氯氣洗滌塔的計(jì)算培訓(xùn)課件

PAGE199/NUMPAGES199氯氣洗滌塔的計(jì)算1.

本裝置采納40×40×4.5的瓷拉西環(huán)，堆放形式采納底部整砌上部亂堆，因此采納Eckert通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速及填料層壓降，即按氣液負(fù)荷計(jì)算橫坐標(biāo)L/G（γg/γL）1/2，由此值查到圖中的泛點(diǎn)線，得到縱坐標(biāo)μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2，然后求得μF值。

μF：

泛點(diǎn)空塔氣速

m/s

g：

重力加速度

m/s22P"{;u3h)j:U/n

a/ε3：干填料因子

m-1

γg：

氣相重度

kg/m3

γL：

液相重度

kg/m3

μL：

液相粘度

cp

L：

液相流量

kg/h

G：

氣相流量

kg/h

ε：

填料空隙率

m3/m3%s&t6z"Q/?/n#D+u!]

σL：

液相表面張力

dyn/cm(C![1?'\:B

de:

填料通道的當(dāng)量直徑

m

2.

現(xiàn)有6萬(wàn)噸/年離子膜氯氣洗滌塔

g=9.81m/s2，a/ε3=305m-1，γg=1.989kg/m3，γL=995kg/m3，L=88000kg/h，G=γgV，V=4121m3/h，Φ=350m-1，ψ=γ水/γL=1（近似），μL=1cp3o+Z.e"N"N*X3f1\$}!_#I4Q

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

查圖：得縱坐標(biāo)為：0.0452Q3?*z3j!F/g-x#}-x3K

則μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.0455r)F(S'X;U!d(t

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

空塔氣速?。害?70%μF=70%×0.79=0.55m/s%Q:Y+]5S.F

i.?2m(L

則：初估塔徑：D=[V/(0.785μ)]1/2=1628mm

依照容器圓整后取：1700mm"m&u6P/P!L4u-~-I6@-t

則實(shí)際空塔氣速為：V/(0.785D2)=4121/(0.785×1.72×3600)=0.50m/s&D-f:Q4f%X:r(F(d.y

3.7萬(wàn)噸/年離子膜氯氣洗滌塔$T8m(q'n2V%e(l

V=4877m3/h，L=100000kg/h，8a#a&D)M0Q6@%V&\0r

則L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46;H6`'K'b-Q*?3p1n

查圖：得縱坐標(biāo)為：0.046

則μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.046:}(q"d'k:S"E*y'[

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

空塔氣速?。害?70%μF=70%×0.80=0.56m/s0c"@$W$L/U,\5^,T"h

則：初估塔徑：D=[V/(0.785μ)]1/2=1755mm

依照容器圓整并考慮一定的余量后取：2000mm1P/D9T'u7W*A"i'k!?9a

則實(shí)際空塔氣速為：V/(0.785D2)=4877/(0.785×22×3600)=0.43m/s8C)O(X%x$P"F#`5j5Y%G

填料層高度同6萬(wàn)噸/年離子膜?。?m。

橫坐標(biāo)：L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46

縱坐標(biāo)：μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=(0.432×350/9.81)×(1.989/995)×1=0.0132

