984724412毕业设计（论文）10万吨PVC—氯化氢的盐酸脱吸法工艺合成设计.doc

摘 要氯化氢（Hydrogen chloride ）主要用于生产各种浓度的盐酸和电石法生产PVC目前国内外主要有三种合成工艺，合成法工艺、盐酸脱吸法工艺、副产盐酸脱吸法工艺本设计选用盐酸脱吸法工艺本工艺的流程概述：所谓盐酸脱吸法就是氯化氢气体先用稀盐酸吸收得到浓盐酸，浓盐酸在再沸解吸得到纯度较高的氯化氢气体，因在吸收时除氯化氢以外的其他气体基本不被吸收原料氯气和氢气分别经缓冲罐和阻火器进入合成炉底部燃烧器，合成的氯化氢气体从合成炉顶部出来出来的气体经冷却管冷却后从顶部进入降膜吸收器，与来自稀酸储罐的20%～22%的稀盐酸溶液并流接触吸收，得到的约31%～36%的浓盐酸溶液从吸收器底部出来进入浓酸储罐，少量未吸收的氯化氢气体和其他杂质气体进入尾气塔再次吸收浓盐酸用泵打入解吸塔内，再沸解吸后的氯化氢气体经水冷和盐水冷却器除水干燥后进入氯乙烯合成车间，解吸后的稀酸恒沸物经冷却后进入稀酸储罐，以供再吸收用本工艺主要优点是，稀盐酸可以循环利用，这样就可以减少污染和原料的用量，该工艺合成的氯化氢气体纯度高，纯度波动性小，有利于生产高纯度盐酸和减小合成PVC时的用量关键词：氯化氢合成；盐酸脱吸法；合成炉计算AbstractMainly used for the hydrogen chloride is production of various of concentration hydrochloric acid and calcium carbide production of PVC. Currently there are three major Synthesis Process at home and abroad:Synthesis Process, hydrochloric acid desorption Process, the by-product hydrochloric acid desorption Process.The design select hydrochloric acid desorption Process: The process outlined in the flow: The so-called hydrochloric acid desorption of hydrogen chloride gas is the method first used diluted hydrochloric acid to be absorbed HCl , HCl again in the reboiler desorption of high purity hydrogen chloride gas , In addition to absorbing hydrogen chloride gas other than the fundamental absorption is not . Raw materials chlorine and hydrogen respectively enter into buffer tank fire retardant first and then enter into the furnace bottom burner, Synthesis of hydrogen chloride gas discharge from the top of furnace. The hydrogen chloride gas pass by cooling tube and then entering from the top of the absorber. Hydrogen chloride gas and the concentration of 20% ~ 22% acids solution which from the tank of hydrochloric acid is absorption in flowing contacts, the concentration of hydrochloric acid solution is about 31%~36%, which discharge from the bottom of absorber then enter into concentrated acid tank ,Few amount of hydrogen chloride gas which not be absorbed and other impurities gas enter into the exhaust gas absorption tower again. Concentrated hydrochloric acid with pump into the desorption tower, the Reboiler desorption of hydrogen chloride gas by saline water cooler and water cooler then entering PCE Synthesis Workshop . The azeotrop of Desorption of acid produced is cooled by cooler which then entered acid tank, for the Cycle use of absorption.The main advantage of the Process is that dilute hydrochloric acid can be recycled. This will reduce pollution and the amount of raw materials, this process synthesis of high-purity hydrogen chloride gas, and hydrogen chloride gas’s purity is small fluctuations, So it is Conducive to the production of high purity hydrochloric acid and decreased the amount of hydrogen chloride when synthetic PVC.Keywords: Synthesis of hydrogen chloride; hydrochloric acid desorption method; the calculation of furnace目 录绪论 11说明书 21.1总论 21.1.1设计依据 21.1.2设计指导思想 21.1.3设计范围 21.1.4产品的规格 21.1.5生产方法及工艺流程 21.2技术经济分析 51.2.1技术经济分析说明 51.2.2财务评价 51.2.3盈利性分析 61.2.4投资回收期 71.2.5盈亏平衡分析 71.3总图运输 81.3.1设计基础资料 81.4化工工艺 81.4.1生产制度 81.4.2原料技术要求及其简介 81.4.3产品说明及其简介 91.4.4流程叙述 101.5自控仪表及通讯 101.5.1自控仪表 101.5.2通讯 111.6土建 111.6.1设计范围 111.6.2建设设计 111.6.3抗震设计 111.6.4施工要求 121.7电力供应 121.7.1设计范围 121.7.2车间环境特征 121.7.3负荷等级 121.7.4电源状况 121.7.5配线方式 121.7.6照明 121.7.7防雷、接地及防静电 121.8余热利用、通风 131.8.1余热利用 131.8.2通风 131.9供水、排水 131.9.1气象资料 131.9.2设计原则 131.9.3水源及输水管道 131.9.4消防给水管道设施及设计原则 141.9.5循环冷却水 141.9.6排水 141.10安全及消防 141.10.1劳动安全 141.10.2消防 141.11工业健康与劳动保护 151.12维修 151.13能源利用 151.13.1合理地使用能量 151.13.2采用新技术合理地使用能量 151.14环境保护及综合运用 152计算部分 162.1概述 162.2生产能力及原料用量计算 162.2.1生产能力 162.2.2氯化氢用量计算 162.3合成炉的相关计算 172.3.1原料气的组成和用量 172.3.2物料衡算 182.3.3热量衡算 192.3.4计算冷却水的用量 232.3.5合成炉炉体直径及夹套直径计算 242.3.6合成炉换热面积的计算 252.3.7合成炉高的计算 292.3.8合成炉工艺尺寸计算 292.4石墨冷却管长度计 322.4.1数学模型 322.4.2计算 342.5降膜吸收塔的计算和选型 382.5.1物料恒算 382.5.2选型 392.5.3计算吸收剂用量 392.5.4用水量计算 402.6解吸塔计算 412.6.1物料恒算 412.6.2塔的计算 412.7换热器和分离器的物料恒算 442.8石墨换热器的计算 442.8.1数学模型 452.8.2计算 472.9盐水石墨冷却器简算 502.9.1盐水移走的热量 502.9.2盐水的用量 512.9.3换热面积的计算 512.10浓酸泵的计算和选型 512.10.1选型参数的计算 512.10.2选型的依据 522.10.3选型 522.11浓酸和稀酸储罐 522.11.1浓酸储罐 522.11.2稀酸储罐 52总结 53致谢 54参考文献 553年产10万吨PVC—氯化氢合成工艺设计绪论氯化氢是生产盐酸和电石法生产PVC的重要原料。

