【正文】 D=(4VS/πu)1/2=[(4)/(3600)]1/2=圓整塔徑為1m,即1000mm則空塔氣速u=4VS/πD2=(4)/π12=空塔氣速安全系數(shù)：100%=69%則操作條件下的噴淋密度為：U=(1044)/(π116912)=≥Umin()/1169=橫標(biāo)WL/WV(ρV/ρL)=()=據(jù)以上兩數(shù)值在圖3—24中確定塔的操作點(diǎn)此點(diǎn)位于△P=30，即每米填料層的壓降約為294 Pa/m7．計(jì)算填料層高度（1） 計(jì)算傳質(zhì)單元數(shù) 由于氯化氫和二氧化碳?xì)怏w與NaOH溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶液中不存在氯化氫和二氧化碳,故Y*=O又由于二氧化碳與NaOH溶液反應(yīng)生成的碳酸鈉堿性，抑制反應(yīng)進(jìn)行，所以二氧化碳與NaOH溶液反應(yīng)比氯化氫與NaOH溶液反應(yīng)速度慢。被吸收的氯化氫的量為：=。= （4—9）由于無法查到二氧化碳被NaOH吸收時(shí)的KG，計(jì)算不出具體的傳質(zhì)單元高度。1． 計(jì)算依據(jù)（1）進(jìn)塔酸濃度98%（質(zhì)量），出塔酸濃度85%（質(zhì)量）（2）進(jìn)口酸溫度25℃（3）硫酸的量為3 Kmol/h2． 塔徑計(jì)算需要的硫酸的量：M=(M+318)85%/98%=查得25℃下，98%的硫酸的密度ρL=V=M/ρL=105m3/s=動(dòng)能參數(shù)(Lh/VN)(ρL/ρV)1/2 （4—11）式中：Lh，VN—分別為塔內(nèi)液氣兩相的體積流量，m3/hρL，ρV分別為塔內(nèi)液氣兩相的密度，Kg/m3此時(shí) ρV=WV/V=(+85++154+28+16+318)/()=動(dòng)能參數(shù)(Lh/VN)(ρL/ρV)1/2 =()(1833/)1/2=—，取板間距310mm，所以HThL=230mm查史密斯關(guān)聯(lián)圖得 C20=查得硫酸的σ=C=C20(σ/20) （4—12） =()由式（3—3）umax=C[(ρLρV)/ρV]1/2 （4—13）ρL—液相密度,Kg/m3ρV—?dú)庀嗝芏?Kg/m3umax—極限空塔氣速，m/sC—負(fù)荷系數(shù)則umax=[()/]1/2 =u===塔徑D=(4VS/πU)1/2 =[(4)/(π3600)]1/2 =，即800mm空塔氣速：u=4VS/πD2=(4)/(π3600)=，則板上液層體積V=π/=π/4=理論塔板數(shù):NT=取總板效率70%，則實(shí)際板數(shù)為NT/ET=，取為7塊則有效高度為：ET=NT/ （4—14） =7 =4．6 熱交換器1． 計(jì)算依據(jù)（1）熱流體進(jìn)口溫度40 ℃，出口溫度20℃（2）冷流體為冷凝器出來的循環(huán)氣，進(jìn)口溫度20℃2． 計(jì)算傳熱量 《化工設(shè)計(jì)》得總傳熱系數(shù)在190—370Kcal/.℃取K=220 Kcal/.℃在t=(40+20)/2=30℃定性溫度下的等壓熱容(Kcal/kg.℃)CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CH4 N2 Q==(+85++154+16+28)(4020)=104KJ/h3． 算出口氣體溫度設(shè)出口溫度t2，用公式Cp=a+bT求Cp查得Cp=a+bT中a,b的為：a (J/) b(J/)N2 103CO2 103CH4 103CH3Cl 103 Q==[(+103T)+(+)+( (1)+103T)+(+103T)](t1t2)T=(t1+t2)/2 (2)解(1),(2)得t2=3℃Δt1=42℃ Δt2=40℃ 則 Δtm=41℃S=Q/ =104/(220) =選用FA32510402型浮頭式換熱器1． 計(jì)算依據(jù)（1）熱流體進(jìn)口溫度20℃，出口溫度20℃（2）冷凍鹽水進(jìn)口溫度25℃出口溫度20℃（3）將CH2Cl2,CHCl3冷凝成液體2． 