查得：壓降ΔP/Z=15mmH2O/m填料則填料層總壓降為：15×6=90mmH2O，即：900pa。

干燥系統(tǒng)硫酸單耗計(jì)算假設(shè)：電解氯氣出口86度

1.通過(guò)鈦冷之后溫度在15度0E/s8?/k1g#v

}-r&i

2.設(shè)氯中含水指標(biāo)為100PPM!?%f,t)D2s!i

3.設(shè)1#干燥塔排出濃度為75%

,C6f)~+_*]6{/G4_

4.硫酸初始濃度為98%-k2F-s&[,Y,d(x&J8j6Q%v

5.設(shè)1千克氯氣需要M克硫酸%?8s*T7}8?7l

E/e/Z-g3z

查表可知此15度時(shí)含水為4.3克/千克氯氣

計(jì)算可的4.2克水分需要由濃硫酸來(lái)汲取

'v0z8}1e#X8[%e

可的方程：MX98%=（M+4.2）X75%1{9M:\-o5y3G

M=13.7克

折成1千克100%堿是12.3克;c.a:u'W1N2W-q(

因此可知：噸100%堿消耗硫酸理論為12.3千克可能有部分白費(fèi)或者其他原因算10%

則硫酸單耗指標(biāo)也就在14KG/TNAOH鹽酸解析作計(jì)算目的：對(duì)比不同酸濃的蒸汽消耗4x!T0E

Z+n4N'i

工藝：采納濃鹽酸，連續(xù)解析，稀酸和濃酸換熱后，用冷卻水冷卻后去汲取低純氯化氫。

d0k9h3f5L3_2h

假設(shè)：解析塔出口氣相和進(jìn)入濃酸平衡，氣相冷凝酸為38%鹽酸。常壓操作。3J!q8@-["H*b5R

32%時(shí)，查鹽酸溶液的沸點(diǎn)圖，沸點(diǎn)80℃，氣相含氯化氫92%。查焓濃度80℃時(shí)液相焓75cal/g，氣相焓488cal/g。+w:Y

v4|-A"k%p3I

蒸汽氯化熱取539cal/g

每噸氯化氫理論蒸汽耗：*F)N6q)L/i;F-{,w5R&L7T&^

{(1+(1-0.98)*0.38}(488-75)/(0.92*539)=0.839噸1m)U"D

D9F

27%時(shí)，查查鹽酸溶液的沸點(diǎn)圖，沸點(diǎn)100℃，氣相含氯化氫67%。查焓濃度100℃時(shí)液相焓82cal/g，氣相焓530cal/g。*D&l,k2C;G:}:E7t*}

蒸汽氯化熱取539cal/g

每噸氯化氫理論蒸汽耗：9O6n'o/t/p)T

{(1+(1-0.67)*0.38}(530-82)/(0.67*539)=2.12噸&c,n3_

[%w2P.E

可見(jiàn)蒸汽消耗差專(zhuān)門(mén)多。電解性能保證考核期間，電解槽出口的燒堿日產(chǎn)量(按100％NaOH計(jì))應(yīng)通過(guò)成品燒堿的數(shù)量、NaOH濃度和溫度進(jìn)行計(jì)算。該計(jì)算值應(yīng)與以下保證值進(jìn)行比較：4C-p0?5m8f

b1?)e5_/K

M燒堿=V陰極液*C燒堿*ρ陰極液*24時(shí)/天/t考核!o.\4e*R8d1b'u9{

M燒堿

：燒堿日產(chǎn)率(100％NaOH，噸／天)

P#{/W)N+h!O

V陰極液：性能保證考核期間電解槽所產(chǎn)生的陰極液總量(m3)

C燒堿：

性能保證考核期間電解槽所產(chǎn)生的陰極液平均NaOH濃度(kg.NaOH／kg)8i7Y6D:S$e-E&I#n

ρ陰極液：性能保證考核期間電解槽所產(chǎn)生的陰極液平均密度(kg／m3);e/T$q$r1G

L$C:w

t考核：

性能保證考核時(shí)刻：72小時(shí),q!d2U-],d7D

(a)性能保證考核期間電解槽產(chǎn)生的陰極液平均NaOH濃度C燒堿3R%A6D/E7w/m'F

每2小時(shí)從燒堿泵出口處取樣品，采納中和滴定法分析取其平均值。

3s/V(q3i-\)D6d

(b)性能保證考核期間電解槽生產(chǎn)的陰極液平均密度ρ陰極液

f"b)d)^-y'}%L

按上述(a)項(xiàng)的燒堿濃度C燒堿和TR—274所指示的堿液溫度，在由賣(mài)方提供國(guó)際通用的燒堿溫度—濃度—密度關(guān)系圖上來(lái)求出密度。"n6n+d6n:j

