年产15万吨烧碱干燥工段工艺设计
氯气干燥是氯碱生产的重要工段，干燥后的氯气可以送往液氯等后序用氯工段。本文介绍了氯气干燥过程的作用、干燥机理、干燥方法等。烧碱装置氯气处理中主要有三个步骤，分别是冷却、干燥和输送储存。冷却这个过程主要采用循环水和冷冻水在钛冷却器中完成，干燥过程用的是浓硫酸做干燥剂，在填料塔、泡罩塔中完成。设计过程主要有物料衡算、能量衡算、设备选型的计算等。关键词 冷却，填料塔，泡罩塔，钛冷却器
目 录
1 引言 1
1．1 概述 1
1. 2 氯气处理方法 1
1．3 氯气处理工艺流程简介 2
2 氯气处理工艺流程 3
2.1 氯气处理工艺流程中的冷却除沫 3
2.2 氯气处理工艺中的干燥脱水 4
2.3 氯气处理工艺的控制 8
3 氯气干燥工段中物料衡算以及能量衡算 9
3.1 设计依据 9
3.2 ?工艺计算 10
4 主要设备设计及选型 18
4.1 第一段钛冷却器 18
4.2 第二段钛冷却器 25
4.3 硫酸干燥塔1为填料塔 29
4.4 硫酸干燥塔2为泡罩塔 32
4.5 除沫器 34
5 采用的设备表 34
6安全问题 35
6.1氯气生产和运输中的安全问题 35
6.2氯气的安全问题 35
6.3对策 36
6.4发生氯气泄露如何自救 38
7经济分析 38
结论 38
致谢 40
参考文献 41
1 引言
1．1 概述
氯气（Cl?），Cl?的相对分子质量是70.906。常温常压的条件下呈现的状态是：黄绿色的有毒的刺鼻的气体，很容易被压缩，进而液化成金黄色的液体，在氯碱工业中占非常关键的位置，同时也是反应中一种强氧化剂。当氯气和氢气混合在一起时，氢气占混合气体的比值抵达5%以上，且有强光照射时气体会变得非常不稳定和危险，甚至发生爆炸。氯气能和化学有机物发生取代反应，或者和化学无机物发生加成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
反应，生成各种各样的氯化物。人体的器官非常的脆弱，当吸入过多的氯气器官受到侵蚀时，器官会被损坏或者中毒而死。氯气的密度要比空气大，同体积大约是空气的2.5倍多。Cl?能在水中溶解，而溶解度很小。氯气在水中不光是溶解还和水发生反应得到盐酸与次氯酸，氯水是强酸性，能腐蚀很多东西。当氯气碰四氯化碳、氯仿等溶液时，就能很好的溶解进这些液体中，溶解度大约是在水中的20倍多。Cl?对我们人的生活、工作、生计有着十分有利的影响。涉及到人们多种的致富方式的。用途非常的多，包括我们化工生产、医学药品、治虫药品、染色和印刷、衣服的制造和纺纱、食用品等多个领域。
1. 2 氯气处理方法
生产中刚从电解槽里生成的新鲜氯气气体，温度会非常的高其中夹杂的许多水蒸汽和盐雾等等杂乱物质。刚刚生产出来的带水蒸汽的氯气，能侵蚀腐蚀生产中主要材料钢铁和多种常见的金属材料，那些能不被湿的氯气腐蚀的唯有一补分金属材料和不属于金属的材料，或者在一定的条件下才能不被腐蚀。比如金属的钛，做茶壶的陶瓷、各种类型的玻璃、PVC、酚醛树脂、合成橡胶、聚酯、玻璃钢等，所以不管是在氯气的生产还是运输中都有着诸多的不方便。当氯气不再是的带有水分的湿氯气 而是干燥的氯气时就不会那么容易的腐蚀，所以一定要先进行干燥处理氯气，才能进行使用，生产出来的氯气也是需要先进行干燥。湿氯气在进行干燥之前要先冷却一下，用冷凝法先除掉一大部分比较容易去除的水分，接着利用一些干燥剂来进行深度去除水分。最后完成干燥的氯气要先进行压缩之后，再按需要有规划的输送到客户指定的地方。我们用水蒸汽分压来得知各种不一样的温度和压力下氯气中还有的水分的量。在完全相同的压力之下温度高的则含水量也相应的变高。也代表着它的水蒸汽分压也就是越高。如果要正常的渠道来运送湿氯气，氯气中含水要低于百分之零点零五。