計(jì)算換熱面積CH2Cl2,CHCl320℃,定性溫度t=(2020)/2=0下的Cp(KJ/)CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 CH4 N2 Q1=+=105KJ/HQ2=(+28+16+85+)(20+20)=105KJ/hQ總=105+105=105 KJ/hΔt1=40℃ Δt2=5℃ 則Δtm=℃查得冷凝器總傳熱系數(shù)K=500(kcal/.℃)S=Q/ =105/(500105) =選用FLB40015252浮頭式冷凝器4．8鹽酸分離器旋風(fēng)分離器是利用慣性力的作用從氣體中分離出塵粒的設(shè)備。其代表性結(jié)構(gòu)型式為標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器。顆粒直徑8μm，允許壓降1800Pa，蒸汽密度：標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器的阻力系數(shù)ζ=，依《化工原理》式331ΔP=ζρul2/2 （4—15）即1800=(ul2/2)解得進(jìn)口氣速ul=旋風(fēng)分離器進(jìn)口截面積為Hb=D2/8 Hb=VS/ul故設(shè)備直徑為d=(8VS/ul)1/2=[(8)/(3600)]1/2=標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器是以圓筒直徑為參數(shù)，其它尺寸都與直徑成一定比例。顆粒直徑8μm，允許壓降1800Pa，蒸汽密度：標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器的阻力系數(shù)ζ=，依式（4—15）ΔP=ζρul2/2即1800=(ul2/2)解得進(jìn)口氣速ul=旋風(fēng)分離器進(jìn)口截面積為Hb=D2/8 Hb=VS/ul故設(shè)備直徑為d=(8VS/ul)1/2=[(8)/(3600)]1/2=再依式（4—16）算出分割粒徑，即d50=[ud/ul(ρsρ)]1/2 =[105()]1/2=d/d50=8/=查《化工原理》圖311得η=71%4．10 堿液泵堿液流量15000kg/h，堿液密度1169kg/m3，則堿液體積流量：Q=15000/1169=壓頭H=ΔZ+ΔP/ρ+Δu2+∑hf取ΔZ=8 ∑hf=3其余兩項(xiàng)很小，忽略不計(jì)。4．11配堿槽參照鴻化廠，則配堿槽容積：15000/1169=假設(shè)D=3000,則H=27184．12 濃酸中間槽因?yàn)檫B續(xù)化生產(chǎn)，中間槽考慮1天的用量24= 假設(shè)D=2000，則H=14654．13 濃酸泵，濃酸液密度1833kg/m3，則濃酸液體積流量：Q=壓頭H=ΔZ+ΔP/ρ+Δu2+∑hf取ΔZ=10 ∑hf=4其余兩項(xiàng)很小，忽略不計(jì)。4．15粗氯化液液貯槽因?yàn)楫a(chǎn)品屬于粗產(chǎn)品，則考慮一周的存儲(chǔ)量。 第五章 綜合表第五章 綜合表 表6—1 原料消耗綜合表序號(hào)物料名稱單位成分每噸產(chǎn)品的消耗量每 小 時(shí)每年100% 工業(yè) 100% 工業(yè) 100% 工業(yè)1甲烷m3 95% 3918816 4125069 5799816 6041475 437184 437184 1585 10296 2772 2氯氣m396%3工業(yè)水t100%4氫氧化鈉溶液t15%5硫酸溶液t98% 表6—2 排出物料綜合表序號(hào)物料 特性和 單位 每噸產(chǎn)品 每小時(shí) 每年名稱 成分 的排出量1排出堿液堿濃度4%（質(zhì)量） t t t 2副產(chǎn)濃酸酸濃度28%（質(zhì)量）3排出硫酸硫酸濃度85%（質(zhì)量） 第六章 設(shè)備一覽表第六章 設(shè)備一覽表下表是初步設(shè)計(jì)階段經(jīng)過設(shè)備的工藝計(jì)算初定的工藝設(shè)備一覽表。