9y/@:\0R%n'C

(c)性能保證考核期間電解槽生產(chǎn)的陰極液量V陰極液%S0N4P+o/g.A)C;k

由設(shè)置在成品堿液管道上經(jīng)校正并由雙方認(rèn)可的積存式流量?jī)xFIQ-274測(cè)定，由性能保證考核開(kāi)始時(shí)FIQ-274流量?jī)x所指示的數(shù)與性能保證考核結(jié)束時(shí)指示數(shù)之間的差值，求出陰極液量。

(d)NaCl含量分析按規(guī)定的分析方法進(jìn)行。,F&|.^4h:p9d$n

注：燒堿電流效率按下述公式計(jì)算.q0@;g5S;o&D3]6c&p'[

η=M燒堿×10³÷（1.492×∑Ii×N單元槽i）×24時(shí)/天×10²（∑上面是N電解槽下面是n-1）/U:E8E7B5J"^5|

)g

Y)`0h,R5[

電流效率曲線之間的關(guān)系.a-O8b!K*i.]*N'm

η離子膜=η燒堿+η泄漏（0.43%）;O'G+Z+z2j,`1q:U.[.V

6.3.2電解直流電耗-Q0T-L,d3c

性能考核期間每噸燒堿的電解電耗按下述公式計(jì)算并與保證值比較。

直流電解電耗計(jì)算公式7P2o%`4g;s'G4x9k9R!?

/y"B)J+O+a%F/M$J/X1k4C

Φ平均=N÷M總×24時(shí)/天÷t考核4\5l8Z2S'U-L

Φ平均

：平均電解電耗DC-KWH／MT-NaOH.`4@;W*]%@"P

N：性能保證考核期間的電解直流電總耗量DC-KWH-H1f.v%e5}7^7r-A

M總

：性能保證考核期間燒堿生產(chǎn)量(按100％NaOH計(jì))噸／天

t考核

：性能保證考核(小時(shí))9f0e#Z*k+{

在性能保證考核期間，每2小時(shí)測(cè)定一次供給電解槽的電流和電解槽兩端之間的*f$P6U)u"m4?#O

差值，求得直流電的消耗量。公式表示如下：

N電解槽N次數(shù)1Q9[

e9U,D$V+{0A

N=∑

∑

（Ei.j×Ii.j）×2(由于版本太低∑頭和腳上的符號(hào)只能用上下兩行表示)-{5H8P

l-@7E,i-]

i-1

j-1

N:

性能保證考核期間的電解直流電總耗量DC-KWH

E

：電解槽兩端之間的差值(v))^%C

i2~;T(z!O%h6\*F

I

：?jiǎn)尾垭娏?DC-kA)3j"G3K9V1X5y'O6N

N電解槽：電解槽數(shù)(=6)

N次數(shù)

：測(cè)量次數(shù)(=36)

6.3.3氯氣純度

(1)

氯氣純度按下式計(jì)算

GCL2=VCL2÷(VCL2+VO2+VH2-0.268VN2)×100$Q%B4`1k0J8a;T/K

G：氯氣純度（干基，不含CO2）

VOL%:c5A7u4N3E5q2l2C%t+k!J

VCL2，VO2，VH2，VN2：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氯氣、氧氣、氫氣、氮?dú)獾捏w積;g&X'g/J;v$?9X

(2)氯氣的分析

用燒堿汲取氯氣以取得氯氣總量，并將所得數(shù)值換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

(3)未汲取氣體

將燒堿液未汲取的氣體用氣相色譜儀分析其O2,N2,H2的相對(duì)比率，再與燒堿未汲取氣體的容積相乘，算出VO2，VN2，VH2。

2p,p:H0O,L3b-x

6.3.4氫氣純度0c5f%Q-U;D8o

氫氣純度按下式計(jì)算：;J.^#n4z6O#F

GH2=CH2÷(CH2+CO2-0.268CN2)×100

GH2：氫氣純度(％)8H

q3g;j%f;c6z2f

CH2，CO2，CN2：用氣相色譜儀分析的分析值（%）電解槽的物料衡算一、精鹽水規(guī)格

o+Y6D$A5M'r"|!p;}-f

NaC1,315g/L,密度=1190kg/m3,精鹽水中雜質(zhì)忽略不計(jì).

