年产10万吨氯碱车间氯化氢合成工段的初步设计大学毕业设计 精品
2023年年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计论文方案模板
控制参数的调整
1. 蒸汽流量的调整:蒸汽流量是控制精馏段操 作的重要参数之一。通过调整蒸汽流量,可以 改变进料的蒸馏效果,从而实现对氯乙烯产品 纯度的控制。适当增加蒸汽流量可提高产品的 纯度,而减少蒸汽流量则可以增加产品的产量。 2. 温度的调整:精馏段中的温度对产品分离和 提纯起着至关重要的作用。通过调节不同区域 的温度,可以实现对氯乙烯产品不同组分的分 离和提取。例如,通过调节顶部的冷凝器温度, 可以控制顶部回流液的纯度;通过调节底部的 加热器温度,可以控制底部液相组分的纯度。 调整温度可以根据实际需要进行优化,以提高 产品的纯度和产量。
03
操作控制参数及优化
Operational control parameters and optimization
操作参数的选择
1. 温度控制:在精馏过程中,温度控制是非常重要的。应该选取适当的温度来保证产品的质量和产量。一般来说, 采用温度梯度来进行操作是比较有效的方法。 2. 压力控制:压力的选择对产品的质量和产量也有很大的影响。应该根据原料的性质和产品的要求来选择适当的 压力,同时要注意保持压力的稳定性。 3. 回流比控制:回流比是指回流液与进料液之比,也是影响产品质量和产量的重要参数。应该根据实际情况来选 择适当的回流比,一般来说,回流比越高,产品质量越好,但产量会降低。
2. 在设计中充分考虑管道的长度、直径等参数,减少管道的阻力和压降,降低能耗成本。
控制系统设计
1.控制器与传感器选型、策略设计、安全保护
需要考虑以下内容:选择合适的控制器型号和参数,设计合理的控制策略,选择合适的传感器和执 行器,以及设计可靠的安全保护措施。
2.控制系统:稳定性、可靠性、实时性三者的平 衡
02
设备选型与布置优化
年产10万吨铝电解车间设计毕业设计论文
毕业设计(论文)课题名称年产10万吨铝的电解车间设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:目录第一章:绪论 (1)1.1 铝的物理化学性质 (1)1.2国内外铝工业发展的现状及趋势 (2)1.2.1 国内外电解铝工业发展现状 (2)1.2.2电解铝工业发展趋势 (3)1.3电解铝的生产 (3)1.3.1 铝电解工艺流程 (3)1.3.2铝电解的原料与辅助原料 (4)1.3.3电解铝机理 (8)第二章:铝电解槽设计 (10)2.1铝电解槽的简介 (10)2.2 电解槽的设计及相关计算 (11)2.2.1单个电解槽日产量计算 (11)2.2.2电解槽槽数的确定 (11)2.2.3备用槽槽数 (11)2.2.4电解槽理论吨铝直流电耗的计算 (12)2.2.5电流密度 (12)2.3铝电解槽结构参数的确定 (13)2.3.1阳极尺寸 (13)2.3.2槽膛尺寸 (13)2.3.3槽壳尺寸 (14)2.3.4阴极炭块数目 (14)2.3.5铝母线 (15)2.3.6极距 (15)2.4铝电解槽的电压平衡计算 (16)2.4.1极化电动势 (16)2.4.2电解质电压降 (17)2.4.3阳极电压降 (18)2.4.4阴极电压降 (18)2.4.5铝母线电压降、阳极效应均摊电压降 (19)2.4.6槽平均电压 (19)第三章:物料平衡计算 (20)3.1铝产量 (20)3.2 Al2O3消耗量 (20)3.3实际消耗量 (20)3.4氟化盐的消耗量 (20)3.5阳极炭块的消耗 (21)3.6物料平衡列表 (21)第四章:电解铝热量平衡计算 (22)4.1电能收入 (22)4.2能量支出: (22)4.2.1补偿电解反应所需的能量 (22)4.2.2补偿加热原料所需的能量 (23)4.2.3 母线损失的能量 (23)4.2.4电解槽的热损失 (23)第五章:电解铝车间设计 (24)六:参考文献 (25)七:致谢 (26)摘要电解槽是铝生产的主要设备,本设计在分析了大量文献资料和实地调研的基础上,对铝电解槽结构进行了设计计算,对生产电解铝工艺过程的能量平衡、电压平衡、物料平衡进行了计算,以熟悉铝电解过程,并在计算的基础上,对主要设备进行选型和车间平面设计及总图确定。
年产10万吨氯乙烯工艺设计
氯乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于制造PVC、丁二烯橡胶、氯乙烯树脂等产品。
本文将对年产10万吨氯乙烯的工艺设计进行详细介绍。
一、原料与工艺流程1.原料2.工艺流程(1)乙烯与氯气的氯化反应乙烯和氯气经过氯化反应生成氯乙烯。
反应温度一般在50℃-100℃之间,反应压力在1.0-2.0MPa之间。
为了增加反应速率和产率,可以添加一定的催化剂,如二氯化铁等。
(2)氯乙烯的分离氯乙烯与未反应的氯气通过冷凝器进行冷凝,形成液态氯乙烯。
然后,通过采用分馏塔进行分馏,将氯乙烯与反应废气进行分离,得到纯净的氯乙烯产品。
(3)氯乙烯的纯化通过进一步的纯化步骤,去除氯乙烯中的杂质,得到高纯度的氯乙烯产品。
主要的纯化方法包括化学纯化和物理纯化两种。
化学纯化主要是指利用化学反应去除杂质,物理纯化主要指利用物理方法如溶剂萃取、吸附等去除杂质。
二、工艺设备1.乙烯裂解装置乙烯裂解装置是将较重的石脑油等原料在适宜的温度下进行裂解,生成乙烯。
2.电解氯化钠装置电解氯化钠装置将氯化钠电解产生氯气。
3.盐酸制备装置盐酸制备装置通过反应制备盐酸。
4.氯化反应釜氯化反应釜是进行乙烯与氯气的氯化反应的设备,通过控制反应温度和压力,实现氯乙烯的产生。
5.冷凝器冷凝器通过冷凝氯乙烯和氯气混合物,将其分离出液态氯乙烯。
6.分馏塔分馏塔通过分馏氯乙烯和反应废气,将纯净的氯乙烯产品分离出来。
三、工艺设计1.反应温度和压力的选择反应温度和压力的选择会影响氯化反应的速率和产率。
合理选择反应温度和压力可以提高氯乙烯的产率,并且减少副反应的产生。
2.催化剂的选择和适量添加适量添加一定的催化剂可以提高氯化反应速度和产率,促进反应的进行。
常用的催化剂有二氯化铁等。
3.设备选型和工艺流程优化选用适当的设备和优化工艺流程可以提高工艺的效率和产品质量,同时降低能耗和成本。
4.废气处理废气处理也是工艺设计中的重要环节,通过合适的废气处理方法,减少对环境的污染。
年产10万吨隔膜烧碱工艺设计——电解车间毕业设计
本科毕业设计(论文)资料本科毕业设计(论文)资料第一部分毕业论文本科毕业设计(论文)毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计毕业设计(论文)
毕业设计设计题目年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案设计总说明聚氯乙烯(PVC)是一种热塑性合成树脂,有优良的电绝缘性,难以自燃,主要用于生产透明薄膜、塑料管件、各类板材等。
其再加工产品在全球不同领域都有着非常广泛的应用。
根据设计任务书,本设计进行了年产10万吨聚氯乙烯(PVC)工艺的设计。
在查阅、参考大量文献以及对以往部分车间设计的研究学习下,进行了科学的设计以及对相关物料的衡算。
本设计计划采用悬浮聚合法生产聚氯乙烯,原料为氯乙烯单体以及混合用有机过氧化物和偶氮类引发剂、明胶分散剂和去离子水。
结合所选择的生产工艺方案和产品生产实际情况,进行了有关物料和热量平衡的计算。
安排每日三班次,每班8小时的生产强度,设计可达到日产303吨年产达10万吨的聚氯乙烯生产车间。
本设计也充分考虑到工作人员的工作环境以及工作安全性,尽可能将车间规划为安全的,绿色的,在工作人员遵守车间操作规程的情况下,工作更加安全高效。
本设计由许春华副教授指导,在反应确定、生产流程安排等整个设计过程中提出了许多宝贵意见,使得设计能更高效地完成,在此学生表示衷心感谢。
鉴于知识和实际经验所限,设计难免存在欠缺,恳请批阅老师批评指正。
