干燥工艺计算书

氯碱生产氯气干燥系统工艺计算

干燥工艺计算书

一、氯气洗涤塔热量平衡计算：

1、以生产1吨100％NaOH为计算依据。

2、进塔氯气温度80℃，出塔温度40℃,压力101.225KPa；氯水出塔温度50℃。

3、进塔气相含水份W水则

（W水/18）/(887.5/71)=47.4/(101.225-47.4)（道尔顿分压定律，

式中47.4为80℃时水的饱和蒸汽压）

W水=198.142千克

4、进塔的气相组分

干基氯气 887.5千克 （12.5Kmol）

其他气体 15 千克 （0.5172Kmol）

水份 198.14千克 （11.01Kmol）

换算成6万吨100％NaOH/年（生产时间为8000h）进塔气相组成为 干基氯气 6656.25 千克 （93.75Kmol）

其他气体 112.5 千克 （3.88 Kmol）

水份 1486.07 千克 （82.56Kmol）

5、出塔的气相组分

40℃时水的饱和蒸汽压为7.37KPa，则W水＝17.67千克，水蒸汽在洗涤塔

中冷却得的量是198.142-17.67＝180.372千克，50℃时氯气的溶解度为0.003925Kg/Kg，因此氯气的损失量为180.372×0.003925＝0.7084千克，换算成6万吨/年100％NaOH共损失氯气为0.7084×60000/8000＝5.313千克

换算成6万吨100％NaOH/年出塔气相组成为

干基氯气 6650.95 千克 （93.68Kmol）

其他气体 112.5 千克 （3.88 Kmol）

水份 132 千克 （7.3Kmol）

6、进洗涤塔气相带进热量：

已知：80℃时氯气的比热为8.364千卡/mol. ℃

80℃时水蒸气的热焓为631.4千卡/千克

80℃时其他气体的比热为6.9千卡/mol. ℃

干基氯气带入的热量QCl2=93.75×8.364×80＝62730千卡

湿氯气含水带入的热量QH2O=631.4×1486.07＝938304千卡

其他其他带进的热量Q=6.9×3.88×80＝2141.8千卡

总的气相带入的热量∑Q=62730+938304.6+2141.8＝1003175.8千卡

7、出洗涤塔气相带出的热量：

已知：40℃时氯气的比热为8.3千卡/mol. ℃

40℃时水蒸气的热焓为613.64千卡/千克

40℃时其他气体的比热为6.9千卡/mol. ℃

干基氯气带入的热量QCl2=93.66×8.3×40＝31095.12千卡

湿氯气含水带入的热量QH2O=613.64×132＝81000.48千卡

其他 气体带进的热量Q=6.9×3.88×40＝1070.88千卡

氯水带出的热量为Q＝（1486-132＋5.313）×50×1＝67965.65千卡

氯碱生产氯气干燥系统工艺计算

总的气相带出的热量∑Q=31095+81000.48+1048.8＋67965.65＝181139.93千卡 氯水喷淋带走的的热量为：Q进－Q出＝1003175.8-181139.93＝822035.87千卡

二、 氯水喷淋量的计算

氯水的喷淋温度控制在37 ℃以下，洗涤塔氯水出口温度在50 ℃以下， Q热量＝50×1×q流量－37×1×q流量 q流量＝63233.53千克/时＝63.233m3/时

循环氯水管管径d

0.122米（流速取1.5米/s） 圆整管径的DN125,取管径DN125管。

三、氯水板式换热器的计算

1、氯水板式换热器面积计算

以氯水63.233 m3/h的喷淋量来计算，循环水上水是35℃，回水39℃，

Q热量＝K*A*△t K=2500

△t＝｛（T1-t2）－（T2－t1）｝/㏑｛（T1-t2）/（T2－t1）｝＝5.2793

Q= K*A*△t 822035.87=2500*5.297*A

A=62.28m2

厂家给的氯水板式换热器的换热量为700000千焦/时约为16.7万千卡/时。

2、循环水的流量

循环水量V＝Q热量/（39-34）×1＝822029/4＝164405＝164.405m3/h

循环水管径d

0.197米（循环水流速取流1.5米/s） 则管径圆整为DN200 ，取管径DN200.

