 .《化工原理》新版（上、下冊） 天津大學(xué)出版社， 1999. [13]化工設(shè)備設(shè)計 全書編輯委員會 .《換熱器設(shè)計》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988. [14]化工設(shè)備設(shè)計全書編輯委員會 .《塔設(shè)備設(shè)計》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988. [15]化工設(shè)備設(shè)計全書編輯委員會 .《鈦制化工設(shè)備設(shè)計》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1985. [16]涂偉萍，陳佩珍，程達芳編 .《化工過程及設(shè)備設(shè)計》 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [17]陳聲宗主編 .《化工設(shè)計》 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. 28 結(jié)束語 本次設(shè)計為年產(chǎn)二十萬噸 PVC燒堿工段工藝流程設(shè)計， 通過此次畢業(yè)設(shè)計，我對如何開展化工設(shè)計工 作程序有了一定的了解，學(xué)到了很多知識，進一步了很多?！?)，在規(guī)定的流動條件下計算出的總傳熱系為Ko=(㎡ ℃ /w. [16] (4)計算總傳熱系數(shù) Ko 計算公式 Ko=iomoioo ddodbdddR s iR s o?????????11 管壁熱阻可忽略時 Ko=ioioo ddoddR siR so???????11 =1 1????? =(㎡ ℃ ) （ 2）殼程傳熱系數(shù) αo 計算公式： αo=ed? ( ? ??? oe ud ) ( ???Cp )1/3(w?? ) （適用范圍： Re=2103～ 1106） 23 取換熱器列管的中心距 :t=32mm,折流擋板間距 :h=, 則流體通過管間最大截面積為 : A=hD(1－tdo) =(1－) =㎡ uo=AVs = ?? =de=ooddt?? )4(4 22 ? = )(4 22??? ? = Reo=? ??? oe ud = ?? ?? = Pro=???Cp = 00 53 ???? = 殼程中混合氣被冷卻，取 (w?? )=. αo=( )()()1/3=(㎡ ℃ ） [13]. 假設(shè)總傳熱系數(shù) K=98w/（㎡ s 導(dǎo)熱系數(shù) w/(m2 脫氯塔淡鹽水中氯氣量： = kg/h 則氯氣冷卻器出口氯氣中 Cl2含量為： = kg/h 40℃ 水的飽和蒸汽壓為 : kPa 14 則氯氣分壓為： = kPa 因此， YH2O= YCl2= 則氯氣冷卻器出口氯氣組成如下： H2O： kg/h Cl2： kg/h 總計 ： kg/h 2. 氯氣冷卻器出口液相的計算： 假設(shè)氯氣冷卻器出口氯水物料中水量為 2020 kg/h 。 加入 HCl為： （ ） = kg/h 隨 31%鹽酸加入的 H2O 為： = kg/h 13 則加入酸的總量為： +694062= kg/h 加酸流量為： = m3/h 則加酸后淡鹽水組成為： NaCl： kg/h H2O： kg/h Cl2： kg/h HCl： kg/h 表 24 加酸后淡鹽水的參數(shù) Nacl含量 %（質(zhì)量分數(shù)） Cl2含量 788mg/L [H+] 密度 1095 kg/m3 流量 溫度 ℃ SO42 : 1． 氯氣冷卻器出口氣相的計算 : 氯氣冷卻器出口氯氣溫度較低 , 水蒸氣分壓較低。認為加入 HCl后 SO42不變，則 當(dāng) pH=1時，由下表推知 [H+]的濃度。所以本設(shè)計按 17萬噸燒堿進行設(shè)計。 10 第二章 主要設(shè)備物料衡算 80℃ 混合氣 真空泵 、 濕氯 總管 85℃ 淡鹽水 31% 30℃ 水 鹽 水 20℃ 冷卻水 脫氯淡鹽水去 一次鹽水 淡鹽水泵 圖 21 生產(chǎn)工藝流程簡圖 電解槽 真 空 脫氯塔 冷卻器 淡鹽水槽 分離器 11 本人設(shè)計年產(chǎn) 20萬噸 PVC，根據(jù)西部聚氯乙烯有限責(zé)任公司的年產(chǎn)量。 (3)氯氣的凈化 氯氣離開冷卻塔，干燥塔或壓縮機時，往往夾帶有液相及固相雜質(zhì)。其缺點時壓力降較大，適應(yīng)氯氣負荷波動范圍小，塔板易結(jié)垢，同時由于塔酸未能循環(huán)冷卻，塔溫高，因此出塔氯氣含水量高，出塔酸濃度高故酸耗較大 [9 ]。但設(shè)備大，管道復(fù)雜，投資及操作費用較高。 泡沫塔的特點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低、塔板數(shù)多；缺點是操作彈性小、不便于增 加硫酸循環(huán)量，操作彈性僅為 15%，塔板阻力降大，一般為 100200mmH2O，而且開孔的加工精度、酸泥沉積等因素易影響其操作穩(wěn)定性。 (2)氯氣的干燥 對于干燥部分，在實踐應(yīng)用中已采用過多種干燥塔型和不同的組合方式，比較典型的有 [8]： a、一段泡沫塔、二段泡沫塔； b、一段填料塔、二段泡沫塔； c、一段填料塔、二段泡罩塔。 氯水循環(huán)冷卻流 程：冷卻效率高，操作費用低于直接冷卻法，高于間接冷卻法，投資比前者告而低于后者。 間接冷卻流程：操作簡單，易于控制，操作費用低，氯水量小，氯損失少，并能節(jié)約脫氯用蒸汽。 （ 1）氯氣的冷卻 氯氣的冷卻因方式的不同，可分為直接冷卻、間接冷卻和氯水循環(huán)冷卻三種流程。 綜上所述，氯氣處理系統(tǒng)的主要任務(wù)是： （ 1） 氯氣干燥； （ 2） 將干燥后的氯氣壓縮輸送給用戶； （ 3） 穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電解槽陽極室內(nèi)的壓力，保證電解工 序的勞動條件和干燥后的氯氣純度。 生產(chǎn)中使用的氯氣還需要有一定的壓力以克服輸送系統(tǒng)的阻力，并滿足用戶對氯氣壓力的要求。此外，硫酸與濕氯氣的接觸面積和接觸時間也是影響干燥效果