二、電解液規(guī)格!D

J&k-B&}*j2{

NaOH:125g/L,NaC1,180g/L,密度=1185kg/m3,電解堿液中由于副反應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)忽略不計(jì)。-p8F)?3M:v#Q5A2`$N

三、以生產(chǎn)1噸100%NaOH成品計(jì)

2NaCI

+

2H2Ｏ＝2NaOＨ＋H2↑+Cl2↑

2×58﹒5

2×18

2×40

2

71

生產(chǎn)1噸100%NaOH可制得氯氣,氫氣的重量及消耗氯化鈉及水的重量分不為：6S'X%E/E3F(^/U3V'J%F(v

7^3N5g1Q3D6?2s

電解槽的物料平衡如圖所示/N2S,q7\/l/R-Q#~$f

2{"x5e.n-P

-、進(jìn)入電解槽的精制鹽水量的計(jì)算)q9X%f

q(b*f/`7a-R!Z

進(jìn)入電解槽的NaCl重量=己轉(zhuǎn)化為NaOH的NaCl重量+未轉(zhuǎn)化的NaCl重量#u

G+]9U9].f)i

5g%q.l%O#`6F

二、輸出電解槽的電解堿液計(jì)算

電解堿液的體積V2=1000/125=8M3

電解堿液的重量G2=8×1185=9480KG

其中：NaOH，1000(kg),NaCl：1440〈kg),H2O：7040(kg)

三、濕氯氣的計(jì)算+g*w%S

y6?7Z%D

濕氯氣中含水量的計(jì)算：#d-u)|!a8X

依照氣體分壓定律,濕氯氣中氯氣和水蒸氣的分壓應(yīng)與它們的摩爾數(shù)成正比,$@.y-R1A3L5B:l1x7S!V*o5^

2T/O9u+p*}*h)T$D

四、濕氫氣的計(jì)算

濕氫氣中含水量的計(jì)算：:G3G"B&f-k2w'u9s

6D1a0L-K'b!{,z/D

因此,離開(kāi)電槽的濕氫氣總重量

G4=25+264．3=289．3㎏

電解槽總的物料平衡見(jiàn)表

物料平衡表+R

~*t.z(].?:m;|:E;p

+\2E

\,F.v

化鹽工序物料平衡計(jì)算以生產(chǎn)1噸100%燒堿為計(jì)算基準(zhǔn)。鹽水精制方法采納燒堿-純堿法。"?#B!r"w0B)U7D7k:S1{&k,j"U

物料平衡公式推導(dǎo))N%?&M,L)e

一、采納符號(hào)9a6P5f"P$p%[:n

7H

];b,y#l+]!w2e,u(c3?/K

二、化鹽工序物料平衡:

化鹽工序物料平衡如圖所示

(1)NaCl的衡算在NaCl的輸入計(jì)算中,除了原鹽和回收鹽水外,在鹽水精制時(shí)還有NaCl生成.&m)X%d,C)M'u

|

MgCL2+

2NaOH

=Mg(OH)2↓+2NaCl

(a)3u4R/Y/o2H'_+h

CaCL

+

Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl

(b)

S4F9?)]0D+~

MgS04+

2NaOH

=Mg(OH)2↓+Na2SO3

(c):j+y.j"j"r

2I&X:k6y(V3O

%u-O0R"o"W)e;|.U

(3〉鹽水精制劑的計(jì)算9S)d"q&~;O4v!P(V4m#f'J6J

!H

@

w(E$a

.P(H-i*P'L;n

三,計(jì)算依據(jù)