四、 钛冷却器的计算

1、热量衡算

进冷却器的温度40℃，出冷却器的温度12℃，氯水温度为15℃，

气相组分带进冷却器的热量是113174千卡

12℃时水的饱和蒸汽压是1.71KPa则W水＝28.949千克（以6万吨100%

烧碱/年计）

氯气在15℃时的溶解度0.008495千克/千克，则氯气损失量为

（132-28.949）*0.008495＝0.9218千克，氯水生成量

132-28.949+0.9218＝103.9728千克

气相出冷器带出的热量是

已知12℃时氯气的比热是8.214千卡/Kmol.℃ 水蒸汽的热焓是602.6千卡/千克 其他气体的比热是6.9千卡/ Kmol.℃

干基氯气带出的热量QCl2=93.66×8.214×12＝9233.85千卡

湿氯气含水带出的热量QH2O=602.64×28.949＝17444.26千卡

其他气体带出的热量Q=6.9×3.88×12＝321.64千

氯水移走的热量为Q＝103.9728×1×15＝1559.59千卡

∑Q出＝9233+17444.26+321.64+1559.59＝28558.24千卡

冷冻水带出的热量为Q进－Q出＝113173.8-28558.24=84615.56千卡

2、却器的换热面积计算

冷冻水的上水温度为8℃，回水温度11℃，钛冷却器的进口氯气温度40℃，出口温度为12℃，

△ t＝｛（T1-t2）－（T2－t1）｝/㏑｛（T1-t2）/（T2－t1）｝

氯碱生产氯气干燥系统工艺计算

＝｛（40-11）－（12－8）｝/㏑｛（40-11）/（12－8）｝

＝12.62

Q热量＝K*A*△t K=100

A=Q/△t*K=84615/(12.62*100)=67.05m2

3、冷却器冷冻水用量的计算

冷冻水的用量V＝Q/(11-8)*1=84615/(11-8)=28206.3m3/h＝28.206 m3/h

=0.081米（冷冻水流速取1.5米/s）圆整

管径为DN100，取管径DN100

五、 酸管径的计算

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔硫酸喷林量均为50m3/时，则管径

d

d＝0.109米（硫酸流速取1.5米/s），管径圆整为DN125,取DN125的管。Ⅲ填料干燥塔补充酸用量为100L/时，取管径为DN25管。

六、硫酸换热器计算

1、Ⅰ填料干燥塔硫酸板式换热器的换热量为200000千焦/时9杭州东日公

司提供），约为47619千卡/时 ，则 Ⅰ塔硫酸板式换热器冷冻水的用量为

已知冷冻水的进口为8℃，出口温度为11℃，冷冻水的流速取1.5米/秒水的比热为1千卡/千克。℃，

由公式W×CP×(T2-T1)＝Q得W＝Q/〈CP×(T2-T1) 〉

W=47619/〈1×(11-8) 〉=15873千克/时＝15.873m3/时

冷冻水的管径d

0.061米，圆整为DN65，取DN65管。

Ⅰ填料干燥塔硫酸板式换热器的面积计算，已知硫酸的进口温度16℃，出口温度为12℃，

△t＝｛（T1-t2）－（T2－t1）｝/㏑｛（T1-t2）/（T2－t1）｝

△t ＝｛（16-11）－（12－8）｝/㏑｛（16-11）/（12－8）｝＝4.48

Q热量＝K*A*△t K=1500

2A=Q/(K* △t)=47619/(1500*4.48)＝7.086m

2、Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔板式换热器的的换热量均为79000千焦/时（杭州东日公司提供），约为18810千卡/时，Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔板式换热器冷冻水的用量各为

W=18810/〈1×(11-8) 〉=6270千克/时＝6.270m3/时

冷冻水的管径d

＝0.038m，圆整管径为DN50,取DN50的管。

Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔硫酸板式换热器的面积计算

已知△t＝4.48，K取1500，则A= Q/(K* △t)=18810/(1500*4.48)＝2.799m2 3、Ⅲ填料干燥塔补充酸板式换热器的换热量为15000千焦/时（杭州东日公司提供），约为3571千卡/时，冷冻水 …… 此处隐藏：2704字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……