氯堿工藝氯氣處理畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-28 16:56本頁面
【正文】 愈大，即氯氣干燥后的水分愈少。因此原料硫酸與用后的稀硫酸在儲運(yùn)過程中，尤其在冬季必須注意控制溫度和濃度，以防止管道堵塞。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的重要因素。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。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。⑴ 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。間接冷卻流程：操作簡單，易于控制，操作費(fèi)用低，氯水量小，氯損失少，并能節(jié)約脫氯用蒸汽。氯水循環(huán)冷卻流程：冷卻效率高，操作費(fèi)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。⑵ 氯氣的干燥氯氣干燥時均以濃硫酸為干燥劑，分為填料塔串聯(lián)硫酸循環(huán)流程和泡沫塔干燥流程。但設(shè)備大，管道復(fù)雜，投資及操作費(fèi)用較高。其缺點(diǎn)是壓力降較大，適應(yīng)氯氣負(fù)荷波動范圍小，塔板易結(jié)垢，同時由于塔內(nèi)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。管式、絲網(wǎng)式填充過濾器是借助具有多細(xì)孔通道的物質(zhì)作為過濾介質(zhì)，能有效地去除水霧或酸霧，凈化率可達(dá)94％－99％，而且壓力降較小，可用于高質(zhì)量的氯氣處理。此工藝效果好，氯氣輸送壓力大，設(shè)備少，系統(tǒng)阻力小，操作穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越。 圖21 氯氣處理工藝流程圖濕氯氣由電解到氯處理界區(qū)外管道，溫度由85℃降至80℃后進(jìn)入氯處理系統(tǒng)，有部分水蒸氣冷凝下來，并溶解氯氣。然后進(jìn)入一段硫酸干燥塔，用80％硫酸干燥脫水，出塔硫酸濃度降到60％，出塔氣體最后進(jìn)入二段硫酸干燥塔，用98％硫酸干燥脫水，出塔硫酸濃度降到75%,此時出塔的氣體含水量以完全滿足輸送要求，經(jīng)除沫器進(jìn)入透平式氯壓機(jī)，經(jīng)壓縮后送至用戶。⑵電解氯氣經(jīng)一段洗滌塔冷卻，溫度從80℃降至40℃。℃) 25℃: J/(g℃)水蒸氣熱焓kJ/kg26382569不凝氣比熱kJ/(kg由于系統(tǒng)總壓為－。定性溫度: 8T =（t2＋t1）/2=（20＋30）/2=25℃Q =WCCPC(t2－t1) (2—1)其中，Q——傳熱速率，W WC——流體質(zhì)量流量，kg/s CPC——流體比熱容，kJ/(kg?℃) t——溫度，℃。⑵氯水溫度為20℃。⑷由資料查得相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)如下：氯氣在水中溶解度：20℃: kg/kgH2O氯氣比熱容：12℃: kJ/(Kmol℃)9⑴設(shè)在第二段鈦冷卻器總冷凝水量為W3kg，其阻力降為60（60 mmH2O），P總=－60103= kpa則由道爾頓定律有： 解得W3=溶解氯氣量：=氯水總量：+=因此出第二段鈦冷卻器的氣體組分為：氯氣 －=水蒸氣 －=不凝氣 15kg⑵物料衡算表%NaOH為基準(zhǔn)表26 第二段鈦冷卻器物料衡算表名稱進(jìn)第二段鈦冷卻器kg/t100%NaOH出第二段鈦冷卻器kg/t100%NaOH氯氣水蒸汽不凝氣氯水總計(jì)15——15表27 第二段鈦冷卻器總物料衡算表名稱進(jìn)第二段鈦冷卻器kg/t 100％NaOH出第二段鈦冷卻器kg/t 100％NaOH氯氣水蒸氣不凝氣體氯水總計(jì)6630195015525001125000——689794506629257526700011250001294875689794502.. ⑴氣體帶入熱量 若不考慮管道散熱，則物料帶入熱量等于物料出一段鈦冷卻器的熱量，即：Q5=：Q6=：Q7＝：Q8＝22090＝ΣQ=+++＝71061kJ⑵氣體帶出熱量：q5＝12＝：q6＝2519＝：q7＝1512＝：q8＝20＝Σq＝+++＝15738kJ⑶冷凍水用量冷凍水進(jìn)口溫度為5℃，出口溫度為8℃，則二段冷卻器冷凍水用量為：WC2= Q/ CPC(t2－t1)==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℃。102..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℃。（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)6629257567501125000224256744675066292575772112500028425674467503 主要設(shè)備設(shè)計(jì)及選型 第一段鈦冷卻器從電解槽出來的氯
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