目录1总论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 聚氯乙烯(PVC)概述与应用范围 (1)1.1.2 聚氯乙烯(PVC)改性品种 (1)1.1.3 聚氯乙烯(PVC)生产行业现状及发展前景 (3)1.2 聚氯乙烯(PVC)产品的分类和命名 (4)1.2.1 聚氯乙稀(PVC)产品分类 (4)1.2.2 聚氯乙稀(PVC)产品命名 (4)1.3 聚氯乙烯(PVC)生产方法[5] (5)1.3.1 悬浮聚合法[6] (5)1.3.2 乳液聚合法 (6)1.3.3 本体聚合法 (6)1.3.4 溶液聚合法 (6)1.4 设计规模原料选择与产品规格 (7)1.4.1设计规模 (7)1.4.2主要原料规格及技术指标 (7)1.4.3产品规格 (8)2工艺设计与计算 (9)2.1 工艺原理 (9)2.2 工艺条件影响因素 (9)2.2.1 聚氯乙烯(PVC)聚合主要影响因素 (9)2.3 工艺路线选择 (12)2.3.1 工艺路线选择原则 (12)2.3.2 悬浮法聚氯乙烯(PVC)工艺流程具体工艺路线 (12)2.3.3 工艺流程示意图 (13)2.4 工艺配方与工艺参数 (13)2.4.1 工艺配方(质量份): (13)2.4.2 工艺参数: (14)2.5 物料衡算 (14)2.5.2 物料衡算的方法与步骤 (15)2.5.3 物料衡算 (16)2.6热量衡算 (18)2.6.1 热量衡算的意义和作用 (18)2.6.2 热量衡算 (18)3设备选型 (21)3.1 选型原则 (21)3.2 关键设备选择与计算 (21)3.2.2 传热元件计算 (27)3.2.3 搅拌器的选择 (28)3.3 关键设备选用 (33)3.4 其它设备选择 (34)3.5 关键设备一览表 (35)4车间布置设计 (37)4.1 车间设备布置原则 (37)4.2 车间设备平面布置原则 (37)4.3 车间设备立面布置原则 (38)4.4 车间操作人员安排 (38)4.5 车间平面布局图 (38)5 非工艺设计 (40)5.1 环境保护 (40)5.2 公用工程 (40)5.2.1 供水 (40)5.2.2 供电 (41)5.2.3 供暖 (41)5.2.4 通风 (41)致谢 (43)参考文献 (44)1总论1.1 概述1.1.1 聚氯乙烯(PVC)概述与应用范围聚氯乙烯简称PVC,是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂,是氯乙烯的均聚物。
10万吨年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计
10万吨/年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计目录前言 (1)一、设计背景 (1)(一)氯乙烯的概述 (1)(二)氯乙烯的生产方法 (1)1、电石乙炔法 (1)2、二氯乙烷法 (2)3、乙烯氧氯化法 (3)(三)设计思路 (4)二、设计内容 (4)(一) 工艺流程及选择工艺条件 (4)1、工艺流程 (4)2、工艺条件 (5)(二)10万吨/年PVC车间氯乙烯净化工段的物料衡算 (7)1、混合器的物料衡算 (7)2、混合脱水系统的物料衡算 (8)3、转化器物料衡算 (9)4、水洗塔的物料衡算 (10)5、碱洗塔的物料衡算 (11)(三) 主要设备的工艺计算及选型 (13)1、反应器 (13)2、换热器 (13)3、水洗塔及碱洗塔 (18)4、低沸塔及高沸塔 (19)(四)工艺流程方框图 (20)(五)三废处理 (21)1、废渣处理 (21)2、废气处理 (21)3、废水的处理 (21)三、设计总结 (21)四、参考文献 (22)前言氯乙烯(简称VC),是合成聚氯乙烯(简称PVC)的单体。
聚氯乙烯树脂是一种重要的塑料原料,是五大通用合成树脂之一,具有良好的物理及机械性能,广泛应用于生产生活中的各个领域。
氯乙烯单体的生产是聚氯乙烯工业中的一个重要环节。
随着我国经济高速发展,氯乙烯原料的社会需求量日益剧增,树脂合成技术和加工技术的进步,使聚氯乙烯在工业、农业、建筑、汽车包装和家电等各个领域的到了广泛的应用,尤其是我国的建筑行业对聚氯乙烯的需求强劲市场缺口较大。
而氯乙烯的单体,只有供应充足才能满足它的后续产品有更大的发展。
本毕业设计为10万吨/年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计,以传统的电石乙炔法生产工艺为设计依据,并广泛收集了有关生产和工艺设计的资料,对生产的工艺流程进行了设计。
电石乙炔法,用乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯,乙炔与氯化氢的摩尔比为1:1.05~1.10,使用氯化汞作催化剂,反应压力为0.17MPa,反应温度120~180℃,一般转化率可达99%。
氯碱装置氯气、氢气处理工序初步设计——毕业设计
氯碱装置氯气、氢气处理工序初步设计——毕业设计四川理工学院毕业设计 (论文) 说明书题目 200 kt/a烧碱装置氯气、氢气处理工序的初步设计作者系别材料与化学工程系专业无机化工99.1班指导教师接受任务日期完成任务日期论文评阅教师论文答辩教师毕业设计(论文)任务书学生姓名专业无机化工班级指导教师(签名)题目 200 kt/a烧碱装置氯气、氢气处理工序的初步设计原始数据200 kt/a烧碱装置Cl2、H2处理,年工作日330天,其余数据以工厂实际收集数据为准。
说明书内容:1.进行工序工艺流程设计,绘制带控制点的工艺流程图;2.进行工序物料、热量衡算,并编制物、热平衡数据表;3.进行工序设备设计或选型,编制设备一览表;4.绘制主要设备的设备图;5.编制工序初步设计说明书。
图纸要求学生综合训练方面的要求:完成期限:2003年2月24日至2003年6月2日教研室主任:(签名)年月日目录第一篇氯气处理 1第一章总论 1 一概述 1 二氯气处理的任务和方法 1 三工艺流程简介 2第二章氯气工艺计算4一氯气处理工艺流程 4 二计算依据 4 三工艺计算 5 (一)第一钛冷却器 5 (二)第二钛冷却器 8 (三)硫酸干燥塔Ⅰ(填料塔) 10 (四)硫酸干燥塔Ⅱ(泡罩塔) 11 第三章主要设备设计及选型13一第一钛冷却器 13 二第二钛冷却器 20 三硫酸干燥塔Ⅰ(填料塔) 25 四硫酸干燥塔Ⅱ(泡罩塔) 27 五除沫器 28 第二篇氢气处理29第一章总论29一概述 29 二氢气处理工艺流程确定 30 第二章工艺计算31 一氢气处理工艺流程 31 二计算依据 31 三工艺计算 32 (一)一段洗涤冷却塔 32 (二)二段洗涤冷却塔 34 第三章主要设备设计及选型36一一段洗涤塔 36 二二段洗涤塔 37 三主要管径 38 四氢气输送设备 39 五水输送泵 39 六液封循环水池 39 七氢气缓冲罐 39 主要设备一览表40设计评述41参考文献42第一篇氯气处理第一章总论一. 概述1. 氯气氯气Cl,分子量70.906,常温下,氯是黄绿色,具有使人窒息气味的气体,2有毒。
化工论文 年产10万吨盐酸工艺设计
中国网络大学CHINESE NETWORK UNIVERSITY本科毕业设计(论文)年产10万吨盐酸工艺设计院系名称:专业:学生姓名:学号:123456789指导老师:中国网络大学教务处制2019年03月01日目录摘要 (IV)Abstract (V)引言 (1)第一章综述 (2)1.1 盐酸的性质及用途 (2)1.2 盐酸的工艺历史 (2)1.3 盐酸的生产历史 (3)1.4 盐酸工艺及存在问题 (4)1.4.1 盐酸生产工艺流程简介 (4)1.4.2 工艺路线的确定 (5)1.4.3 三合一石墨炉法工艺过程中存在的问题 (6)1.5 课题的目的和意义 (6)第二章盐酸生产工艺流程 (8)2.1 产品性质 (8)2.1.1 物理性质 (8)2.1.2 化学性质 (8)2.1.3 产品规格 (9)2.2 主要原料性质与规格 (9)2.2.1 原料的理化性质 (9)2.2.2 原料来源 (10)2.2.3 原料组成 (10)2.3 合成反应条件和机理 (11)2.3.1反应条件 (11)2.3.2 反应机理分析 (11)2.4 生产工序及生产流程说明 (13)2.4.1 氯化氢合成 (13)2.4.2 氯化氢吸收 (13)2.4.3 产品的贮存 (13)2.5 主要设备 (13)第三章盐酸生产装置的物料及热量衡算 (15)3.1 物料衡算 (15)3.1.1 计算依据 (15)3.1.2 计算 (15)3.1.3 进出合成炉气体 (16)3.1.4 三合一合成炉吸收段物料衡算 (18)3.1.5 尾气吸收塔物料衡算 (19)3.2 热量衡算 (20)第四章尾气吸收塔的设计 (23)4.1 尾气吸收塔高度与塔径的计算 (23)4.1.1 塔径D的计算 (23)4.1.2 填料层高度Z的计算 (24)4.2 除雾器 (26)4.3 液体分布器的计算 (26)4.4 管径尺寸计算 (26)4.5 筒体壁厚计算 (27)4.6 人孔 (28)4.7 封头 (28)4.8 尾气吸收塔塔高 (28)结论 (29)致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-氯碱生产—盐水精制工艺[管理资料]
