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1、克拉玛依职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题 目氯化氢合成系统的研究学 号学 生班 级指导教师完成日期二一七年五月毕业设计（论文）IV氯化氢合成系统的研究摘 要：氯碱工业指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠、氯气和氧气，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。 本文主要讲述的是将从电解槽点接触来的氯气和氢气在石墨合成炉中进行氯化氢的合成。主要内容有氯化氢生产工艺流程叙述，氯化氢石墨合成炉开车过程，利
2、用降膜吸收器吸收氯化氢气体生产出盐酸，氯化氢石墨合成炉异常情况的判断和处理，主要工艺指标，设备运行维护保养。关键词： 氯化氢；石墨合成炉；盐酸；吸收Study on hydrogen chloride synthesis systemAbstract：Chlor alkali industry means the use of saturated salt water to produce chlorine, hydrogen and caustic soda. In industry, sodium hydroxide, chlorine and oxygen are produced by
3、 electrolysis of saturated Sodium Chloride Solution, and they are used as raw materials to produce a series of chemical products, called chlor alkali industry. Chlor alkali industry is one of the most basic chemical industrial products, except for the chemical industry itself. It is also widely used
4、 in light industry, textile industry, metallurgical industry, petrochemical industry and utilities. This paper describes the synthesis of hydrogen chloride from hydrogen and hydrogen in the graphite furnace. The main content of hydrogen chloride production process is described, the start-up process
5、of graphitic synthetic furnace of hydrogen chloride, the falling film absorber to produce hydrochloric acid absorption of hydrogen chloride gas, judgment and treatment of abnormal condition of hydrogen chloride graphite synthetic furnace, main technical index, equipment operation and maintenance. Ke
6、ywords：hydrogen chloride; graphite furnace; hydrochloric acid; absorption目 录中文摘要I英文摘要III1 前言11.1 引言11.1.1 概述12 主要原材料、辅助材料规格及公用工程规格22.1 原材料规格22.2 辅助材料规格32.3 公用工程规格33 产品及三废规格33.1 产品规格33.2 三废规格34 工艺流程叙述44.1 生产原理44.1.1 反应原理44.1.2 吸收原理44.2 工艺流程叙述55 开车前的检查准备工作65.1 原料的确认65.2 设备状况的确认65.3 仪表确认65.4 电气确认75.5 工
7、艺确认76 开车及正常操作步骤76.1 开车操作步骤76.2 正常生产过程中岗位的操作控制86.2.1 正常生产时岗产过程中的位的控制86.2.2 合成炉操作时注意事项86.2.3 氯化氢纯度分析方法96.2.4 防止合成炉防爆膜爆破的控制106.3 动设备开停机操作方法106.3.1离心泵启动操作106.3.2 离心泵停车操作11 6.4 设备切换操作方法116.4.1 合成炉倒炉操作116.5 设备维护保养要求126.5.1 合成炉126.5.2 离心泵127 停车操作127.1 计划停车操作步骤127.2 紧急停车操作步骤138 异常情况的判断和处理138.1 常见异常情况的判断与操作1