〈1〉原鹽組成:C1=95%,C2=0.2%,C3=0.15%,C4=0.2%,C5=0.3%,不溶物=0.65%,C7=3.5%

(2〉回收鹽水的組成及數(shù)量G2=4.8m3/t·100%NaOH,

.x,=270g/L,X2=2g/L,X3=913g/L,d1=1.185

{3S7_5V5L'M

〈3〉精制鹽水的組成

X4=315g/L,X5=0.3g/L,d2=1.203g/L

〈4〉廢泥的組成及數(shù)量

G7=0.7m3/t100%NaOH

X12=log/L,

d3=1.024h3h"_9W2^

^7R#J

四,輸入0k&@)q*h!N

〈1〉原鹽消耗量的計(jì)算-_)F*Y0^0Q6[7v5G

x!~

五,輸出

'L+{0P0K)_'k

六、補(bǔ)充水量計(jì)算:T)?

t4C7o(D(o

8v!o*O:L*?;H!m1D%m

化鹽工序物料平衡見(jiàn)表:

揚(yáng)程計(jì)算泵的揚(yáng)程計(jì)確實(shí)是選擇泵的重要依據(jù)，這是由管網(wǎng)系統(tǒng)的安裝和操作條件決定的。計(jì)算前應(yīng)首先繪制流程草圖，平、立面布置圖，計(jì)算出管線的長(zhǎng)度、管徑及管件型式和數(shù)量。,W0H5L2d4U7^:Q9N-E&P0I5y6b

一般管網(wǎng)如下圖所示，（更多圖例可參考化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)）。

D——排出幾何高度，m；

取值：高于泵入口中心線：為正；低于泵入口中心線：為負(fù)；2\&x)@/C$e9G,F3l%W

S——吸入幾何高度，m；

取值：高于泵入口中心線：為負(fù)；低于泵入口中心線：為正；!X;q9z2X8x4w%k

Pd、Ps——容器內(nèi)操作壓力，m液柱（表壓）；

取值：以表壓正負(fù)為準(zhǔn)

Hf1——直管阻力損失，m液柱；6j/S,M#Z$D-R/D#B

Hf2——管件阻力損失，m液柱；

Hf3——進(jìn)出口局部阻力損失，m液柱；+]#|6A!X(?+~'}

h——泵的揚(yáng)程，m液柱。#n,`)G"F1y2v%m

:X(g0k4\-\1P2s(K4v

h＝D+S+hf1+hf2+h3+Pd－Ps5x/]4c8W9C(c(~

!I6B*n;@/x$J

h=D－S+hf1+hf2+hf3+Pd－Ps

h=D＋S+hf1+hf2+hf3+Pd－Ps+R;k7_(l3u

M

表5-5：計(jì)算式中各參數(shù)符號(hào)的意義

符號(hào)

意義

單位;?#r'q%r%x2u#T

d

管內(nèi)徑

m9x'z

V1L:`%d

'q#M1J6U+o)|

長(zhǎng)度

m

Q

液體的體積流量

m3/s.}:P1|'M6_%J"X

Re

雷諾準(zhǔn)數(shù)

－

T

時(shí)刻

s$z9p,n:[)g2o

G;X

v

液體的流速

m/s%Q;L-w*M1x:t%R)P

6g%O-L

l-b(~2Y

密度

Kg/m3

粘度

Pa.s+p!W5a+N5y8n

U4T,P*\%V

ζ

局部阻力系數(shù)

－

ε

絕對(duì)粗糙度

m

λ

摩擦因數(shù)