济源职业技术学院毕业设计(论文)(冶金化工系)题目氯碱生产—盐水精制工艺专业应用化工技术班级姓名学号指导教师完成日期2012年6月30日~2012年9月30日目录摘要 (3)第一章绪论 (4)氯碱工业概述 (4)氯碱工业主要产品及用途 (4)氯碱工业的发展趋势 (4) (5)我国的氯碱工业及其发展趋势 (5)第二章盐水精制工艺 (6)原盐的品种及组成 (6) (7) (7) (10) (13)第三章精制工艺主要生产设备 (18) (18)溶盐设备——化盐桶 (18)澄清设备——浮上澄清桶 (18)过滤设备——虹吸式过滤器 (19)盐泥处理设备——三层洗泥桶、板框式压滤机 (20)盐水二次精制工艺主要生产设备 (22)炭素管式过滤器 (22)螯合树脂塔 (23)第四章工艺计算 (24)计算依据 (24)物料衡算 (25)精盐水组成 (25) (25)盐水精制剂的用量 (26)盐泥的组成 (27)回收盐水组成 (27)补充水量 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录一 (32)附录二 ................................................. 错误!未定义书签。
摘要盐水的生产精制工段是将固体原盐与蒸发工段送来的回收的淡盐水、洗盐泥回收的淡盐水,按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液,同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等),使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物,然后加入助沉剂(苛化麸皮或聚丙烯酸钠等),经过澄清、砂滤、中和等步骤,制得质量合格的精盐水,按需要源源不断地输送给电解工段。
在确定好工艺流程的基础上进行物料衡算和能量衡算,从而确定出主要工艺设备的型号、尺寸及数量,并绘制带控制点的工艺流程图和主要设备图等。
关键词:氯碱工业原盐盐水精制工艺流程第一章绪论氯碱工业概述工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
烧碱实习报告--年产10万吨烧碱工艺设计
实习报告题目年产10万吨烧碱工艺设计专业应用化工技术班级应用化工1001班姓名学号前言1.内容 (4)2.国内的发展状况及瓶颈 (4)3.发展趋势 (6)第一章化盐工段 (7)1.1工艺原理 (7)1.2主要工艺指标 (8)1.3工艺流程 (8)1.4主要设备及作用和工作原理 (9)1.4.1化盐桶 (9)1.4.2澄清桶 (9)1.4.3砂滤器 (10)第二章电解工段 (10)2.1金属阳极电解工段 (10)2.1.1工艺原理 (10)2.1.2主要工艺指标 (10)2.1.3工艺流程 (11)2.1.4主要设备及作用 (12)2.2离子膜工段 (12)2.2.1工艺原理 (12)2.2.2主要工艺控制指标 (13)2.2.3工艺流程 (15)2.2.4主要设备及作用 (16)第三章氢气和氯气处理工段 (19)3.1氢气处理 (19)3.1.1工艺原理 (19)3.1.2工艺流程 (19)3.1.3主要设备及作用 (20)3.2氯气处理 (20)3.2.1工艺原理 (20)3.2.2工艺流程 (21)3.2.3主要工艺指标 (22)3.2.4主要设备及作用 (24)第四章固碱工段 (27)4.1工艺原理 (27)4.2主要工艺指标 (27)4.3工艺流程(附工艺流程图) (27)4.4主要设备及作用和工作原理 (28)参考文献 (29)前言1.内容离子膜法制烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱(即氢氧化钠)。
其主要原理是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H +、Na +通过,而Cl -、OH -和两极产物H 2和Cl 2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl 2和阴极产物H 2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl 2和阴极另一产物NaOH 反应而生成NaClO 影响烧碱纯度的作用。
主要原料:饱和食盐水,但由于粗盐水中含有泥沙、Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、SO 42-等杂质,远不能达到电解要求,因此必须经过提纯精制。
年产10万吨PVC聚合工段设计——开题报告
(4)进行高沸塔的物料衡算
热
量
衡
算
基
本
步
骤
(1)确定热量衡算的已知条件
(1)确定热量衡算的已知条件
(1)确定热量衡算的已知条件
(2)进行冷却器的热量衡算
(2)进行低沸塔的热量衡算
(2)进行聚合釜的热量衡算
(3)进行固碱干燥器的热量衡算
(3)器的热量衡算
(3)通过计算得到的数据,结合设备计算的理论知识,参照国家的有关要求标准,对设备进行设计计算和确定;
腾
床
干
燥
图1PVC制备的工艺流程图
本次设计为年产10万吨聚氯乙烯聚合工段设计,采用了聚氯乙烯悬浮聚合工艺,介绍了聚氯乙烯的聚合工艺及合成聚氯乙烯的流程和设备,对整个生产工艺做出了详细的叙述。悬浮聚合的过程是先将去离子水用泵打入聚合釜中启动搅拌器,依次将分散剂溶液、引发剂及其他助剂加入聚合釜内。然后,对聚合釜夹套内通入蒸汽和热水,当聚合釜内温度升高至聚合温度(50~58℃)后,改通冷却水,控制聚合温度不超过规定温度的正负0.5℃。聚合物悬浮液送碱处理釜,用浓度为36%~42%的NaOH溶液处理,加入量为悬浮液的0.05%~0.2%,用蒸汽直接加热至70~80℃,维持1.5~2小时,然后用氮气进行吹气降温至65℃以下时,再送去过滤和洗涤。然后送入汽提塔以除去二氧化碳等气体。其次送入离心分离槽和旋风干燥床等里进行分离干燥。最后成品储存包装。
年产10万吨PVC烧碱装置氯气处理工序的初步设计 精品
0121摘要在生产十万吨PVC产品的烧碱工段中要采取相关的方法对氯气进行处理。
此次设计的主要目的是掌握烧碱脱氯的原理,设计脱氯设备的计算。
在水银法和离子膜法烧碱生产过程中,自由解槽阳极室流出的淡盐水中溶解有少量的氯气[1]。
氯气是一种具有异臭和强烈刺激性气味的黄绿色气体,毒性很大。
这部分氯气若不除去将在淡盐水的输送和再利用过程中产生很多的问题,如腐蚀管路和设备,影响盐水的精制和沉降,腐蚀碳素烧结管,使蟹合树脂中毒,污染和恶化生产操作环境等[2]。
因此,淡盐水在重饱和前必须进行脱氯处理。
本次设计的主要设备有冷却器、干燥塔、除沫器等,是为了提高自己的理论联系实际的能力,分析问题的能力,让自己在实践运用中巩固所学知识。
本设计从初步设计的角度对年产10万吨PVC化工厂进行了全面设计,设计结果达到了设计课题的基本要求,完成了PVC的生产工厂的初步设计,进行了可行性论证,完成了物料、热量、设备等的相关计算。
