【正文】 ............................................. 35 合成爐換熱面積的計(jì)算 .................................................................................. 35 合成爐爐高的計(jì)算 .......................................................................................... 39 合成爐燈頭尺寸的計(jì)算 .................................................................................. 40 爆破膜尺寸的計(jì)算 .......................................................................................... 43 厚度的計(jì)算 ..................................................................................................... 43 封頭的選擇及計(jì)算 ......................................................................................... 44 其他設(shè)備的計(jì)算及選型 ............................................................................................ 45 石墨冷卻器的計(jì)算及選型 .............................................................................. 45 降膜吸收器的計(jì)算及選型 .............................................................................. 46 尾氣吸收塔的計(jì)算及選型 ............................................................................. 47 解吸塔的計(jì)算及選型 ...................................................................................... 48 石墨換熱器的計(jì)算及選型 .............................................................................. 50 鹽水石墨冷卻 器的計(jì)算及選型 ...................................................................... 52 第 4 章 設(shè)備一覽表 ................................................................................................................. 53 第 5 章 車間設(shè)備布置 ............................................................................................................. 54 第 6 章 自動(dòng)控制 ..................................................................................................................... 55 第 7 章 安全和環(huán)境保護(hù) ......................................................................................................... 57 安全 ............................................................................................................................ 57 三廢產(chǎn)生情況 ............................................................................................................ 57 三廢處理情況 ............................................................................................................ 57 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 第 8 章 公用工程 ................................................................................................................... 58 供水 .......................................................................................................................... 58 供電 .......................................................................................................................... 58 供暖 .......................................................................................................................... 59 通風(fēng) .......................................................................................................................... 59 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................... 60 致謝 ........................................................................................................................................... 61 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 總 論 概述 意義與作用 工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制取 NaOH、 Cl H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱之為氯堿工業(yè)。