普通的干燥并不能达到这个干燥的标准，所以需要进一步研究采用科学的方法来干燥氯气。通常在生产中干燥剂就是浓硫酸，因为浓硫酸具有：（1）不发生多余的反应影响生产效果；（2）浓硫酸不是氯气合适的溶剂，不会浪费氯气；（3）浓硫酸能吸收大量的水蒸汽或者其中的水分；（4）价格亲民适合大量使用；（5）浓硫酸虽然是强酸但并不会破坏设备；（6）浓硫酸能循环利用不会造成浪费等优点，综合多个优点，浓硫酸是非常合适干燥氯气的。 在温度不变的条件下，浓硫酸中水分越少，浓硫酸的水蒸汽分压就越低；硫酸的浓度不改变的情况下，温度越低，它的水蒸汽分压也就相应的越低。从而得知硫酸中的水分越少浓度越高、温度越低，硫酸能吸收的水分就越多，就是干燥氯气之后氯气中的水分就越少，干燥效果越好。而浓硫酸的温度也不能过低，如果过于低，硫酸跟水会行程晶体析出，类似生成了杂质，造成困扰。所以在浓硫酸和稀硫酸的存储和运输时，要多注意温度和浓度，在冬天的时候要尤其注意温度，防止生成的结晶过多时运输的管道堵塞，造成损失和麻烦。硫酸和浓硫酸配比为84：100时，它在8摄氏度时能析出结晶，因此在运输的过程中将硫酸的温度保持在10摄氏度之上。除了这些因素，硫酸在吸收湿氯气中水分时和湿氯气的反应面积和反应时间都有很大的影响。所以在硫酸干燥湿氯气时，下面有几个注意点：（1）控制硫酸的温度要求适宜（2）硫酸占硫酸溶液的百分比不能误差过高（3）硫酸与氯气的接触面积的大小以及反应所消耗的时间。 生产以后提供给客户所需满足的条件，比如输送时的管道的选择和优化，从而客服整个系统的各个方面困难，并满足客户对氯气的需求，这样才能很好的得到口碑。所以用气体压缩机对干燥达标的氯气进行压缩达到客户的要求才能运送给客户使用。因此氯气处理系统的要达到的目标是： 1．尽可能干燥的氯气； 2. 给客户输送压缩达标的满意的氯气； 3. 保持电解槽阳极室里的压力的一定参数，以免造成影响，变动时要及时的上升或者下降，不能疏忽。让电解工序的各方面指标都做到接近完美，而且干燥后的氯气的量也要满足要求。
目 录
1 引言 1
1．1 概述 1
1. 2 氯气处理方法 1
1．3 氯气处理工艺流程简介 2
2 氯气处理工艺流程 3
2.1 氯气处理工艺流程中的冷却除沫 3
2.2 氯气处理工艺中的干燥脱水 4
2.3 氯气处理工艺的控制 8
3 氯气干燥工段中物料衡算以及能量衡算 9
3.1 设计依据 9
3.2 ?工艺计算 10
4 主要设备设计及选型 18
4.1 第一段钛冷却器 18
4.2 第二段钛冷却器 25
4.3 硫酸干燥塔1为填料塔 29
4.4 硫酸干燥塔2为泡罩塔 32
4.5 除沫器 34
5 采用的设备表 34
6安全问题 35
6.1氯气生产和运输中的安全问题 35
6.2氯气的安全问题 35
6.3对策 36
6.4发生氯气泄露如何自救 38
7经济分析 38
结论 38
致谢 40
参考文献 41
1 引言
1．1 概述
氯气（Cl?），Cl?的相对分子质量是70.906。常温常压的条件下呈现的状态是：黄绿色的有毒的刺鼻的气体，很容易被压缩，进而液化成金黄色的液体，在氯碱工业中占非常关键的位置，同时也是反应中一种强氧化剂。当氯气和氢气混合在一起时，氢气占混合气体的比值抵达5%以上，且有强光照射时气体会变得非常不稳定和危险，甚至发生爆炸。氯气能和化学有机物发生取代反应，或者和化学无机物发生加成 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