－

9{

g$q;c,Q8K/y,F1F

表5-6：某些工業(yè)管材的ε約值見(jiàn)表1&e2T/O1l7J%n!G

管道類(lèi)不

絕對(duì)粗糙度ε/mm

管道類(lèi)不

絕對(duì)粗糙度ε/mm

9o![

B"V1v6B!u

4P3^,o4a*t'e

金(Q#f4E1q#|/c;@&H/m

屬

管

無(wú)縫黃銅管、鋼管、鉛管

0.01～0.05

非

金'h!N*\6y5p

屬

管

潔凈玻璃管

0.0015～0.01(P2a;E'm3J&_$C&N:u#g

新的無(wú)縫鋼管、鍍鋅鐵管

0.1～0.2

橡皮軟管

0.01～0.03

新的鑄鐵管

0.3

木管道

0.25～1.253['G,r,g-@1O

具有輕度腐蝕的無(wú)縫鋼管

0.2～0.3

陶土排水管

0.45～6.0

具有顯著腐蝕的無(wú)縫鋼管

0.5以上

專(zhuān)門(mén)好整平的水泥管

0.33(_;t4k,q7r+o

h

舊的鑄鐵管

0.85以上

石棉水泥管

0.03～0.8

注：摘至《化工原理》科學(xué)出版社2001年9月第一版，何潮洪、馮霄主編。第48頁(yè)。

#r%F1{9y"`"X1j

%h;](F*]9F1\%k5~

管網(wǎng)局部阻力計(jì)算

項(xiàng)目

計(jì)算方法

依據(jù)條件

備注2S:E+_,v2B7P

管徑

（1）

確定流量、流速

（2）

計(jì)算管徑：Q＝v9i6\9~)}$y-j6A+]2n

（3）

確定管子規(guī)格

-V-f.r&y;@

管道阻力

（1）

計(jì)算Re準(zhǔn)數(shù)

Re＝

（2）

計(jì)算直管阻力

hf1＝λ

①

當(dāng)Re≤2000時(shí)為滯流（層流）!N2E#^(Z2Q(b9J6Q

λ＝+h:|(l"c+@2c!@

②

當(dāng)Re≥2000時(shí)為湍流6g+~;`*V)c

＝1.14－2lg

（3）

管件阻力：（管件、閥門(mén)等）

hf2＝ζ3@5K1~1r8z5w

（4）

進(jìn)出口局部阻力

hf3＝ζ=1.5+p'h:h6n;Z7]*t

突然擴(kuò)大：ζ＝3X.z7?)~5N7d8S2k8^

突然縮?。害疲?.5$[#v4?4s2x8d9S!R#U

由于d1/d2≈0，因此ζ＝1+0.5=1.5

⑸

管網(wǎng)總阻力

hf＝hf1+hf2+hf3

液體的密度和粘度

8w$J.|5|'N,A0@!W

m(I/O

/t&Y1B"`$U.p3H%n

/d&V,M)t%c-o4},?

X+E

直管長(zhǎng)度

0X1m+s#B)[#t'V

$c

M4G$L7k(m0~

(Z9~3t+f1t1H

4P5l"L*o3d*]

Z0n

.H)Z6I

a2y$g;p9H#O4g

:J%Z't2A'r/V2Y+w

,\*J0J0M/i;|0u0r7m

液體流量Q，管內(nèi)徑，管件，閥門(mén)型式2B0U'J7{1Z:R$c"?

擴(kuò)大或收縮前后管的的尺寸!r%i9t"c9q"A'x:j0\*t(J

、：小管、大管管徑,c;m4X"k6a&|

科爾布魯克（Colebrook）公式試用范圍8y%^9c!O*H*@!@1R

Re＝4×103～108，*{5c6b2S5D4q

ε/d＝5×10-2~10-6從水力光滑管到完全粗糙管。2T7J;y,~7C6i+I;L,\0Q

公式中專(zhuān)門(mén)小，能夠忽略，即;\*a2S*i%M2Y4g.t

＝1.14－2lg

某些工業(yè)管材的ε約值見(jiàn)表5-6

,w&}+f(a4n4Z7V6Q-Y

.@#e0v)j%`7b

(@*P6z1_

E4O

常常用管件局部阻力系數(shù)ζ見(jiàn)表5-7。'Z(z.T.x+r;S;E9n

%^0M6F*R&c"I$I+F

表5-7：常用管件和閥件底局部阻力系數(shù)ζ值/T9J

y*S,}7m+[1b5U"o

管件和閥件名稱(chēng)

