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烧碱装置干燥处理氯气工序氢气工序的初步设计第3页

更新时间：2011-10-9: 来源：毕业论文

3. 氯气的净化氯气离开冷却塔，干燥塔或压缩机时，往往夹带有液相及固相杂质。管式、丝网式填充过滤器是借助具有多细孔通道的物质作为过滤介质，能有效地去除水雾或酸雾，净化率可达94％－99％，而且压力降较小，可用于高质量的氯气处理。
1.4.2 工艺流程的确定
根据以上各流程的优缺点最后确定氯气处理工艺流程如下：两段列管间接冷却，硫酸干燥塔（填料塔），硫酸干燥塔（泡罩塔）串联干燥流程。此工艺效果好，氯气输送压力大，设备少，系统阻力小，操作稳定，经济性能优越。
2 氯气工艺计算2.1 氯气处理工艺流程
氯气处理工艺流程见下，据此进行物料衡算和热量衡算。
图2-1 氯气处理工艺流程图毕业论文http://www.751com.cn/
湿氯气由电解到氯处理室外管道，温度由85℃降至80℃后进入氯处理系统，有部分水蒸气冷凝下来，并溶解氯气。进入第一钛冷却器冷却至46℃，再经过二钛冷却器冷却至18℃。然后进入一段硫酸干燥塔，用80％硫酸干燥脱水，出塔硫酸浓度降到60％，出塔气体最后进入二段硫酸干燥塔，用98％硫酸干燥脱水，出塔硫酸浓度降到75%，此时出塔的气体含水量以完全满足输送要求，经除沫器后，再经压缩后送至用户。
2.2 计算依据
1．年产量：240kt/a100%NaOH；
2．年生产时间（按年工作日330天计算）：330×24=7920小时；
3．计算基准：以生产1t100%NaOH为基准；
4．反应原理: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2↑+ H2↑
5．来自电解工序湿氯气的工艺数据见下表：
表2-1 来自电解工序湿氯气的温度、压力和组成[3]
项目氯气备注项目氯气备注
温度，℃ 90 —— 氯气，kg/t100%NaOH 887.5kg 12.50kmol
总压（表），Pa -10 —— 不凝性气体（假设为空气，下同）kg/t100%NaOH
15kg
0.52kmol
水蒸汽，kg/t100%NaOH 310 ——
成分，%（干基）（v/v） 96 —— 气体总量，kg/t100%NaOH 1200 kg ——

2.3 工艺计算
2.3.1 第一钛冷却器
1．计算依据
⑴假设湿氯气经电解到氯处理室，在管道中温度由85℃降至80℃，进入氯处理系统。
⑵电解氯气经一段洗涤塔冷却，温度从80℃降至46℃。
⑶由资料查知相关热力学数据[3]：
氯气在水中溶解度：80℃： 0.002227 kg/kgH2O
                  46℃： 0.00355 kg/kgH2O
水蒸汽分压：      80℃： 45.77kPa
                  46℃： 10.1104kPa
水的比热容：      50℃： 4.1868J/(g•℃)
                  25℃： 4.1796 J/(g•℃)
氯水比热容：      56℃： 4.1828 J/(g•℃)
(4)设氯水温度为56℃

表2-2 相关热力学数据[3]
物料与项目单位温度 ℃
80 46
氯气比热容 kcal/(mol•℃) 8.364 8.2902
水蒸气热焓 kcal/kg 631.4 617.42
不凝气比热 kcal/kg 0.244 0.2426

2．物料衡算毕业论文http://www.751com.cn/
⑴ 进口管道的物料衡算
设进口管路中冷凝下来的水量为W1kg，因氯气在水中的溶解度很小，其溶液可视为理想溶液。由于系统总压为－98.07Pa（绝压），所以计算时可视为101.227kPa。由道尔顿分压定律得：P水/P总=n水/n总[4]

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