五万吨烧碱装置氯气处理工序的初步设计

年产五万吨烧碱装置氯气处理工序的初步设计

宁夏大学化学化工学院（化工）专业2011届XX

摘要：氯气Cl2，分子量70.906，常温下，氯气是黄绿色，具有刺激性气味的气体，有毒、有色、易液化。氯气的用途极为广泛。食盐电解联产的烧碱、氯气、氢气，在国民经济的所有部门均很需要，除应用于化学工业本身外，在轻工、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，作为基本化工原料的“三酸二碱”中，盐酸烧碱就占了其中两种，而且氯气和氢气还可进一步加工成许多化工产品。氯碱工业的特点出原料易得、生产流程较短外，主要还有三个突出问题：能量消耗大；氯与碱的平衡；腐蚀和污染。

鉴于湿氯气对生产设备及运输设备有腐蚀作用，满足用户对氯气压力的要求，确定氯气处理系统的主要任务，根据此任务确定了氯处理的工艺流程。

由工艺流程进行了物料衡算和热量衡算。由设计计算确定了主要设备及其型号。该设计可以完成氯气的处理任务。

关键词：氯气处理； 工艺设计 ；工艺计算 ；设备及选型

I

宁夏大学本科毕业设计 第一章 总 论 Annual international fast freight yard etc. caustic soda device chlorine preliminary design of handles process

Abstract: 70.906 Cl2, the molecular weight of chlorine, under normal temperature, chlorine gas is yellow-greens, has excitant odour gas, toxic, non-ferrous, easy liquefaction. Chlorine USES very extensive. Salt electrolysis of caustic soda, chlorine, cogeneration of hydrogen, in national economy all departments are needed, in addition to application in chemical industry itself outside, in light industry, weaving, petrochemical, non-ferrous metal smelting and utilities were great purposes, as the basic chemical raw materials of \and hydrogen can also be further processed into many chemical products. The

characteristics of chlor-alkali industry of reactants, production process a shorter outside, main still have three prominent problems: energy consumption; Chlorine and alkali balance; Corrosion and pollution.

In view of wet chlorine gas production equipment and transportation equipment corrosion function, satisfy user's requirements, determine the chlorine pressure the main task of chlorine processing system, according to this task confirmed with process. Chlorine The material by the process flow and heat balance calculation to calculate. By design calculate and determine the main equipment and its model. This design can complete chlorine handle tasks.

Keywords: chlorine processing; Process design; Process calculation; Equipment and selection

宁夏大学本科毕业设计 第一章 总 论

目 录

第一章 总论 … … … … … … … … … … … … … … …3

1.1 概述 ................................................... 3 1.2 氯气处理的任务和方法 ...................................... 3 1.3 工艺流程简介 ............................................. 4

第二章 氯气工艺计算 6

2.1 氯气处理工艺流程 ......................................... 6 2.2 计算依据 ................................................ 6 2.3 工艺计算 ................................................ 7 第三章 主要设备设计及选型

14

3.1 第一钛冷却器 ............................................ 14 3.2 第二钛冷却器 ............................................ 22 3.3换热器附件 .............................................. 25 3.4硫酸干燥塔Ⅰ(填料塔) ..................................... 27 3.5硫酸干燥塔Ⅱ（泡罩塔） .................................... 29 3.6 除沫器 ................................................. 30 主要设备一览表 错误！未定义书签。

1

宁夏大学本科毕业设计 第一章 总 论 参考文献 34 致谢

35

宁夏大学本科毕业设计 第一章 总 论 第一章 总论

1.1概述

1.1.1氯气

氯气Cl2，分子量70.906，常温下，氯气是黄绿色，具有刺激性气味的气体，有毒、有色、易液化。氯气对人的呼吸器官有强烈的刺激性，吸入过多时还会致死。氯气比空气重，约为空气的2.5倍。氯气能溶于水，但溶解度不大，温度越高氯气在水中的溶解度越小。氯气溶于水同时与水反应生成盐酸和次氯酸，因此氯水具有极强的腐蚀性。氯气在四氯化碳，氯仿等溶剂中溶解度较大，比在水中的溶解度约大20倍。可与金属、非金属、水、碱溶液反应。工业上利用氯气在四氯化碳中有较大溶解度这一特点，用四氯化碳吸收氯碱厂产生的所有废氯，然后再解吸回收氯气。

氯气的用途极为广泛，重要用途如：杀菌消毒、漂白及制浆、冶炼金属、制造无机氯化物、制造有机氯化物及有机物、制造多种农药、制造塑料等。 1.1.2氯碱工业在国民经济中的地位

食盐电解联产的烧碱、氯气、氢气，在国民经济的所有部门均很需要，除应用于化学工业本身外，在轻工、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，作为基本化工原料的“三酸二碱”中，盐酸烧碱就占了其中两种，而且氯气和氢气还可进一步加工成许多化工产品。所以氯碱工业及相关产品几乎涉及到国民经济及人民生活的各个领域。 1.1.3氯碱工业的特点

氯碱工业的特点除原料易得、生产流程较短外，主要还有三个突出问题:能量消耗大；氯与碱的平衡；腐蚀和污染。

1.2 氯气处理的任务和方法

从电解槽出来的湿氯气，一般温度较高，并伴有大量水蒸汽及盐雾等杂质。这种湿氯气，对钢铁及大多数金属有强烈的腐蚀作用，只有某些金属材料或非金属材料在一定条件下，才能耐湿氯气的腐蚀。例如金属钛，聚氯乙烯、酚醛树脂、陶瓷、玻璃、

3