所以氯堿工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)品幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)及人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。 在有機(jī)化學(xué)工業(yè)中，氯化氫是極為重要的基礎(chǔ)原料，可與烯烴與炔烴發(fā)生液相加成反應(yīng)，或在有催化劑作用下進(jìn)行加成反應(yīng)以制取氯乙烯、氯乙烷和氯丁二烯等重要化工產(chǎn)品。在電子工業(yè)中， 氯化氫可用于硅外延生長(zhǎng)、氣相拋光、吸雜、刻蝕和結(jié)晶處理等工藝。 氯堿工業(yè)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā) 展 前景 世界氯堿生產(chǎn)集中度較高，其中半數(shù)集中在亞洲，但其規(guī)模普遍較小。 我國(guó)氯堿工業(yè)創(chuàng)建于 20 世紀(jì) 20 年代。 氯化氫合成的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā) 展 前景 隨著石油化工的蓬勃興起，對(duì)氯的需求量 大幅 增 長(zhǎng) ，推動(dòng)了氯堿工業(yè)的發(fā)展，為了利用大 量的副產(chǎn)物氫氣，合成法制鹽酸發(fā)展起來 了 。例如，解吸法，鹽酸脫析法，合成法，工業(yè)副產(chǎn)酸脫析法，石油化工副產(chǎn)氯化氫提純法等。 我國(guó)在合成氯化氫氣體的生產(chǎn)過程中不斷進(jìn)行革新，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)工藝流程。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 氯化氫的性質(zhì) 物理性質(zhì) 氯化氫分子量為 ，在常溫下為無色氣體，具有刺激性 氣味。臨界溫度為 ℃ ，臨界壓力為 8314KPa，臨界密度為 。 表 11 氯化氫在水中的溶解度（ ） 溫度 ℃ 溶解度 LHCl/LH2O 0 10 20 30 40 50 60 氯化氫在 壓力下，沸點(diǎn)為 85℃ ，凝固點(diǎn)為 ℃ ?！?） ，在 0— 1700℃ 范圍內(nèi)，可按下式計(jì)算（其誤差為%） 50 .7 5 5 7 5 1 1 .2 5 0 5 1 0pCT?? ? ? 式中， T 為絕對(duì)溫度， K。無水氯化氫在常溫及 KPa 壓力下可液化，在沸點(diǎn)時(shí)密度為 。 （ 2）氯化氫與三氧化硫作用可生成氯磺酸： SO2 + HCl = HSO3Cl （ 3）氯化氫與不飽和烴在催化劑作用下可發(fā)生加成反應(yīng)： C2H2 + HCl = C2H3Cl 鹽酸 的性質(zhì) 物理性質(zhì) 氯化氫的水溶液成為鹽酸。但 在工業(yè)鹽酸中常有鐵、氯或有機(jī)物而呈黃色 。 2HCl + Fe = FeCl2 + H2 HCl +NaOH=NaCl+H2O 國(guó)內(nèi)外對(duì)于制備高純氯化氫氣體的方法有很多。 20 世紀(jì) 70 年代以前電子工業(yè)用高純氯化氫的制備，一直是將濃硫酸滴加到鹽酸中，將其中的水吸收掉，使過飽和氯化氫氣體析出。 鹽酸脫析法。鹽酸脫吸法制高純氯化氫廣泛用于 PVC、氯丁二烯和高純鹽酸的生產(chǎn) 中。氯氣和氫氣在合成 爐中進(jìn)行燃燒反應(yīng)，生成 氯化氫氣體 是八十年代初為適應(yīng)我國(guó)電子工業(yè)的迅速發(fā)展而提出的。此種方法生產(chǎn)的氯化氫氣體純度在 %以上。隨著鹽酸脫析法的逐步推廣，副產(chǎn)酸脫析生產(chǎn)氯化氫工藝的工藝已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。 石油化工副產(chǎn)氯化氫提純法。石油化工副 產(chǎn)氯化氫氣體，其中水含量低，對(duì)不銹鋼和碳鋼基本無腐蝕。 本設(shè)計(jì)采用的方法是合成法制備氯化氫氣體。 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》一書 自身在黑龍江昊華化工有限公司氯堿車間實(shí)習(xí)的相關(guān)信息與知識(shí)。 鹽城市合德鎮(zhèn)地處我國(guó)東部江蘇沿海的中部，東臨黃海，南與南通市毗鄰，北與連云港接壤，西與揚(yáng)州、淮安相連，對(duì)接長(zhǎng)三角，鐵路、公路、水路、航空四種運(yùn)輸方式構(gòu)成了四通八達(dá)的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò) 。氯堿工業(yè)的副產(chǎn)物氯氣及氯化氫等可用于下游橡膠、塑料、醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展。 設(shè)計(jì)規(guī)模與生產(chǎn)制度 生產(chǎn)能力入下表 14所示。人員組成如表 15 所示 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 表 15 車間人員組成 序號(hào) 職能名稱 人數(shù) 人員配備班制 1 車間主任 1 八小時(shí)工作制 2 班長(zhǎng) 3 四班三倒制 3 技術(shù)員 3 四班三倒制 4 分析檢驗(yàn)員 3 四班三倒制 5 中控室操作員 3 四班三倒制 6 操作工 12 四班三倒制 7 維修工 3 四班三倒制 原料與產(chǎn)品規(guī)格 主要原料規(guī)格及技術(shù)指標(biāo) 原料氣組成如下表 16 所示 表 16 原料氣組成 物質(zhì) 氯氣（ V%） 氫氣（ V%） 純度 含氫 含二氧化碳 — 含氧氣 含水分 含氮?dú)? 進(jìn)料溫度（℃） 25 25 進(jìn)料壓力（ MPa） 產(chǎn)品規(guī)格 本設(shè)計(jì)工段的主要產(chǎn)品為氯化氫氣體及鹽酸。經(jīng)濟(jì)核算必須考慮到一切可能存在的因素：用于原材料、勞動(dòng)力、設(shè)備維修、動(dòng)力和其他公用工程等方面的直接生產(chǎn)成本，還包括車間的管理費(fèi)、銷售費(fèi)用以及其他費(fèi)用。 原料 海鹽 費(fèi)用的計(jì)算如下： m海 鹽 =146250t/a 所以， W1=146250240=35 100 000 元 冷卻水費(fèi)用的計(jì)算如下： m = 1 9 7 7 4 7 . 7 + 4 2 8 9 6 . 7 9 + 3 2 1 6 1 8 . 3 + 1 6 9 1 2 . 8 6 8 0 00 = 4 6 3 3 4 0 5 2 0 0 k g?冷 卻 水 （ ） 所以， W2=4633405200/1000=1853362. 80 元 /年 冷凍鹽水費(fèi)用的計(jì)算如下： m = 7 9 3 6 . 7 3 8 0 0 0 = 6 3 4 9 3 8 4 0 k g?鹽 水 所以， W3=125063493840/1000=79367300 元 /年 低壓蒸汽費(fèi)用的計(jì)算如下： m = 3 3 2 . 1 6 8 0 0 0 = 2 6 5 7 2 8 0 k g?蒸 汽 所以， W4=652657280/1000= 元 /年 本車間定員 28 人，每人每月平均工資為 3000 元，則每年工人的工資總費(fèi)用為1008000 元 本設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)核算見表