发布时间 : 星期二 文章烧碱装置氯气、氢气处理工序初步设计更新完毕开始阅读368764d733d4b14e85246810
第一篇 氯气处理
的质量稳定，硫酸单耗低，系统阻力小,动力消耗省。但设备大，管道复杂，投资及操作费用较高。
泡沫塔干燥流程：此流程设备体积小，台数少，流程简单，投资及操作费用低。其缺点时压力降较大，适应氯气负荷波动范围小，塔板易结垢，同时由于塔酸未能循环冷却，塔温高，因此出塔氯气含水量高，出塔酸浓度高故酸耗较大。 ⑶ 氯气的净化
氯气离开冷却塔，干燥塔或压缩机时，往往夹带有液相及固相杂质。管式、丝网式填充过滤器是借助具有多细孔通道的物质作为过滤介质，能有效地去除水雾或酸雾，净化率可达94％－99％，而且压力降较小，可用于高质量的氯气处理。
2 工艺流程的确定
氯处理工艺流程
根据以上各流程的优缺点最后确定氯气处理工艺流程如下：两段列管间接冷却，硫酸干燥塔（填料塔），硫酸干燥塔（泡罩塔）串联干燥流程。此工艺效果好，氯气输送压力大，设备少，系统阻力小，操作稳定，经济性能优越。
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第二章 氯气工艺计算
一.氯气处理工艺流程
氯气处理工艺流程见下，据此进行物料衡算和热量衡算。
干氯气冷却水一钛冷却器冷却水氯水二钛冷却器硫酸干燥塔Ⅰ60%硫酸80%硫酸硫酸干燥塔Ⅱ75%硫酸浓硫酸
图2-1 氯气处理工艺流程图
湿氯气由电解到氯处理室外管道，温度由85℃降至80℃后进入氯处理系统，有部分水蒸气冷凝下来，并溶解氯气。进入第一钛冷却器冷却至46℃，再经过二钛冷却器冷却至18℃。然后进入一段硫酸干燥塔，用80％硫酸干燥脱水，出塔硫酸浓度降到60％，出塔气体最后进入二段硫酸干燥塔，用98％硫酸干燥脱水，出塔硫酸浓度降到75%,此时出塔的气体含水量以完全满足输送要求，经除沫器进入透平式氯压机，经压缩后送至用户。
二 .计算依据
1．生产规模：200kt/a100%NaOH；
2．年生产时间（按年工作日330天计算）：330×24=7920小时；
3．计算基准：以生产1t100%NaOH为基准；
4．来自电解工序湿氯气的工艺数据见下表：
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第一篇 氯气处理
表2-1 来自电解工序湿氯气的温度、压力和组成 项目 氯气 备注 项目 氯气 温度，℃ 85 —— 氯气，885 kg/t100%NaOH 总压（表），Pa -10 —— 不凝性气体15 （假设为空水蒸汽，310 —— 气，下同）kg/t100%NaOH kg/t100%NaOH 成分，（干基）? —— 气体总量，1187 （v/v） kg/t100%NaOH
备注 12.50mol 0.52kmol —— 三. 工艺计算
（一）第一钛冷却器
1．计算依据
⑴假设湿氯气经电解到氯处理室，温度由90℃降至80℃，进入氯处理系统。 ⑵电解氯气经一段洗涤塔冷却，温度从80℃降至46℃。 ⑶由资料查知相关热力学数据：
氯气在水中溶解度：80℃: 0.002227 kg/kgH2O 56℃: 0.00355 kg/kgH2O 水蒸汽分压： 80℃: 45.77kPa 46℃: 10.1104kPa
水的比热： 50℃: 4.1868J/(g·℃) 25℃: 4.1796 J/(g·℃)
表2-2 相关热力学数据 物料与项目 单 位 温 度 ℃ 80 46 氯气比热容 Kcal/(mol·℃) 8.364 8.2902 水蒸气热焓 kcal/kg 631.4 617.42 不凝气比热 kcal/kg 0.2426 0.2426 2．物料衡算
⑴设管路中冷凝下来的水量为W1kg，因氯气在水中的溶解度很小，其溶液可视为理想溶液。由于系统总压为－98.07pa，所以计算时可视为101.227kpa。由道尔顿分压定律得：P水/P总=n水/n总
310?W145.7718 ?885-0.002227W115310?W1101.227??712918 解得W1=117.097kg
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故溶解的氯气量：0.002227×117.097=0.26kg 氯水总重量：117.097+0.26=117.357kg
由上述计算得知，进入第一钛冷却器的气体组分为： 氯气 885－0.26=884.74kg 水蒸气 310－117.097=192.903kg 不凝气体 15kg ⑵氯气在一段钛冷却器中温度从80℃降至46℃ 设在第一钛冷却器中冷凝的水量为W2kg，其阻力降为35×9.81pa（35mmH2O），则出口氯气的总压为-40×9.81Pa
P总=101.227－35×9.81×10-3=100.933 kpa
192.903?W2根据道尔顿定律有：1810.1104884.74-0.00355W215192.903?W2?100.933 71?29?18解得：W2=166.946kg
溶解氯气的量为：166.946×0.00355=0.593kg 氯水总重量为：166.946+0.593=167.539kg 因此出第一钛冷却器的气体组分为：
氯气 884.74－0.593=884.147kg 水蒸气 192.903－166.946=25.957kg 不凝气体 15kg ⑶物料衡算表
a.以生产1t100%NaOH为基准
表2-3 第一钛冷却器物料衡算表 名称 进第一钛冷却器 出第二钛冷却器 kg/t 100％NaOH kg/t 100％NaOH 氯气 884．74 884．147 水蒸气 192．903 25．957 不凝气体 15 15 氯水 —— 167．539 总计 1092．643 1092．643
b.总物料衡算
表2-4 第一钛冷却器总物料衡算表 名称 进第一钛冷却器 出第二钛冷却器 kg/t 100％NaOH kg/t 100％NaOH 氯气 176948000 176829400 水蒸气 38580600 5191400 不凝气体 3000000 3000000 氯水 —— 33507800 总计 218528600 218528600
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