ζ值1D%V%S1x7c-B

標(biāo)準(zhǔn)彎頭

45°，ζ＝0.35

90°，ζ＝0.75%F$z#_:l&N%v

90°方形彎頭

1.36]

I0I!a7D*[0w*b5h

180°回轉(zhuǎn)頭

1.5

活接管

0.4

彎管

φ

R/d

30°

45°

60°

75°

90°

105°

120°

1.5

0.08

0.11

0.14

0.16

0.175

0.19

0.20

2.0

0.07

0.10

0.12

0.14

0.15

0.16

0.17

突然擴(kuò)大

A1/A2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

ζ

1

0.81

0.64

0.49

0.36

0.25

0.16

0.09

0.04

0.01

1

突然縮小

A1/A2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

q(L"N-j4X$y(f"Y

ζ

0.5

0.47

0.45

0.38

0.34

0.3

0.25

0.20

0.15

0.09

0"J;y%L3A-[0j

P9Q

標(biāo)準(zhǔn)三通管

"X#U4p(@6_&|;M&z

ζ=0.4

ζ=1.5

ζ=1.3

ζ=1%g&Q1[({9Y:s(q6O

n

閘閥

全開(kāi)

3/4開(kāi)

1/2開(kāi)

1/4開(kāi)#^;r3a4D!F8@0Q1Z/\4e(R

l

0.17

0.9

4.5

24

截止閥8_-b5|+F5q"l1};c

（球心閥）

全開(kāi)ζ=6.4

1/2開(kāi)ζ=9.5.A2Y9k0Y!D7i4`.A

碟閥

a

5°

10°

20°

30°

40°

45°

50°

60°

70°

ζ

0.24

0.52

1.54

3.91

10.8

18.7

30.6

118

751

旋塞

θ

5°

10°

20°

40°

60°

ζ

0.24

0.52

1.56

17.3

206

單向閥

搖板式ζ=2

球形式ζ=70

角閥(90°)

50V"e(i"]#Y$\

底閥

1.5

濾水器

(或?yàn)V水網(wǎng))

2

水表（盤(pán)形）

7

注：管件、閥件底規(guī)格形式專(zhuān)門(mén)多，制造水平，加工精度往往差不專(zhuān)門(mén)大，因此局部系數(shù)ζ的變動(dòng)范圍也是專(zhuān)門(mén)大。表中數(shù)值只是約略值。至于其他管件、閥件等ζ值，可參考相關(guān)文獻(xiàn)。

注：供大伙兒參考蒸發(fā)器傳熱面積的計(jì)算在熱量衡算的基礎(chǔ)上,能夠依照傳熱差不多方程式,計(jì)算各效蒸發(fā)器的傳熱面積

F1=Q1/K1△t1

三效順流蒸發(fā)裝置,第I效的加熱蒸汽壓力為0．7MPa(絕)，加熱蒸汽消耗量為7200㎏/h,二次蒸氣壓力為0．34Mpa（絕).料液密度為1185㎎/m3.料液在蒸發(fā)壓力下的沸點(diǎn)為151．9℃蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為K1=6270KJ/㎡h℃