关键词:PVC;烧碱;氯气;工艺设计;工艺计算AbstractAbstract in the production of one hundred thousand tons of caustic soda, PVC products to take the relevant section in the method to remove chlorine. The main purpose of this design is to master the principles of caustic soda dechlorinated, dechlorination equipment design calculations. In mercury and ion-exchange membrane caustic soda production process, the free solution tank of salt water out of the anode chamber with a small amount of dissolved chlorine. Chlorine is a strong pungent odor with smell and yellow-green gas, very toxic. If this part of the chlorine in salt water to remove the transmission and re-use process produces a lot of problems, such as corrosion of piping and equipment, the impact of refined salt and subsidence, erosion carbon sintered tube, the crab combined resin poisoning, pollution and deterioration of the production operations environment. Therefore, in light salt water must be dechlorinated before re-saturation process.The design of the main equipment coolers, drying tower, demister, etc., in order to improve their ability to integrate theory with practice, the ability to analyze problems,make their use in practice to consolidate the knowledge. The design from the perspective of the preliminary design of chemical plants produce 100,000 tons of PVC a comprehensive design, the design results to the design issues of the basic requirements ,completion of a PVC production plant preliminary design, feasibility study carried out to complete the material , heat, equipment and other related calculations.Keywords: PVC; Caustic soda; Chlorine; Process design; Process calculation目录摘要 (I)Abstract (II)目录............................................................................................................................................... I II 第1章综述.............................................................................................................................. - 1 -1.1 PVC ............................................................................................................................... - 1 -1.1.1 PVC的物理化学性质 ........................................................................................ - 1 -1.1.2 PVC生产工艺 .................................................................................................... - 1 -1.2 氯碱工业...................................................................................................................... - 2 -1.2.1 氯碱工业的发展现状........................................................................................ - 2 -1.2.2 氯碱工业的未来发展目标................................................................................ - 3 -1.3 烧碱.............................................................................................................................. - 3 -1.3.1氢氧化钠的性质................................................................................................. - 3 -1.3.2氢氧化钠的用途................................................................................................. - 3 -1.3.3烧碱生产工艺..................................................................................................... - 4 -1.4 氯气处理...................................................................................................................... - 5 -1.4.1 氯气的性质........................................................................................................ - 5 -1.4.2氯气处理的任务和方法..................................................................................... - 5 -1.4.3工艺流程简介..................................................................................................... - 6 -1.5工艺流程的确定........................................................................................................... - 7 - 第2章氯气工艺计算.............................................................................................................. - 9 -2.1氯气处理工艺流程....................................................................................................... - 9 -2.2计算依据....................................................................................................................... - 9 -2.3.