氯气洗涤塔的计算培训课件D

氯气洗涤塔的计算

1.本装置采用40×40×4.5的瓷拉西环，堆放形式采用底部整砌上部乱堆，因此采用Eckert通用关联图计算泛点气速及填料层压降，即按气液负荷计算横坐标L/G（γg/γL）1/2，由此值查到图中的泛点线，得到纵坐标μF2Φψ/g （γg/γL）μL0.2，然后求得μF值。

μF：泛点空塔气速 m/s

g：重力加速度m/s2

a/ε3：干填料因子m-1

γg：气相重度kg/m3

γL：液相重度kg/m3

μL：液相粘度cp

L：液相流量kg/h

G：气相流量kg/h

ε：填料空隙率 m3/ m3

σL：液相表面张力dyn/cm

de:填料通道的当量直径m

2.现有6万吨/年离子膜氯气洗涤塔

g=9.81 m/s2，a/ε3=305 m-1，γg=1.989 kg/m3，γL=995 kg/m3，L=88000 kg/h ，G=γgV，V=4121 m3/ h，Φ=350 m-1，ψ=γ水/γL=1（近似），μL=1cp

则L/G（γg/γL）1/2=[88000/（1.989×4121）](1.989/995)1/2=0.48

查图：得纵坐标为：0.045

则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.045

μF=[(0.045 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.79m/s

空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.79=0.55 m/s

则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1628mm

根据容器圆整后取：1700 mm

则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4121/(0.785×1.72×3600)=0.50m/s

3. 7万吨/年离子膜氯气洗涤塔

V=4877 m3/ h，L=100000kg/h，

则L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46

查图：得纵坐标为：0.046

则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.046

μF=[(0.046 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.80m/s

空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.80=0.56 m/s

则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1755mm

根据容器圆整并考虑一定的余量后取：2000 mm

则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4877/(0.785×22×3600)=0.43m/s

填料层高度同6万吨/年离子膜取：6m。

横坐标：L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46 纵坐标：μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=(0.432×350/9.81)×(1.989/995)×1=0.0132

查得：压降ΔP/Z=15mmH2O/m填料则填料层总压降为：15×6=90mmH2O，即：900pa 。

干燥系统硫酸单耗计算

假设：电解氯气出口86度

1. 经过钛冷之后温度在15度

2.设氯中含水指标为100PPM

3.设1#干燥塔排出浓度为75%

4.硫酸初始浓度为98%

5.设1千克氯气需要M克硫酸查表可知此15度时含水为4.3克/千克氯气

计算可的 4.2克水分需要由浓硫酸来吸收可的方程：MX98%=（M+4.2）X75%M=13.7克折成1千克100%碱是 12.3克所以可知：吨100%碱消耗硫酸理论为12.3千克可能有部分浪费或者其他原因算10%

则硫酸单耗指标也就在14KG/TNAOH

盐酸解读作计算

目的：对比不同酸浓的蒸汽消耗

工艺：采用浓盐酸，连续解读，稀酸和浓酸换热后，用冷却水冷却后去吸收低纯氯化氢。

假设：解读塔出口气相和进入浓酸平衡，气相冷凝酸为38%盐酸。常压操作。32%时，查盐酸溶液的沸点图，沸点80℃，气相含氯化氢92%。查焓浓度80℃时液相焓75cal/g，气相焓488cal/g。

蒸汽氯化热取539 cal/g

每吨氯化氢理论蒸汽耗：

{(1+ (1-0.98)*0.38} (488-75)/(0.92*539)=0.839吨

27%时，查查盐酸溶液的沸点图，沸点100℃，气相含氯化氢67%。查焓浓度100℃时液相焓82cal/g，气相焓530cal/g。

蒸汽氯化热取539 cal/g

每吨氯化氢理论蒸汽耗：

{(1+ (1-0.67)*0.38} (530-82)/(0.67*539)=2.12吨

可见蒸汽消耗差很多。

电解

性能保证考核期间，电解槽出口的烧碱日产量(按100％NaOH计)应通过成品烧碱的数量、NaOH浓度和温度进行计算。该计算值应与以下保证值进行比较： M烧碱= V阴极液* C烧碱*ρ阴极液*24时/天/t考核

M烧碱：烧碱日产率(100％NaOH，吨／天)

V阴极液：性能保证考核期间电解槽所产生的阴极液总量(m3)

C烧碱：性能保证考核期间电解槽所产生的阴极液平均NaOH浓度(kg.NaOH／kg) ρ阴极液：性能保证考核期间电解槽所产生的阴极液平均密度(kg／m3)

t考核：性能保证考核时间：72小时(a)性能保证考核期间电解槽产生的阴极液平均NaOH浓度C烧碱

每2小时从烧碱泵出口处取样品，采用中和滴定法分析取其平均值。

(b)性能保证考核期间电解槽生产的阴极液平均密度ρ阴极液按上述(a)项的烧碱浓度C烧碱和TR—274所指示的碱液温度，在由卖方提供国际通用的烧碱温度—浓度—密度关系图上来求出密度。

(c)性能保证考核期间电解槽生产的阴极液量V阴极液

由设置在成品碱液管道上经校正并由双方认可的积累式流量仪FIQ-274测定，由性能保证考核开始时FIQ-274流量仪所指示的数与性能保证考核结束时指示数之间的差值，求出阴极液量。

(d) NaCl含量分析按规定的分析方法进行。注：烧碱电流效率按下述公式计算η=M烧碱×10³。÷（1.492×∑Ii×N单元槽i）×24时/天×10²。（∑上面是 N电解槽下面是n-1）

电流效率曲线之间的关系η离子膜=η烧碱+η泄漏（0.43%）6.3.2电解直流电耗性能考核期间每吨烧碱的电解电耗按下述公式计算并与保证值比较。

直流电解电耗计算公式Φ平均=N÷ M总×24时/天÷t考核Φ平均：平均电解电耗DC-KWH／MT-NaOH N：性能保证考核期间的电解直流电总耗量DC-KWH M总：性能保证考核期间烧碱生产量(按100％NaOH计)吨／天

t考核：性能保证考核(小时)在性能保证考核期间，每2小时测定一次供给电解槽的电流和电解槽两端之间的

差值，求得直流电的消耗量。公式表示如下：

N电解槽 N次数

N=∑∑（Ei.j×Ii.j）×2(由于版本太低∑ 头和脚上的符号只能用上下两行表示) i-1 j-1

N :性能保证考核期间的电解直流电总耗量DC-KWH

E：电解槽两端之间的差值(v)I：单槽电流(DC-kA)N电解槽：电解槽数(=6)

N次数：测量次数(=36)

6.3.3氯气纯度

(1)氯气纯度按下式计算

G CL2= VCL2÷(VCL2 +VO2+VH2-0.268 VN2) ×100

G：氯气纯度（干基，不含CO2）VOL%

VCL2，VO2，VH2，VN2：规范状态下氯气、氧气、氢气、氮气的体积(2)氯气的分析

用烧碱吸收氯气以取得氯气总量，并将所得数值换算成规范状态。

(3)未吸收气体

将烧碱液未吸收的气体用气相色谱仪分析其O2,N2,H2的相对比率