8、38.1.1 盐酸泄露168.2 冬、夏季操作注意事项178.2.1 夏季操作注意事项178.2.2 冬季操作注意事项178.3 工艺指标控制指标一览表18参考文献20致 谢21氯化氢合成系统的研究1 前言氯化氢是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一，也是氯碱做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大的化学合成法产品，其在居民经济的所有部门均很重要，除应用于化学工业本身，有轻工、纺织、石油化工、有色金属冶炼和公用事业等方面均有很大用途。氯化氢在PVC的生产中是重要的反应气体，将氯化氢合成炉反应出的氯化氢气体送至氯乙烯工序和乙炔气反应生成氯乙烯。PVC是重要的有机合成材料，广泛应用于工业、建筑、农
9、业、日用生活、包装、电力、公用事，业领域。从产品看，PVC属三大合成材料（合成树脂、合成橡胶合成纤维）中的合成树脂类，全球产销量仅次于聚乙烯。所以氯化氢气体合成是生产PVC的起着重要的作用。1.1 引言1.1.1 概述氯气，化学式为Cl。常温常压下为黄绿色，有强烈刺激性气味的剧毒气体，密度比空气大，可溶于水，易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯，是氯碱工业的主要产品之一，可用作为强氧化剂。氯气中混和体积分数为5%以上的氢气时遇强光可能会有爆炸的危险。氯气具有毒性，主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水分里，会对上呼吸道黏膜造成损害。氯气能与有机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。氯气能与有
10、机物和无机物进行取代反应和加成反应生成多种氯化物。氯气在早期作为造纸、纺织工业的漂白剂。注意氯酸盐与盐酸不能用来制备氯气，因为会生成大量难以分离且易爆炸的ClO。1、氯气（1）物理性质：氯气的分子式Cl2，分子量70.906，密度：3.24Kg/m3 (10，0.1MPa气压下)，沸点：-33.90 (0.1MPa气压下)，熔点 -100.5(0.1MPa气压下)，临界常数：温度tc=144，压力Pc =7.61MPa，密度c =0.573Kg/l。 温度小于9.6与水生成Cl28H2O水合物，生成热76.85kJ/mol，外观：气体为黄绿色，液体为黄色微橙透明液体。嗅味：具有窒息性刺激臭味。
11、（2）化学性质：氯属卤族元素，化学性质非常活泼，除惰性气体元素外，几乎可以与各种元素直接化合。氯也能和许多化合物起反应，在自然界以游离状态存在的氯是极少的，大多呈无机化合物存在。食盐即为具有代表性的化合物。2、氢气常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的质量只有空气的1/14，即在0 时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899 g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。氢气是相对分子质量最小的物质，主要用作还原剂。3、氯化氢（1）物理性质：HCl是无色有刺激性臭味的气体，在潮
12、湿的空气中易吸收水分，从而形成白色的酸雾。HCl对动、植物有害，它能刺激并破坏粘膜与呼吸器官。分子式：HCl，分子量：36.461，沸点：-85，熔点：-114，临界常数：温度tc=51.4，压力Pc=8.266MPa，密度c =0.42g/cm3。在标准状态下，气体HCl的密度为1.63kg/m3。在20，0.1MPa下，1体积水能溶解442体积气体HCl。在不同温度，相同压力下，HCl在水中的溶解度不一样，温度越高，溶解度越低。盐酸，又名氢氯酸，是HCl气体的水溶液。常见的工业用合成盐酸含量在31%左右(其含量以含HCl的质量百分率计)。其化学结构为HCl，分子量为36.461。纯净的盐酸
13、是无色透明的液体，因工业盐酸含有铁、氯及有机杂质等，所以多呈黄色，又因盐酸中的HCl气体极易挥发而在空气中形成酸雾，所以有刺激性臭味。31%的盐酸在15时比重为1.158，20时比重为1.1543；32%的盐酸，20时比重为1.1593；34%的盐酸，20时比重为1.1691。在0.1MPa下，盐酸的恒沸点为110；常压下，31%的工业盐酸沸点约为80。（2）化学性质：HCl在干燥状况下，常温时与金属反应甚微，温度升高，反应加快(腐蚀性增大)。当HCl气体带有微量水分时，对金属的腐蚀性加剧，但当温度升高100以上时，腐蚀性明显减弱。2 主要原材料、辅助材料规格及公用工程规格2.1 原材料规格表
14、1 原材料规格表 名称项目单位规格 氯气纯度%（V/V）98.0% 氢气纯度%（V/V）99.00% 氢气（氯乙烯变压吸附）纯度%（V/V）99.00%2.2 辅助材料规格 无辅助材料。2.3 公用工程规格表2 公用工程规格表名 称材料代号检测项目单位控制指标工业水WI压力MPa0.30仪表气IA压力MPa0.45循环水WC压力MPa0.40温度16.028.0氮气N2压力MPa0.40纯水WD压力MPa0.403 产品及三废规格3.1 产品规格 表3 产品规格表名称项目单位规格HCl纯度%93.0%96.0%盐酸浓度%31.00%高纯酸浓度%31.00%铁（以Fe计）%0.3mg/l游离氯（以Cl计）%10ppmCa2+Mg2+%0.37mg/l3.2 三废规格废气：盐酸、高纯酸降膜吸收完后排放的废气放空。表4 废气放空表名称项目单位规格废气浓度mg/m31004 工艺流程叙述4.1 生产原理4.1.1 反应原理氯气和氢气在低温、常压和没有光照的条件下反应，反应速度是