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，因未進(jìn)行設(shè)備的施工設(shè)計(jì)，只能給出大致規(guī)格，如表中所示：氯甲烷氯化吸收工段設(shè)備一覽表序號(hào)位號(hào)設(shè)備名稱及規(guī)格設(shè)備圖號(hào)、型號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)號(hào)單位數(shù)量材料單重(kg)1R1混合器D=253,L=2454臺(tái)1碳鋼2R2反應(yīng)器D=1400,H=9733臺(tái)1碳鋼3E1空冷器Ф3771010,F=臺(tái)14R3碳黑分離器D=650,H=3100臺(tái)1碳鋼5T1第一膜式吸收器D=450,H=4496,F=GX8520臺(tái)1石墨6T2第二膜式吸收器D=500,H=4591,F=GX6115臺(tái)1石墨 7T3鹽酸分離器 D=570臺(tái)18T4稀酸分離器D=540臺(tái)19T5中和塔D=1000臺(tái)110T6堿沫分離器D=800 H=2903臺(tái)111V1配堿槽，D=3000，H=2718，V=臺(tái)112B1堿液泵Q=,H=F5016臺(tái)213B2硫酸泵Q=,H=F2525臺(tái)114V2濃硫酸中間槽,D=2000H=1465,V=臺(tái)115V3濃硫酸高位槽，D=2000H=1465,V=臺(tái)116V4稀硫酸中間槽,D=1600H=1220,V=臺(tái)117T7硫酸干燥塔D=800,H=8173臺(tái)118T8硫酸捕沫器D=800,H=3010臺(tái)119T9固堿中和器,D=1000H=4580,V=6m3臺(tái)120C1空氣壓縮機(jī)L860/7臺(tái)221E2熱交換器FA32510402臺(tái)1110022E3冷凝器FLB40015252臺(tái)1125023T10氣液分離器D=1000H=3700,V=臺(tái)12425V5V6緩沖罐D(zhuǎn)=400H=1115,V=粗氯化液貯槽D=3200L=8040,V=60m3臺(tái)臺(tái)12碳鋼碳鋼 第七章 管路設(shè)計(jì)第七章 管路設(shè)計(jì)根據(jù)化工管路設(shè)計(jì)的一般原則，即管內(nèi)氣體流速5—30m/s進(jìn)行設(shè)計(jì),流速太大對(duì)操作不利，安全性小，流速太小則浪費(fèi)材料。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來說，無疑是非常重要的。 從理論上說，這次設(shè)計(jì)取得了初步成功。(15%)，(98%)。而且工藝條件成熟，過程穩(wěn)定，因此本設(shè)計(jì)有實(shí)際意義。這次設(shè)計(jì)有成功有不足。一是所需的各種參數(shù)都做到了有據(jù)可查，計(jì)算過程有理有據(jù)。但是，由于本設(shè)計(jì)資料有限，再加上工藝本身的不完善，反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)模型無法建立，不能進(jìn)行反應(yīng)器設(shè)計(jì)；所以我主要是設(shè)計(jì)吸收器；而且自身水平的限制，盡管已盡最大努力，最終不足之處仍然存在,希望大家批評(píng)指正。[2]二氯甲烷市道有缺，《技術(shù)與市場(chǎng)》，2002（12）。 [4]北京石油化工工程公司主編《氯堿工業(yè)理化常數(shù)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1988年。[6]葛婉華、陳鳴德編《化工計(jì)算》，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年。[8]黃璐、王保國(guó)編《化工設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，1987年。[10]俄文第六版譯本，《化工過程及設(shè)備》，化學(xué)工業(yè)出版社，1958年。[12]空氣冷卻器設(shè)計(jì)，《石油化工設(shè)備技術(shù)》，1978