而聚氯乙烯（PVC）又是主要通用塑料品种之一，在世界五大塑料中的产量仅次于聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），居世界第三目前国内大多采用电石法生产PVC，而氯化氢作为电石法生产PVC的原料之一，其产量与质量便成了直接影响PVC发展的重要因素开发新的合成工艺、运用先进的设备、综合利用能源是合成氯化氢的发展方向目前国内外主要有三种合成方法：合成法、盐酸脱吸法和副产盐酸法国内使用合成法居多，即氯气与氢气合成氯化氢，经空冷、水冷后直接输送到氯乙烯的合成系统这种方法工艺流程简单，工艺成熟稳定，但其生产的氯化氢气体纯度较低约90%-96%，给氯乙烯的合成带来了很多不利因素国外主要采用盐酸脱吸法，本法生产的氯化氢纯度高（大于99%），纯度波动小，有利于后面氯乙烯合成副产盐酸法主要适合小型聚氯乙烯生产装置，以综合利用有机氯化物的副产氯化物，来制取高纯度的氯化物供氯乙烯装置用，本法制得的氯化物纯度也可达99.9%从八十年代开始，随着对氯化氢纯度的要求的提高，我国也渐渐从合成法向盐酸脱吸法过度合成炉是合成氯化氢的主要设备目前工业上应用比较广泛的是钢制合成炉，它又分为空气冷却式和水冷夹套式两种80年代后，由于离子膜法生产氯碱工艺的大力推广应用，且该法要求使用高纯盐酸，这一需求促使了石墨合成炉的发展，工业上多见用炉外壁喷淋冷却水式。

国外大多已采用石墨合成炉，我国也渐渐从钢制合成炉向石墨合成炉发展各种二合一、三合一石墨合成炉都投入了使用并取得了很好的效果所以本设计选用了耐腐蚀的二合一石墨合成炉，石墨降膜。