工艺计算..................................................................................................................... - 10 -2.3.1第一钛冷却器................................................................................................... - 10 -2.3.2第二钛冷却器................................................................................................... - 13 -2.3.3硫酸干燥塔Ⅰ(填料塔)............................................................................... - 15 -2.3.4硫酸干燥塔Ⅱ(泡罩塔)............................................................................... - 17 - 第3章主要设备设计及选型................................................................................................ - 19 -3.1 第一钛冷却器............................................................................................................ - 19 -3.1.1确定设计方案................................................................................................... - 19 -3.1.2相关物性数据................................................................................................... - 19 -3.1.3确定物性数据................................................................................................... - 20 -3.1.4估算传热面积................................................................................................... - 21 -3.1.5第一钛冷却器的核算....................................................................................... - 23 -3.2 第二钛冷却器............................................................................................................ - 27 -3.2.1第二钛冷却器核算........................................................................................... - 27 -3.3.硫酸干燥塔Ⅰ(填料塔) .............................................................................................. - 30 -3.3.1填料的选择....................................................................................................... - 30 -3.3.2塔径的确定....................................................................................................... - 30 -3.3.3压降计算........................................................................................................... - 31 -3.3.4塔高确定........................................................................................................... - 31 -3.4. 硫酸干燥塔Ⅱ(泡罩塔)....................................................................................... - 31 -3.4.1塔径的确定....................................................................................................... - 32 -3.4.2 塔高的确定...................................................................................................... - 32 - 参考文献.................................................................................................................................. - 33 - 结束语...................................................................................................................................... - 34 - 致谢.......................................................................................................................................... - 35 -第1章 综述1.1 PVC1.1.1 PVC 的物理化学性质聚氯乙烯具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。
年产十万吨烧碱工艺设计毕业论文