〈1)計(jì)算加熱蒸汽放出的熱量0P;A'P+Z)k;L(A6X

已知壓力為0．7MPa(絕),的加熱蒸汽的汽化潛熱為2066kJ/kg6r.M3C)c2Z5n,j0|

Qt=7200×2066=14875200

kJ/kg

(2)計(jì)算有效傳熱溫差

已知壓力為0．7MPa(絕),的加熱蒸汽的溫度為164．17℃

△t=164．17-151．9=12．17℃&O2^4W4G0F4i8I;j:D8o$Z

)w!q,]"R-~4r8{9b9y

因此,該加熱器的有效加熱面積為,{+f*b9w$[2}(W1l

F1=Q1/K1△t1=14875200/6270×12．17=194．3㎡55噸/天32%的高純酸的物料衡算55噸/天32%的高純酸的物料衡算2_'H:C+q,m&n([;y-h(H!{

V5C,{1z

@#X!O'Z(N

一、計(jì)算依據(jù)3s8U7Z6P"@&S9U2z0}$W,g%H

1、生產(chǎn)規(guī)模:32%的高純酸，55噸/天

2、原料氣組成9p3O5S!S$D9X9l-Q,}

(1)

原料氫氣組成見(jiàn)表1

表1：氫氣的組成.?$i%P,r

H9C6E.Q-s2[7D

成分

體積百分?jǐn)?shù)/%

H2

98.4$U$n)f7e!y%o/A

O2

0.3

N2

1.16

H2O

0.14/R)o

y6R$K5Q7d

2e;]7Z"j!d2?

(2)

原料氯氣組成見(jiàn)表2

表2：氯氣的組成)^#^9R%o2h2M*\:}&P2X

成分

體積百分?jǐn)?shù)/%#N"T&},e0M*i-E'S%J

Cl2

94.3(X2Z8A/N+}5M3T$^

H2

0.28

CO2

1.3

CO

0.18@/\4a&m'P:f-S;^4o*k

N2

2.33

O2

1.69

H2O

0.03

二、合成爐的物料衡算

生產(chǎn)規(guī)模:

32%高純酸，55噸/天。折算成生產(chǎn)100%的HCl為:${3w

W6w'Y

(55×1000×32%)/24=733.3333

Kg/h+W9L:M6^/N)_

HCl的汲取率為99.8%,則需要合成爐生產(chǎn)的HCl的量為:

733.3333/0.998=734.8029

Kg/h=20.1532

kmol/h3f0h+g.O,s

因此需要的氯氣的千摩爾數(shù)為:

20.1532/2=10.0766

Kmol/h(E7J1s)s:o9}5M/j

（一）、輸入5N7l'I'd%G1_%l

1、在合成爐中發(fā)生如下反應(yīng);X3t

K%z4g6R0\2Q3O%~"`

H2+Cl2

=2HCl

2H2+O2=2H2O

2CO+O2=2CO2

2、進(jìn)入合成爐的原料氯氣中各組分的量:

Cl2

10.0766

Kmol/h

=714.4914

Kg/h

H2

(10.0766×0.28)/94.3=0.0299

Kmol/h

=0.0603

Kg/h

CO2

(10.0766×1.3)/94.3=0.1389

Kmol/h

=6.1130

Kg/h

R/i1c3D;X,W!I'f

CO

(10.0766×0.1)/94.3=0.0107

Kmol/h

=0.2997

Kg/h1j1Q

}+h

E5`

N2

(10.0766×2.33)/94.3=0.2490

Kmol/h

=6.9753

Kg/h

O2

(10.0766×1.69)/94.3=0.1806

Kmol/h

=5.7790

Kg/h!u&X(k9m8?9x

設(shè)在氫氣中水的質(zhì)量為XKg,則:"d(p)~+v/^/N4R9o.y

X/(714.4914+0.0603+6.1130+0.2997+6.9753+5.7790+X)=0.03%

解得

X=0.2202Kg/h

=0.122

Kmol/h

氯氣進(jìn)入總量:

733.9389

Kg/h

3、進(jìn)入合成爐的原料氫氣中各組分的量:&O%N)],i6w/Y7Q6w

取氫氣過(guò)量10%(體積),則氫氣中各組分的量如下:$m9U2|*a(l;j:V"C+c5N8E7r&m

H2

10.0766×1.1=11.0843

Kmol/h

/r