【正文】 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 直接冷卻流程：工藝設(shè)備投資少，操作簡(jiǎn)單，冷卻效率高 ，但是，此流程排出的污水含有氯氣，腐蝕管路，污染環(huán)境，同時(shí)使氯損失增大，且耗費(fèi)大量蒸汽 [13]。 工藝流程簡(jiǎn)介 根據(jù)氯處理的任務(wù)氯處理的工藝流程包括氯氣的冷卻、干燥脫水、凈化和壓縮、輸送幾個(gè)部分。因此在氯氣干燥后還需用氣體壓縮機(jī)對(duì)氯氣進(jìn)行壓縮。故用硫酸干燥濕氯氣時(shí)，應(yīng)掌握以下幾點(diǎn)：（ 1）硫酸的濃度，（ 2）硫酸溫度，（ 3）硫酸與氯氣的接觸面積和接觸時(shí)間 [12]。硫酸濃度在 84%時(shí)，它的結(jié)晶溫度為 +8℃，所以在操作中一般將 H2SO4溫度控制在不低于 10℃。 但如果硫酸的溫度太低的話，則硫酸與水能形成結(jié)晶水 合物而析出。 當(dāng)溫度一定時(shí)，硫酸濃度愈高、其水蒸汽分壓愈低；當(dāng)硫酸濃度一定時(shí)，溫度降低，則水蒸汽分壓也降低。因此必須將氯氣中的水分進(jìn)一步除去。其水蒸汽分壓也就愈高。 在不同的溫度與壓力下氣體中的含水量可以用水蒸汽分壓來表示。 氯氣干燥前通常先使氯氣冷卻，使?jié)衤葰庵械拇蟛糠炙羝焕淠?，然后用干燥劑進(jìn)一步出去水分。例如金屬鈦，聚氯乙烯、酚醛樹脂、陶瓷、玻璃、橡膠、聚酯 、玻璃鋼等因而使得生產(chǎn)及運(yùn)輸極不方便 [10]。 氯氣處理的任務(wù)和方法 從電解槽出來的濕氯氣，一般溫度較高，并伴有大量水蒸汽及鹽霧等雜質(zhì)。工業(yè)上利用氯氣在四氯化碳中 有較大溶解度這一特點(diǎn)，用四氯化碳吸收氯堿廠產(chǎn)生的所有廢氯，然后再解吸回收氯氣。氯氣溶于水同時(shí)與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，因此氯水具有極強(qiáng)的腐蝕性。氯氣比空氣重，約為空氣的 倍。 氯氣處理 氯氣的性質(zhì) 氯氣 Cl2，分子量 ，常溫下，氯是黃綠色，具有使人窒息氣味的氣體，有毒、有色、易液化。 (6)蒸發(fā)及固堿工段 本工段任務(wù)是將電解工段生產(chǎn)的部分 32%燒堿濃縮為 50%燒堿和 99%片 堿。從液氯來的液化尾氯氣與氫氣進(jìn)入二合一石墨合成爐，生成氯化氫氣體。通常根據(jù)氯氣壓縮機(jī)壓力的不同，將氯氣液化方式分為高壓法、中壓法和低壓法三種。目的是分別將電解工段生產(chǎn)的氯氣和氫氣進(jìn)行冷卻、干燥并壓縮輸送到下游工段，同時(shí)吸收處理事故狀態(tài)下產(chǎn)生的氯氣，副產(chǎn)次氯酸鈉。其中電解工序崗位環(huán)境被辦公室人員所熟知，氯堿公司的電解槽（兩期）現(xiàn)已成為集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)參觀路線的重要部分。 (1)一次鹽水工段 本工段任務(wù)是經(jīng)過化學(xué)方法和物理方法去除原鹽中 Ca、 Mg 等可溶性和不溶性雜質(zhì)、有機(jī)物，為二次鹽水 及電解工序輸送合格的一次鹽水。 燒堿生產(chǎn)工藝 包括一次鹽水、二次鹽水及電解、氯氫處理、氯化氫合成及鹽酸、液氯及包裝、蒸發(fā)及固堿等工段。由于強(qiáng)堿性，對(duì)水體可造成污染，對(duì)植物和水生生物應(yīng)予以注意。它對(duì)蛋白質(zhì)有溶解作用，有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性（由于其對(duì)蛋白質(zhì)有溶解作用，與酸燒傷相比，堿燒傷更不容易愈合）。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 在工業(yè)上，氫 氧化鈉通常稱為燒堿，或叫火堿、苛性鈉。另外，在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機(jī)中間體，舊橡膠的再生，制金屬鈉、水的電解以及無機(jī)鹽生產(chǎn)中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，也要使用大量的燒堿。燒堿在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有廣泛應(yīng)用，許多工業(yè)部門都需要燒堿。 NaOH 是強(qiáng)堿，具有堿的一切通性。對(duì)纖維、皮膚、玻璃、陶瓷等有腐蝕作用，溶解或濃溶液稀釋時(shí)會(huì)放出熱量；與無機(jī)酸發(fā)生中和反應(yīng)也能產(chǎn)生大量熱，生成相應(yīng)的鹽類；與金屬鋁和鋅、非金屬硼和硅等反應(yīng)放出氫；與氯、 溴、碘等鹵素發(fā)生歧化反應(yīng)。市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種：純固體燒堿呈白色，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質(zhì)脆；純液體燒堿為無色透明液體。氫氧化鈉極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時(shí)能放出大量的熱， 288K 時(shí)其飽和溶液濃度可達(dá) (1:1)。努力做好氯堿平衡，提高有機(jī)氯產(chǎn)品比例，滿足市場(chǎng)需求。 氯堿工業(yè)的未來發(fā)展目標(biāo) 到 2020 年，經(jīng)過產(chǎn)業(yè)政策調(diào)控，市場(chǎng)引導(dǎo)，原料路線、工藝技術(shù)改造，企業(yè)整合，力爭(zhēng)使我國(guó)氯堿生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模、集中度、競(jìng)爭(zhēng)力水平有較大提高。總體我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)氯產(chǎn)品需求旺盛，而燒堿市場(chǎng)相對(duì)疲軟。面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展、科技進(jìn)步日新月異、世界氯堿工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷加快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇的形勢(shì)，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)，解決長(zhǎng)期積累的結(jié)構(gòu)性矛盾和資源、環(huán)保約束問題，實(shí)現(xiàn)由世界氯堿生產(chǎn)大國(guó)向氯堿強(qiáng) 國(guó)的轉(zhuǎn)變，是我國(guó)氯堿行業(yè) “十二五 ”發(fā)展面臨的迫切任務(wù)。我國(guó)一直將主要氯堿產(chǎn)品產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)和考核的重要指標(biāo)。它廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、石油化工、輕工、紡織、建材、電力、冶金、國(guó)防軍工、食品加工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各 命脈部門，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位 [6]。 氯堿工業(yè) 氯堿工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)是世界氯堿生產(chǎn)大國(guó)。為了生產(chǎn)出高純度的單體，應(yīng)徹底將這些雜質(zhì)除去。 氯乙烯合成：乙炔氣體和氯化氫氣體按照 1:~ 的比例混合后，在氯化汞的作用下，在 100~180℃溫度下反應(yīng)生成氯乙烯。經(jīng)脫汞、組合塔回收酸、堿洗后，送至氯乙烯壓縮崗位生產(chǎn)用。 （ 2） 氯乙烯合成 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 主要分為混合氣脫水、氯乙烯合成和粗氯乙烯的凈化三部分。 乙炔發(fā)生：破碎合格的原料電石，經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量后，投入到乙炔發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)，制成粗乙炔氣體，供清凈工序生產(chǎn)使用 。 （ 1） 乙炔發(fā)生 主要分為電石破碎、乙炔發(fā)生、乙炔清凈和渣漿處理三部分。硬質(zhì)聚氯乙烯可以用作增強(qiáng)材料 。 工業(yè) 聚氯乙烯樹脂 主要是非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，但也包含一些結(jié)晶區(qū)域（約 5%），所以聚氯乙烯沒有明顯的溶點(diǎn)，約在 80℃ 左右開始軟化，熱扭變溫度（ 負(fù)荷下）為 7071℃ ，在加壓下 150℃ 開始流動(dòng)，并開始緩慢放出氯化氫，致使聚氯乙烯變色（由 黃變紅、棕、甚至于黑色） [3]。具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低；在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、 50—60%的硝酸和 20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學(xué)腐蝕性；對(duì)鹽類相當(dāng)穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機(jī)溶劑。 Process calculation III 目錄 摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract ...........................................................................................................................................II 目錄 ............................................................................................................................................... III 第 1 章 綜述 .............................................................................................................................. 1 PVC ............................................................................................................................... 1 PVC 的物理化學(xué)性質(zhì) ........................................................................................ 1 PVC 生產(chǎn)工藝 .................................................................................................... 1 氯堿工業(yè) ...................................................................................................................... 2 氯堿工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................................ 2 氯堿工業(yè)的未來發(fā)展目標(biāo) ................................................................................ 3 燒堿 .............................................................................................................................. 3 氫氧化鈉的性質(zhì) ................................................................................................. 3 氫氧化鈉的用途 ................................................................................................. 3 燒堿生產(chǎn)工藝 ..................................................................................................... 4 氯氣處理 ...................................................................................................................... 5 氯氣的性質(zhì) ........................................................................................................ 5 氯氣處理的任務(wù)和方法 ..................................................................................... 5 工藝流程簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 6 工藝流程的確定 ........................................................................................................... 7 第 2 章 氯氣工藝計(jì)算 .............................................................................................................. 9 氯氣處理工藝流程 ....................................................................................................... 9 計(jì)算依據(jù) ....................................................................................................................... 9 ..................................................................................................................... 10 第一鈦冷卻器 ................................................................................................... 10 第二鈦冷卻器 ................................................................................................... 13 硫酸干燥塔Ⅰ（填料塔） ..........................