3万吨年盐酸解析装置工艺设计(附件)
本设计主要完成了年产3万吨盐酸解析装置的工艺设计工作，达到了合理利用副产氯化氢气体的目标。盐酸解析工艺方法的选择直接影响着盐酸解析的效率，对生产工艺起着重要的作用。盐酸解吸工艺主要有浓盐酸常规解析、浓盐酸一步零解析、稀酸萃取精馏和变压精馏等。对年产3万吨盐酸解析装置进行工艺设计，通过一系列的工艺技术比较采用浓盐酸常规解析法。通过一系列物料衡算和能量衡算，绘制相关的工艺流程图。此外，还考虑到各种仪器设备的选型问题，通过对比和筛选选出适合的仪器设备。最后进行了经济核算，估算企业成本。关键词 工艺设计 盐酸 常规解析
目 录
1 绪论 1
1.1 简介 1
1.2 盐酸解析工艺国内外的发展状况 1
1.3 盐酸解析工艺目的及意义 2
1.4 设计基础 2
1.5 产品规格及界区条件 2
1.6 公用工程规格 3
1.7 原材料消耗量 4
2 生产工艺流程选择与设计 4
2.1 物理性质 4
2.2 盐酸解析工艺 5
2.3 盐酸常规解析的设计 10
2.4 工艺流程图 10
2.5 工艺流程说明 11
3 物料衡算 11
3.1 设计基本数据 11
3.2 物料计算 11
3.3 解吸塔工艺尺寸的计算 12
4 能量衡算 15
4.1 一级冷却器热量衡算 15
4.2 二级冷却器热量衡算 16
5 主要设备设计选型 18
5.1 解吸设备及材质选择 18
5.2 传热面积的计算 19
5.3 管子的规格以及管程和壳程数 19
6 工厂布置设计 21
6.1 化工工厂布置遵循原则 21
6.2 车间布置的基本原则 22
6.3 厂房的布置 22
6.4 设备的布置 23
7 安全技术与环境保护 23
7.1 工艺安全设计 24
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7.2 三废的处理 24
8 经济概算 25
8.1 建设项目投资估算 25
8.2 产品销售价值 26
8.3 成本估算 26
8.4 经济评价 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附图1 常规解析管道及仪表流程图
附图2 解析尾气系统平立面布置图
附图3 稀酸中间槽装配图
附图4 解析装配图
1 绪论
1.1简介
盐酸（Hydrochloric acid），又名氯化氢，分子式为HCl，分子质量为36.46[1]，属于单一型无机强酸，广泛应用于工业[2]。盐酸的性质为无色或微黄色发烟的橙色液体（在潮湿的空气中，浓度超过19.6％的盐酸可以在空气中产生烟雾（即发烟），从而造成氯化氢的损失，有强烈的刺激性气味，即使被稀释过其酸溶液仍有大量的水存在。盐酸可溶于水、乙醇、乙醚、甘油等。
浓缩盐酸溶液中含有38%盐酸，相对密度1.19，沸点83.7℃。食用型食品级盐酸是含有31%以上氯化氢的水溶液。盐酸具有调节pH和改善淀粉的性能，能中和碱，生成盐，在食品加工中被称为良好的碱中和剂。FDA将盐酸列为公认的安全物质（FDA21CFR 182.1057）。盐酸为机体正常成分，其浓度接近消化液中的盐酸浓度时为无毒的。但服用浓盐酸会出现胃痛、口渴、灼热等症状，过多摄入会导致死亡。
盐酸生产方法主要由氯化钠溶液的膜电解、氯气的阳极沉淀和阴极氢混合物组成，使氢在氯气的燃烧过程中溶解在水中，并能迅速生成盐酸。
盐酸解析技术是利用来自再沸器的气液混合物与解析塔中的浓盐酸进行传热与传质，因为气相中的氯化氢分压小于液相中的氯化氢分压，使用蒸汽的潜热使浓盐酸中的盐酸解析出来[3]。
1.2 盐酸解析工艺国内外的发展状况
近年来国内外氟化工行业取得了快速发展，二氟氯化钾（HCFC22）、二氯氟乙烷（HCFC141b）及臭氧层消耗物质（ODS）快速发展替代了氯化烃的开发。氯化氢是中不仅是最常见的尾气而且也是医药有机合成中常见的副产物[4]。在这些副产氯化氢气体有一些杂质（包括未反应的原料和副反应产物）亟待处理。从生态环保与经济成本的角度来考虑，有效的的管制与利用这些尾气和副产物成为了重中之重。我国副产氯化氢的现状不容乐观，据中国化工过程氯资源循环利用技术研讨会上统计，2011年我国工业副产氯化氢总量已经达到380万吨，五年
内必须达到总量500万吨才能满足日益发展的工业需要[5]。
盐酸解析的方法是国内外最常用的一种方法，它是由副产盐酸解吸再循环到到生产装置中，不仅能合理利用副产品盐酸，而且能够有效降低生产成本，提高经济效益。
1.3 盐酸解析工艺目的及意义
氯化氢是中不仅是最常见的尾气而且也是医药有机合成中常见的副产物。副产氯化氢气体含有未反应原料和各种副产杂质，仅限于直接使用，使用包含杂质的副产氯化氢气体制成的盐酸，不仅价格低而且销售困难，与稀盐酸的销售相比似乎显得更加困难，这种想法限制了生产设备的正常运行。