反应，生成各种各样的氯化物。人体的器官非常的脆弱，当吸入过多的氯气器官受到侵蚀时，器官会被损坏或者中毒而死。氯气的密度要比空气大，同体积大约是空气的2.5倍多。Cl?能在水中溶解，而溶解度很小。氯气在水中不光是溶解还和水发生反应得到盐酸与次氯酸，氯水是强酸性，能腐蚀很多东西。当氯气碰四氯化碳、氯仿等溶液时，就能很好的溶解进这些液体中，溶解度大约是在水中的20倍多。Cl?对我们人的生活、工作、生计有着十分有利的影响。涉及到人们多种的致富方式的。用途非常的多，包括我们化工生产、医学药品、治虫药品、染色和印刷、衣服的制造和纺纱、食用品等多个领域。
1. 2 氯气处理方法
生产中刚从电解槽里生成的新鲜氯气气体，温度会非常的高其中夹杂的许多水蒸汽和盐雾等等杂乱物质。刚刚生产出来的带水蒸汽的氯气，能侵蚀腐蚀生产中主要材料钢铁和多种常见的金属材料，那些能不被湿的氯气腐蚀的唯有一补分金属材料和不属于金属的材料，或者在一定的条件下才能不被腐蚀。比如金属的钛，做茶壶的陶瓷、各种类型的玻璃、PVC、酚醛树脂、合成橡胶、聚酯、玻璃钢等，所以不管是在氯气的生产还是运输中都有着诸多的不方便。当氯气不再是的带有水分的湿氯气 而是干燥的氯气时就不会那么容易的腐蚀，所以一定要先进行干燥处理氯气，才能进行使用，生产出来的氯气也是需要先进行干燥。湿氯气在进行干燥之前要先冷却一下，用冷凝法先除掉一大部分比较容易去除的水分，接着利用一些干燥剂来进行深度去除水分。最后完成干燥的氯气要先进行压缩之后，再按需要有规划的输送到客户指定的地方。我们用水蒸汽分压来得知各种不一样的温度和压力下氯气中还有的水分的量。在完全相同的压力之下温度高的则含水量也相应的变高。也代表着它的水蒸汽分压也就是越高。如果要正常的渠道来运送湿氯气，氯气中含水要低于百分之零点零五。普通的干燥并不能达到这个干燥的标准，所以需要进一步研究采用科学的方法来干燥氯气。通常在生产中干燥剂就是浓硫酸，因为浓硫酸具有：（1）不发生多余的反应影响生产效果；（2）浓硫酸不是氯气合适的溶剂，不会浪费氯气；（3）浓硫酸能吸收大量的水蒸汽或者其中的水分；（4）价格亲民适合大量使用；（5）浓硫酸虽然是强酸但并不会破坏设备；（6）浓硫酸能循环利用不会造成浪费等优点，综合多个优点，浓硫酸是非常合适干燥氯气的。 在温度不变的条件下，浓硫酸中水分越少，浓硫酸的水蒸汽分压就越低；硫酸的浓度不改变的情况下，温度越低，它的水蒸汽分压也就相应的越低。从而得知硫酸中的水分越少浓度越高、温度越低，硫酸能吸收的水分就越多，就是干燥氯气之后氯气中的水分就越少，干燥效果越好。而浓硫酸的温度也不能过低，如果过于低，硫酸跟水会行程晶体析出，类似生成了杂质，造成困扰。所以在浓硫酸和稀硫酸的存储和运输时，要多注意温度和浓度，在冬天的时候要尤其注意温度，防止生成的结晶过多时运输的管道堵塞，造成损失和麻烦。硫酸和浓硫酸配比为84：100时，它在8摄氏度时能析出结晶，因此在运输的过程中将硫酸的温度保持在10摄氏度之上。除了这些因素，硫酸在吸收湿氯气中水分时和湿氯气的反应面积和反应时间都有很大的影响。所以在硫酸干燥湿氯气时，下面有几个注意点：（1）控制硫酸的温度要求适宜（2）硫酸占硫酸溶液的百分比不能误差过高（3）硫酸与氯气的接触面积的大小以及反应所消耗的时间。 生产以后提供给客户所需满足的条件，比如输送时的管道的选择和优化，从而客服整个系统的各个方面困难，并满足客户对氯气的需求，这样才能很好的得到口碑。所以用气体压缩机对干燥达标的氯气进行压缩达到客户的要求才能运送给客户使用。因此氯气处理系统的要达到的目标是： 1．尽可能干燥的氯气； 2. 给客户输送压缩达标的满意的氯气； 3. 保持电解槽阳极室里的压力的一定参数，以免造成影响，变动时要及时的上升或者下降，不能疏忽。让电解工序的各方面指标都做到接近完美，而且干燥后的氯气的量也要满足要求。
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