年产⼗万吨烧碱⼯艺设计毕业论⽂(此⽂档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)年产⼗万吨烧碱⼯艺设计The Process Design of Caustic Soda Based on 100kt/a⽬录摘要............................................................. I Abstract .. (Ⅱ)引⾔ (1)第⼀章⼯艺路线的选择 (2)第⼆章精制盐⽔⼯段 (3)2.1 精盐⽔指标 (3)2.2 原盐质量 (3)2.3 淡盐⽔脱氯及过碱量控制 (4)2.4 粗盐⽔含量、温度以及流量 (4)2.5 精制剂的配制 (4)2.6 助沉剂配制 (5)2.7 精制反应时间 (5)2.8 炭素管过滤器性质及⼯作要求 (5)2.9 树脂塔的操作要点 (5)2.9.1 树脂塔最⼤流量 (5)2.9.2 盐⽔温度 (5)2.9.3 盐⽔pH值 (5)2.9.4 树脂塔压差控制 (6)第三章电解⼯段的物料衡算 (7)3.1离⼦膜交换原理 (7)3.2电解槽内物料衡算 (7)3.2.1计算依据 (7)3.2.2计划任务 (7)3.2.3电解槽选型 (7)3.2.4物料衡算 (8)第四章电解液蒸发 (10)4.1蒸发概论 (10)4.1.1碱液蒸发的基本概念 (10)4.1.2离⼦膜碱液蒸发的特点 (10)4.2蒸发流程及设备类型选择 (10)4.2.1蒸发流程 (10)4.2.2蒸发设备 (12)4.3蒸发⼯艺计算 (13)4.3.1蒸发⽔量的计算 (13)4.3.2各效传热温度差的计算 (14)4.3.3各效物料、热量衡算 (15)4.3.4各效所需传热⾯积的计算 (16)4.3.5试差计算 (17)第五章固碱⼯艺 (21)5.1固碱流程选择 (21)5.2固碱热量、物料衡算 (21)5.2.1降膜蒸发器 (21)5.2.2降膜浓缩器 (22)5.3离⼦膜固碱种类 (23)第六章主要设备选型和设计 (24)6.1电解槽选型及依据 (24)6.2蒸发设备的计算 (26)6.2.1蒸发器加热管数及加热室直径的计算 (26)6.2.2蒸发器循环管的计算 (26)6.2.3蒸发器分离室的计算 (27)6.2.4接管尺⼨的计算 (27)结论 (29)致谢............................................ 错误!未定义书签。
年产10万吨氯碱车间氯化氢合成工段的初步设计_毕业论文设计
年产10万吨氯碱车间氯化氢合成⼯段的初步设计_毕业论⽂设计(此⽂档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)摘要本设计是以氯化氢为产品,年产10万吨氯碱车间氯化氢合成⼯段的初步设计。
说明书⾸先阐述了合成氯化氢的意义与作⽤,国内外氯化氢合成的研究现状以及发展前景。
其次介绍了本设计的设计依据,⼚址选择,原材料及产品规格。
确定⼯艺路线,⼯艺流程的简述,以及整个⽣产过程的物料和热量衡算。
对氯化氢合成炉、吸收器以及解析塔等主要设备进⾏了计算以及相应的选型,并综合各⽅⾯因素对车间布置,⾃动控制,安全和环境保护⼯程以及公⽤⼯程进⾏了合理的设计。
完成了20000字的设计说明书,同时对⽣产流程图,车间平⽴⾯布置图以及主体设备图进⾏了绘制。
关键词:氯化氢;氯碱;合成;⼯艺路线AbstractHydrogen chloride is the product of the the design, the preliminary design of an annual output of 100,000 tons of chlor-alkali workshop chloride Section. Manual first expounded the significance and role of the synthesis of chloride, chloride synthesis of current research and development prospects at basis of the design, site selection, raw material and product specifications. Determine the process route, a brief description of the process, as well as material and process. Hydrogen chloride synthesis furnace, the main equipment of the absorber, as well as analytical tower were calculated and the corresponding selection, and integration of various factors on the plant layout, automatic control, safety and environmental protection engineering and public works for a reasonable design. Completed a 20,000-word design specification, flow chart of production workshop and facade layout and the main equipment Figure drawing.Keywords: Hydrogen chloride; Chlor-alkali; Synthesis;Process route⽬录摘要 (I)ABSTRACT............................................................................................................................................... I I 第1章总论 (1)1.1概述 (1)1.1.1⽣产的意义与作⽤ (1)1.1.2国内外的现状及发展前景 (1)1.1.3产品的性质与特点 (2)1.1.4产品的⽣产⽅法概述 (3)1.2设计依据 (4)1.3⼚址选择 (4)1.4设计规模与⽣产制度 (4)1.4.1设计规模 (4)1.4.2 ⽣产制度 (5)1.5 原料与产品规格 (5)1.5.1 主要原料规格及技术指标 (5)1.5.2 产品规格 (6)1.6 经济核算 (6)第2章⼯艺设计和计算 (7)2.1 ⼯艺原理 (7)2.2 ⼯艺路线的选择 (8)2.3 ⼯艺流程简述 (9)2.3.1 ⼯艺流程⽰意图 (9)2.3.2 ⼯艺流程简述 (9)2.4 物料衡算 (10)2.4.1 ⽣产能⼒及原料氯⽓与氢⽓量的计算 (10) 2.4.2 合成炉的物料衡算 (10)2.4.3 降膜吸收器的物料衡算 (13)2.4.4 解吸塔的物料衡算 (14)2.4.5 尾⽓吸收塔的物料衡算 (15)2.5 热量衡算 (16)2.5.1 合成炉的热量衡算 (16)2.5.2 ⽯墨冷却器的热量衡算 (22)2.5.3降膜吸收器的热量衡算 (24)2.5.4解吸塔的热量衡算 (26)2.5.5 尾⽓吸收塔的热量衡算 (27)2.5.6⽯墨换热器的热量衡算 (29)2.5.7盐⽔⽯墨冷却器的热量衡算 (30)2.6 Aspen模拟 (31)2.6.1全流程的Aspen模拟图 (31)2.6.2氯化氢合成炉的Aspen模拟图 (31)2.6.3降膜吸收器的Aspen模拟图 (32)第3章设备选型 (35)3.1 关键设备的计算 (35)3.1.1合成炉炉体直径的计算 (35)3.1.2合成炉换热⾯积的计算 (35)3.1.3合成炉炉⾼的计算 (39)3.1.4合成炉灯头尺⼨的计算 (39)3.1.5爆破膜尺⼨的计算 (42)3.1.6 厚度的计算 (43)3.1.7 封头的选择及计算 (44)3.2 其他设备的计算及选型 (45)3.2.1⽯墨冷却器的计算及选型 (45)3.2.2降膜吸收器的计算及选型 (46)3.2.3 尾⽓吸收塔的计算及选型 (47)3.2.4解吸塔的计算及选型 (48)3.2.5⽯墨换热器的计算及选型 (49)3.2.6盐⽔⽯墨冷却器的计算及选型 (52)第4章设备⼀览表 (53)第5章车间设备布置 (54)第6章⾃动控制 (55)第7章安全和环境保护 (57)7.1 安全 (57)7.2 三废产⽣情况 (58)7.3 三废处理情况 (58)第8章公⽤⼯程 (58)8.1 供⽔ (58)8.2 供电 (59)8.3 供暖 (59)8.4 通风 (60)参考⽂献 (60)致谢 (61)第1章总论1.1概述1.1.1⽣产的意义与作⽤⼯业上⽤电解饱和⾷盐⽔的⽅法来制取NaOH、Cl2、H2,并以它们为原料⽣产⼀系列化⼯产品,称之为氯碱⼯业。
年产10万吨烧碱车间化盐工段模拟工艺设计
年产10万吨烧碱车间化盐工段模拟工艺设计王盼盼;李全良;王筠【摘要】离子膜法制碱是当今氯碱工业中崛起的新技术,膜电解生产的氢氧化钠浓度可达30%-50%(质量).此外,离子膜电解制碱还有投资省、生产成本低、能耗低、无污染、氢氧化钠质量好等优点.因此在国内外无论是新建、改造和扩建生产装置都会首先考虑这一技术.生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,本设计按照经济合理、技术先进、系统最优、工艺可靠的原则完成.包括化盐工段的工艺方案(一次精制盐水、二次精制盐水)、工艺流程图以及初步物料衡算与经济预算.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P104-107)【关键词】离子膜法制碱;精制盐水;工艺流程图【作者】王盼盼;李全良;王筠【作者单位】周口师范学院化学系,河南周口466000;周口师范学院化学系,河南周口466000;周口师范学院化学系,河南周口466000【正文语种】中文引言中国氯碱工业发展起步于上世纪三十年代,迄今已有70余年的发展历史。
