《化工专业毕业论文-年产5万吨烧碱氯气冷却工序设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工专业毕业论文-年产5万吨烧碱氯气冷却工序设计（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1年产 5 万吨烧碱氯气冷却工序设计指导老师：XXX2007 级化工专业 学号 姓名 XXX摘要氯气冷却可以降低氯气中的含水率，对氯气的输送和使用有重要意义，本设计主要对氯气冷却的工艺流程选择说明，对进行了冷却的物料衡算以及设备的初步计算和选型，得到了基本合理的设计结果。关键词：氯气 冷却工艺 设计2An annual output of 50,000 tons caustic soda, chlorine gas cooling process designInstructor: He ai-jiangName text： Wen xue-meiAbstractChlorine gas co
2、oling can reduce the chlorine in the water rate, the transmission and use of chlorine has an important significance, this design the main choices of chlorine cooling process shows that the conduct of the cooling equipment, material balance, as well as the initial calculation and selection, to be the
3、 basic sound design results. Key words: chlorine coolingprocess design3目录1 概述 .41.1 氯气的性质 .41.2 氯气用途 .51.2.1 消毒及净水剂 .51.2.2 漂白剂 .51.2.3 工业溶剂 .51.2.4 橡胶 .51.2.5 其它 .51.3 氯气冷却意义 .52 工艺设计 .62.1 氯气冷却方法 .62.1.1 直接冷却流程 .62.1.2 间接冷却流程 .72.1.3 氯气循环冷却流程 .72.2 氯气处理方式的简述 .72.2.1 直接冷却+填料干燥 .72.2.2 间接冷却+泡沫干燥流程 .
4、82.2.3 间接冷却+泡沫、填料塔干燥流程 .82.3 工艺流程确定 .93 工艺计算 .103.1 计算依据 .103.2 物料衡算 .103.2.1 气相进口的物料衡算 .103.2.2 冷却器的出口物料衡算 .123.2.3 物料衡算表 .123.3 热量衡算 .133.3.1 气体带入热量 .133.3.2 气体带出热量 .133.3.3 冷却水用量 .133.3.4 冷却器热量衡算表 .144 冷却器的设计及选型 .154.1 确定设计方案 .154.2 确定物性数据 .154.2.1 流体平均温度 .1544.2.2 平均温度下的物性数据 .154.3 设计计算 .164.3.1
5、 计算依据 .164.3.2 热负荷 .164.3.3 传热面积 .164.3.4 管数 .174.3.5 折流板 .174.3.6 拉杆 .184.3.7 接管 .184.3.8 封头 .184.3.9 材料选择 .194.4 氯气冷却器的结构参数一览表 .20总结 .21参考文献 .22致谢 .2351 概述1.1 氯气的性质氯气的分子式是Cl 2，份子量为70.92。在元素周期表上处于第三周期，第七族。Cl原子的最外层上有7个电子，在化学反应中容易结合一个电子使最外层电子达到8个电子的稳定结构。Cl 2分子由两个Cl原子组成的双原子分子其共用电子对处于两个原子核的中间。Cl 2的化学性质
6、很活泼，它是一种活泼的非金属，能和多种单质及化合物发生反应。通常状况下Cl 2是黄绿色的气体，比空气重。Cl 2有毒，有强烈刺激性。吸入少量Cl 2会使鼻和喉粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量Cl2会中毒死亡。Cl 2易溶于水，其水溶液叫氯水。1.2 氯气用途1.2.1 消毒及净水剂目前我国不少自来水厂采用液氯消毒。液氯注人水中与水发生反应，产生盐酸和次氯酸。次氯酸有氧化性，能杀死水中的细菌。并且用它消毒后，自来水中含少量的余氯，它在水管停留可有效地起杀菌作用，并能保持较长时间。此外，它也用来生产净水剂，如三氯化铁、碱式氯化铝等。1.2.2 漂白剂漂白剂的有效成分是次氯酸钙Ca（ClO
7、） 2 ，所以氯是生产漂白剂的主要原料。广泛的使用在漂白液、漂白粉、漂白精、含氯典氰酸等中。1.2.3 工业溶剂含氯溶剂在胶粘剂中的作用很大，有的作为聚合反应的介质，使反应缓和，温度易于控制；有的用以纯化单体和助剂；有的用以溶解基料成为胶粘剂的一个组分；有的用于烯释胶粘剂达到一定的粘度，有利于浸润，便于涂布施工；有的用作调节胶粘剂的挥发速度；有的用来防止凝胶增加贮存稳定性，有的用作粘接前表面清洁处理剂；有的用来直接粘接某些热塑性塑料制品；有的可用来降低成本，提高效益。其中含氯的溶剂也有很多，如四氯化碳，二、三、四氯甲烷，三氯乙烯，三氯乙烷等。1.2.4 橡胶6橡胶很柔软，弹性好，耐高温，耐油，
8、耐紫外线，柔韧性好，强度高，广泛应用在皮革，化纤，轮胎及各种生活用品中，如氯丁橡胶等。1.2.5 其它如塑料，农药，染料，化肥，制冷剂等。1.3 氯气冷却意义从上面的用途看出，氯在生活乃至工业中都很重要，因此当工厂生产中副产品中有氯气时，我们应当将氯气回收起来。在本设计中，主要是电解食盐水制烧碱时，在阳极产生氯气，它是在电解液盐水中鼓泡而出的，温度很高（8090） ，同时夹带着水蒸汽、盐和其他杂质，水蒸汽会与氯气反应，成为腐蚀设备、管道的根源。表 1-1 氯气相关物性温度（） 90 80 70 60 50 40 30 20 101Kg氯气中水蒸气含量（g）571.0 219.0 112.0 6
9、1.6 34.9 19.8 10.8 4.3 3.1水蒸气分压（kpa ） 70.14 47.38 31.16 19.92 12.34 7.377 4.247 2.335 1.226氯气的溶解度（克/100水）2.76 2.96 3.23 3.59 4.07 4.77 5.80 7.29 9.65腐蚀的反应为：Cl2 + H2 = HCl + HClO 2HClO = 2HCl + O2Fe + HClO = FeC13 + H2OFe + 2HCl = FeC12 + H2干燥的氯气对钢铁等常用材料的腐蚀在通常情况下时较小，为了使氯气能用钢铁材料制成的设备及管道进行输送或处理，要求氯气的含水量小于0.05%，如果用透平压缩机输送氯气，则要求含水量小于100ppm。为了后续工段的反应，必保证氯气的纯度，因此必须将氯气中的水分及杂质除去。2 工艺设计2.1 氯气冷却方法为了将副产品中氯气中的水蒸汽除去，采用冷凝水蒸汽法。可以7分为直接冷却、间接冷却和氯气循环冷却三种工艺。2.1.1
