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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5页

更新时间：2011-10-9: 来源：毕业论文

计算依据
⑴ 电解氯气经二段洗涤塔冷却，温度从46℃降至18℃。
⑵ 氯水温度为20℃。
⑶ 出口氯气总压力为-100×9.81Pa（－100 mmH2O）。
⑷ 由资料查得相关热力学数据如下[3]：
氯气在水中溶解度：20℃ 0.00729 kg/kgH2O
氯气比热容：18℃   8.227 kcal/(mol•℃)
水蒸气分压：18℃   2.0776kPa
水蒸气热焓：18℃   605.34kcal/kg
不凝气体比热：18℃   0.2418kcal/(kg•℃)
水的比热： 6℃   4.1999 J/（g•℃）
2．物料衡算
⑴设在第二钛冷却器总冷凝水量为W3kg，其阻力降为60×9.81Pa（60 mmH2O）
P总=100.933－60×9.81×10-3=100.344( kPa)
则由道尔顿定律有：
解得W3=21.071kg
溶解氯气量：21.071×0.00729=0.154(kg)
氯水总量： 21.071 +0.154=21.225(kg)
因此出第二钛冷却器的气体组分为：
氯气           886.49－0.154=886.495(kg)
水蒸气          26.038－21.225=4.813(kg)
不凝气                            15kg
⑵物料衡算表毕业论文http://www.youerw.com/
a. 以生产1t100%NaOH为基准

表2-6 第二钛冷却器物料衡算表
名称进第二钛冷却器kg/t100%NaOH 出第二钛冷却器kg/t100%NaOH
氯气 886.649 886.495
水蒸汽 26.038 4.813
不凝气 15 15
氯水 —— 21.225
总计 928 928

b.总物料衡算
表2-7 第二钛冷却器总物料衡算表
名称进第二钛冷却器
kg/t 100％NaOH 出第二钛冷却器
kg/t 100％NaOH
氯气 212795760 212758800
水蒸气 6249120 1155120
不凝气体 3600000 3600000
氯水 —— 5094000
总计 222720000 222720000

3．热量衡算
⑴气体带入热量
若不考虑管道散热，则物料带入热量等于物料出一段钛冷却器的热量，即
a.氯气带入热量：Q5=19939kJ
b.水蒸气带入热量：Q6=67309kJ
c.不凝气体带入热量：Q7＝701kJ
d.氯气溶解热：Q8＝22.09×103×0.154/71＝48(kJ)
ΣQ=19939+67309+701+48＝87997(kJ)
⑵气体带出热量
a.氯气带出热量：q5＝884.495/71×8.227×18×4.1868＝7741(kJ)
b.水蒸气带出热量：q6＝4.813×605.34×4.1868＝12198(kJ)
c.不凝气体带出热量：q7＝15×0.2418×4.1868×18＝273(kJ)
d.氯水带出热量：q8＝21.225×4.1819×20＝1775(kJ)
Σq＝7741+12198+273+1775＝21987(kJ)
⑶冷冻水用量
冷冻水的平均温度为：
T =（t2＋t1）/2 (2—3)
=（8+4）/2毕业论文http://www.youerw.com/
= 6℃
冷冻水进口温度为4℃，出口温度为8℃，则二段冷却器冷冻水用量为：
WC2= Q/ CPC(t2－t1) (2—4)
= =3908(kg)
冷冻水带入热量：3908×4.1999×4＝65653(kJ)
冷冻水带出热量：3908×4.1999×8＝131305(kJ)
⑷第二钛冷却器热量衡算表