从上世纪末期开始到本世纪初的近十年间,是国内氯碱工业规模和实力成长最为迅速的时期。
特别是2003年后,在国内经济环境好的大背景下,随着我国聚氯乙烯反倾销案的胜诉,国内氯碱行业两大主要产品聚氯乙烯和烧碱的产能和产量增长迅速,并双双在2005年跻身世界首位,成为了当今全球最重要的氯碱行业产品生产国和消费国之一[1]。
截止到2012年底,全球氯碱工业总产值已超过200亿美元,世界烧碱的使用需求量达6470万吨/年,氯的使用需求量达为6060万吨/年。
氯碱工业是我国国民经济的重要组成部分,是基础化工原材料行业,其碱、氯、酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业,在整个国家工业体系中占据着十分重要的基础性地位。
氯碱工业以盐为原料,它通过电解饱和食盐水制成烧碱、盐酸、氯气、氢气,氯气还用于食品、纺织、造纸、医药等行业,氯气进一步制成以聚氯乙烯为代表的多种耗氯产品,目前我国能够生产200多种耗氯产品,主要品种70多个。
10万吨年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计
10万吨/年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计目录前言 (1)一、设计背景 (1)(一)氯乙烯的概述 (1)(二)氯乙烯的生产方法 (1)1、电石乙炔法 (1)2、二氯乙烷法 (2)3、乙烯氧氯化法 (3)(三)设计思路 (4)二、设计内容 (4)(一) 工艺流程及选择工艺条件 (4)1、工艺流程 (4)2、工艺条件 (5)(二)10万吨/年PVC车间氯乙烯净化工段的物料衡算 (7)1、混合器的物料衡算 (7)2、混合脱水系统的物料衡算 (8)3、转化器物料衡算 (9)4、水洗塔的物料衡算 (10)5、碱洗塔的物料衡算 (11)(三) 主要设备的工艺计算及选型 (13)1、反应器 (13)2、换热器 (13)3、水洗塔及碱洗塔 (18)4、低沸塔及高沸塔 (19)(四)工艺流程方框图 (20)(五)三废处理 (21)1、废渣处理 (21)2、废气处理 (21)3、废水的处理 (21)三、设计总结 (21)四、参考文献 (22)前言氯乙烯(简称VC),是合成聚氯乙烯(简称PVC)的单体。
聚氯乙烯树脂是一种重要的塑料原料,是五大通用合成树脂之一,具有良好的物理及机械性能,广泛应用于生产生活中的各个领域。
氯乙烯单体的生产是聚氯乙烯工业中的一个重要环节。
随着我国经济高速发展,氯乙烯原料的社会需求量日益剧增,树脂合成技术和加工技术的进步,使聚氯乙烯在工业、农业、建筑、汽车包装和家电等各个领域的到了广泛的应用,尤其是我国的建筑行业对聚氯乙烯的需求强劲市场缺口较大。
而氯乙烯的单体,只有供应充足才能满足它的后续产品有更大的发展。
本毕业设计为10万吨/年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计,以传统的电石乙炔法生产工艺为设计依据,并广泛收集了有关生产和工艺设计的资料,对生产的工艺流程进行了设计。
电石乙炔法,用乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯,乙炔与氯化氢的摩尔比为1:1.05~1.10,使用氯化汞作催化剂,反应压力为0.17MPa,反应温度120~180℃,一般转化率可达99%。
年产10万吨氯乙烯工艺设计项目设计方案
设计方案项目背景:氯乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、涂料、农药等多个领域。
我国是全球最大的氯乙烯生产和消费国家之一,但生产设备老化、能耗高等问题制约了其可持续发展。
因此,本设计方案旨在设计一套年产量为10万吨的氯乙烯工艺,利用先进的技术和设备,提高产能和能源利用效率。
设计方案:1.原料准备:该工艺采用乙烯和氯气为原料,通过氯化反应生成氯乙烯。
乙烯和氯气作为主要原料需要在储罐中储存,并通过气体管道输送至反应箱进行反应。
为确保原料的供给稳定和安全,需要设计合适的储存和输送系统,并设置相应的自动控制和安全设备。
2.反应过程:该工艺采用常压氯化法进行氯化反应。
乙烯和氯气通过催化剂在反应箱中进行氯化反应生成氯乙烯。
为提高反应效率和选择性,需要选择合适的催化剂和反应条件,并设计适当的反应器结构和控制系统。
同时,需要考虑废气处理和安全措施,避免有毒气体泄漏和环境污染。
3.分离和提纯:反应产生的气体混合物需要经过分离和提纯才能得到纯净的氯乙烯产品。
首先通过冷凝和压缩将气体混合物转化为液体,然后采用分离技术如蒸馏、吸附等进行分离和提纯。
分离后的氯乙烯产品需要经过后续的脱水、脱色等工艺步骤,得到满足市场要求的产品。
4.能源回收利用:为提高能源利用效率,该工艺设计考虑了能源回收利用系统。
具体包括废热回收、废气回收等。
废热回收可以通过余热锅炉进行,将废热转化为蒸汽等能源进行再利用;废气回收可以通过气体分离和净化系统,将有价值的气体组分进行回收利用。
5.自动控制系统:为确保生产过程的稳定和安全,该工艺设计采用自动控制系统进行全面控制。
通过传感器和仪表对关键工艺参数进行监测和控制,自动化地调节反应条件、制备工艺等,提高生产效率和产品质量。
同时,系统还需要具备报警、故障诊断等功能,保证生产的安全和可靠性。
6.安全环保措施:该工艺设计重点考虑安全和环保问题。
针对反应过程中有毒气体的泄漏和排放,需要设计相应的密封装置和废气处理系统,降低对环境和人体的影响。
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年产10万吨氯碱车间氯化氢合成工段的初步设计摘要本设计是以氯化氢为产品,年产10万吨氯碱车间氯化氢合成工段的初步设计。
说明书首先阐述了合成氯化氢的意义与作用,国内外氯化氢合成的研究现状以及发展前景。
其次介绍了本设计的设计依据,厂址选择,原材料及产品规格。
确定工艺路线,工艺流程的简述,以及整个生产过程的物料和热量衡算。
对氯化氢合成炉、吸收器以及解析塔等主要设备进行了计算以及相应的选型,并综合各方面因素对车间布置,自动控制,安全和环境保护工程以及公用工程进行了合理的设计。
完成了20000字的设计说明书,同时对生产流程图,车间平立面布置图以及主体设备图进行了绘制。
关键词:氯化氢;氯碱;合成;工艺路线AbstractHydrogen chloride is the product of the the design, the preliminary design of an annual output of 100,000 tons of chlor-alkali workshop hydrogen chloride Section. Manual first expounded the significance and role of the synthesis of hydrogen chloride, hydrogen chloride synthesis of current research and development prospects at home and abroad. Second, it describes the design basis of the design, site selection, raw material and product specifications. Determine the process route, a brief description of the process, as well as material and heat balance of the entire production process. Hydrogen chloride synthesis furnace, the main equipment of the