因此，如何合理利用这些副产氯化氢气体不但影响到企业的长期发展，也关系到环境保护的合理化问题。相比之下，将解吸制成的氯化氢回用到生产装置，不仅可以使得利用合理化，发展可循环经济，而且可以有效降低企业的消耗成本，提高企业经济效益。
目 录
1 绪论 1
1.1 简介 1
1.2 盐酸解析工艺国内外的发展状况 1
1.3 盐酸解析工艺目的及意义 2
1.4 设计基础 2
1.5 产品规格及界区条件 2
1.6 公用工程规格 3
1.7 原材料消耗量 4
2 生产工艺流程选择与设计 4
2.1 物理性质 4
2.2 盐酸解析工艺 5
2.3 盐酸常规解析的设计 10
2.4 工艺流程图 10
2.5 工艺流程说明 11
3 物料衡算 11
3.1 设计基本数据 11
3.2 物料计算 11
3.3 解吸塔工艺尺寸的计算 12
4 能量衡算 15
4.1 一级冷却器热量衡算 15
4.2 二级冷却器热量衡算 16
5 主要设备设计选型 18
5.1 解吸设备及材质选择 18
5.2 传热面积的计算 19
5.3 管子的规格以及管程和壳程数 19
6 工厂布置设计 21
6.1 化工工厂布置遵循原则 21
6.2 车间布置的基本原则 22
6.3 厂房的布置 22
6.4 设备的布置 23
7 安全技术与环境保护 23
7.1 工艺安全设计 24
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7.2 三废的处理 24
8 经济概算 25
8.1 建设项目投资估算 25
8.2 产品销售价值 26
8.3 成本估算 26
8.4 经济评价 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附图1 常规解析管道及仪表流程图
附图2 解析尾气系统平立面布置图
附图3 稀酸中间槽装配图
附图4 解析装配图
1 绪论
1.1简介
盐酸（Hydrochloric acid），又名氯化氢，分子式为HCl，分子质量为36.46[1]，属于单一型无机强酸，广泛应用于工业[2]。盐酸的性质为无色或微黄色发烟的橙色液体（在潮湿的空气中，浓度超过19.6％的盐酸可以在空气中产生烟雾（即发烟），从而造成氯化氢的损失，有强烈的刺激性气味，即使被稀释过其酸溶液仍有大量的水存在。盐酸可溶于水、乙醇、乙醚、甘油等。
浓缩盐酸溶液中含有38%盐酸，相对密度1.19，沸点83.7℃。食用型食品级盐酸是含有31%以上氯化氢的水溶液。盐酸具有调节pH和改善淀粉的性能，能中和碱，生成盐，在食品加工中被称为良好的碱中和剂。FDA将盐酸列为公认的安全物质（FDA21CFR 182.1057）。盐酸为机体正常成分，其浓度接近消化液中的盐酸浓度时为无毒的。但服用浓盐酸会出现胃痛、口渴、灼热等症状，过多摄入会导致死亡。
盐酸生产方法主要由氯化钠溶液的膜电解、氯气的阳极沉淀和阴极氢混合物组成，使氢在氯气的燃烧过程中溶解在水中，并能迅速生成盐酸。
盐酸解析技术是利用来自再沸器的气液混合物与解析塔中的浓盐酸进行传热与传质，因为气相中的氯化氢分压小于液相中的氯化氢分压，使用蒸汽的潜热使浓盐酸中的盐酸解析出来[3]。
1.2 盐酸解析工艺国内外的发展状况
近年来国内外氟化工行业取得了快速发展，二氟氯化钾（HCFC22）、二氯氟乙烷（HCFC141b）及臭氧层消耗物质（ODS）快速发展替代了氯化烃的开发。氯化氢是中不仅是最常见的尾气而且也是医药有机合成中常见的副产物[4]。在这些副产氯化氢气体有一些杂质（包括未反应的原料和副反应产物）亟待处理。从生态环保与经济成本的角度来考虑，有效的的管制与利用这些尾气和副产物成为了重中之重。我国副产氯化氢的现状不容乐观，据中国化工过程氯资源循环利用技术研讨会上统计，2011年我国工业副产氯化氢总量已经达到380万吨，五年
内必须达到总量500万吨才能满足日益发展的工业需要[5]。
盐酸解析的方法是国内外最常用的一种方法，它是由副产盐酸解吸再循环到到生产装置中，不仅能合理利用副产品盐酸，而且能够有效降低生产成本，提高经济效益。
1.3 盐酸解析工艺目的及意义
氯化氢是中不仅是最常见的尾气而且也是医药有机合成中常见的副产物。副产氯化氢气体含有未反应原料和各种副产杂质，仅限于直接使用，使用包含杂质的副产氯化氢气体制成的盐酸，不仅价格低而且销售困难，与稀盐酸的销售相比似乎显得更加困难，这种想法限制了生产设备的正常运行。
因此，如何合理利用这些副产氯化氢气体不但影响到企业的长期发展，也关系到环境保护的合理化问题。相比之下，将解吸制成的氯化氢回用到生产装置，不仅可以使得利用合理化，发展可循环经济，而且可以有效降低企业的消耗成本，提高企业经济效益。
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