absorber, as well as analytical tower were calculated and the corresponding selection, and integration of various factors on the plant layout, automatic control, safety and environmental protection engineering and public works for a reasonable design. Completed a 20,000-word design specification, flow chart of production workshop and facade layout and the main equipment Figure drawing.Keywords: Hydrogen chloride; Chlor-alkali; Synthesis;Process route目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章总论 (1)1.1概述 (1)1.1.1生产的意义与作用 (1)1.1.2国内外的现状及发展前景 (1)1.1.3产品的性质与特点 (2)1.1.4产品的生产方法概述 (3)1.2设计依据 (4)1.3厂址选择 (4)1.4设计规模与生产制度 (4)1.4.1设计规模 (4)1.4.2 生产制度 (4)1.5 原料与产品规格 (5)1.5.1 主要原料规格及技术指标 (5)1.5.2 产品规格 (5)1.6 经济核算 (5)第2章工艺设计和计算 (7)2.1 工艺原理 (7)2.2 工艺路线的选择 (8)2.3 工艺流程简述 (9)2.3.1 工艺流程示意图 (9)2.3.2 工艺流程简述 (9)2.4 物料衡算 (9)2.4.1 生产能力及原料氯气与氢气量的计算 (9)2.4.2 合成炉的物料衡算 (10)2.4.3 降膜吸收器的物料衡算 (13)2.4.4 解吸塔的物料衡算 (14)2.4.5 尾气吸收塔的物料衡算 (15)2.5 热量衡算 (16)2.5.1 合成炉的热量衡算 (16)2.5.2 石墨冷却器的热量衡算 (21)2.5.3降膜吸收器的热量衡算 (23)2.5.4解吸塔的热量衡算 (26)2.5.5 尾气吸收塔的热量衡算 (27)2.5.6石墨换热器的热量衡算 (29)2.5.7盐水石墨冷却器的热量衡算 (30)2.6 Aspen模拟 (31)2.6.1全流程的Aspen模拟图 (31)2.6.2氯化氢合成炉的Aspen模拟图 (31)2.6.3降膜吸收器的Aspen模拟图 (32)第3章设备选型 (35)3.1 关键设备的计算 (35)3.1.1合成炉炉体直径的计算 (35)3.1.2合成炉换热面积的计算 (35)3.1.3合成炉炉高的计算 (39)3.1.4合成炉灯头尺寸的计算 (40)3.1.5爆破膜尺寸的计算 (43)3.1.6 厚度的计算 (43)3.1.7 封头的选择及计算 (44)3.2 其他设备的计算及选型 (45)3.2.1石墨冷却器的计算及选型 (45)3.2.2降膜吸收器的计算及选型 (46)3.2.3 尾气吸收塔的计算及选型 (47)3.2.4解吸塔的计算及选型 (48)3.2.5石墨换热器的计算及选型 (50)3.2.6盐水石墨冷却器的计算及选型 (52)第4章设备一览表 (53)第5章车间设备布置 (54)第6章自动控制 (55)第7章安全和环境保护 (57)7.1 安全 (57)7.2 三废产生情况 (57)7.3 三废处理情况 (57)第8章公用工程 (58)8.1 供水 (58)8.2 供电 (58)8.3 供暖 (59)8.4 通风 (59)参考文献 (60)致谢 (61)第1章总论1.1概述1.1.1生产的意义与作用工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2、H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称之为氯碱工业。
NaOH、Cl2和H2都是重要的化工生产原料,可以进一步加工成多种化工产品,广泛用于各工业。
所以氯碱工业及相关产品几乎涉及国民经济及人民生活的各个领域。
氯化氢在化工生产中液有广泛的用途。
在有机化学工业中,氯化氢是极为重要的基础原料,可与烯烃与炔烃发生液相加成反应,或在有催化剂作用下进行加成反应以制取氯乙烯、氯乙烷和氯丁二烯等重要化工产品。
还可与烃类发生氧氯化反应生成二氯乙烷、氯苯、三氯乙烯和四氯化碳等氯烃产品。
在电子工业中,氯化氢可用于硅外延生长、气相抛光、吸杂、刻蚀和结晶处理等工艺。
在石油工业中,对由渗透率低的石灰岩组成的储油结构进行酸化,可扩大岩层裂缝,提高油的流动性和渗透率。
1.1.2国内外的现状及发展前景1.1.2.1氯碱工业的国内外现状及发展前景世界氯碱生产集中度较高,其中半数集中在亚洲,但其规模普遍较小。
世界氯碱技术发展总体方向是规模大型化,节能降耗技术将成为重点,新建和扩建氯碱产能90%以上将采用离子膜法工艺。
我国氯碱工业创建于20世纪20年代。
近几年,我国的氯碱生成工艺虽然有了较大的变化,采用先进的生成工艺的生产装置逐年增加,但是,总的来说,生产工艺与国外相比相对落后,再加上其他一些因素,生产成本普遍较高[5]。
1.1.2.2氯化氢合成的国内外现状及发展前景随着石油化工的蓬勃兴起,对氯的需求量大幅增长,推动了氯碱工业的发展,为了利用大量的副产物氢气,合成法制盐酸发展起来了。
目前国内外对于制备高纯度氯化氢的方法很多。
例如,解吸法,盐酸脱析法,合成法,工业副产酸脱析法,石油化工副产氯化氢提纯法等。
本世纪上半叶合成法逐渐成为世界各国生产盐酸的主要方法。
我国在合成氯化氢气体的生产过程中不断进行革新,引进国外先进工艺流程。
今年来,由于石墨炉的广泛使用,生产效率大幅度提高,也使得氯化氢及盐酸的合成工艺达到了新的技术水平。
1.1.3产品的性质与特点1.1.3.1氯化氢的性质1、物理性质氯化氢分子量为36.46,在常温下为无色气体,具有刺激性气味。
氯化氢比空气重,标准状态下的密度为1.639g/L 。
临界温度为51.54℃,临界压力为8314KPa ,临界密度为0.42g/cm 3。
氯化氢在水中的溶解度很大,不同温度下,氯化氢在水中的溶解度见下表。
表1-1 氯化氢在水中的溶解度(101.3KPa )温度 ℃溶解度 LHCl/LH 2O 0 506.5 10473.9 20442.0 30411.5 40385.7 50361.6 60 338.7氯化氢在101.3KPa 压力下,沸点为-85℃,凝固点为-114.2℃。
氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124KJ/(Kg·℃),在0—1700℃范围内,可按下式计算(其误差为1.5%) 50.7557511.250510p C T -=+⨯ 式中,T 为绝对温度,K 。
氯化氢能与空气中的水蒸气形成烟雾,因此,氯化氢在空气中能发烟。
无水氯化氢在常温及607.8 KPa 压力下可液化,在沸点时密度为1.194g/ml 。
2、化学性质(1)干燥的氯化氢不与金属反应。
(2)氯化氢与三氧化硫作用可生成氯磺酸:SO 2 + HCl = HSO 3Cl(3)氯化氢与不饱和烃在催化剂作用下可发生加成反应:C 2H 2 + HCl = C 2H 3Cl1.1.3.2盐酸的性质1、物理性质氯化氢的水溶液成为盐酸。
盐酸是一种挥发性酸,纯净的盐酸是无色透明的溶液。
但在工业盐酸中常有铁、氯或有机物而呈黄色。
15℃时不同浓度盐酸的密度建表1-2表1-2 盐酸溶液的沸点浓度% 0.16 8.16 17.13 23.82 30.55 31.52 32.49 33.46 34.42 35.38 密度g/ml 1.000 1.040 1.085 1.120 1.155 1.160 1.165 1.179 1.175 1.180 盐酸溶液在在大气压下的沸点见表1-3表1-3 盐酸溶液在在大气压下的沸点0 2 4 6 8 10.5 12 14 17 18.5 26.3 HCl浓度%(mol)100 101.8 103.3 105.3 108.0 109.7 109.0 105.2 92.0 82.7 69.0 温度(℃)2、化学性质盐酸容易与许多金属起反应,放出氢气而生成盐类,与碱类发生中和反应生成盐和水。