1、1年产 3000T 次氯酸钠设计说明书次氯酸钠又称漂白液(水) ,分子式为 NaCIO,相对分子质量为 74.442。工业制备的次氯酸钠有效氯 10-20%,电解食欲水产生的次氯酸钠有效氯在 1-5%左右。在水溶液中不太稳定,受温度、 pH 等多种因素的影响,因此通常在低温、碱性溶液中保存。它生产工艺简单、价格低廉,在水中以 HCIO 和 CIO 两种形态存在,而且 HC10 极不稳定,容易分解出氧气,所以次氯酸钠是一种高效氧化剂和含氯消毒剂。由于次氯酸钠溶液的氧化能力强、作用快、效果好,且对环境无任何污染,因此次 氯酸 钠广泛应用于造纸、纺织等许多方面圈。2第一章、总论第一节、产品技术指标一
2、、外观:淡黄色透明液体二、有效氯含量:15%三、游离碱含量:0.5%四、比重:1.238-1.250五、稳定性:热分解和见光易分解3第二节、工艺流程方框图氯气 液碱水氯化钠次氯酸钠4第三节、生产能力一、单池生产能力:10T。二、单池生产周期:8h。5第四节、原材料消耗 T/T 产品一、氯气 0.1656二、21%的液碱 0.87126第六节、人员定额一、管理人员:3 人、 生产工人:9 人(其中操作 2 人/班,3 班 6 人, 维修 3 人)。7第七节、投资概算一、设备投资: 150 万二、安装费: 30 万三、电力及配套设施 10 万四、基础设施 70 万五、其它 20 万六、流动资金 2
3、20 万七、合计 500 万8第八节、效益分析一、原料消耗1)液氯 0.1656 2000 = 331.2 元/吨2)液碱 0.8712 500 = 435.6 元/吨小计 766.8 元/吨二、电力消耗: 0.800 500 = 400 元/吨三、管理费:(人工费 400 运费 200 维修费 200) 800 元/吨四、包装: 60 元/吨五、税及附加费: 800 元/吨六、成本合计 12025 元/吨七、产品售价: 15000 元/吨八、可变利润: 2935 元/吨9第二章、工艺计 算第一节、基本数据一、HCl:1、密度: 1.371 kg/m 3=37.56mol/m3=0.027 m
4、3/mol( 60,780mmHg);2、比热:0.2kcal/kg。3、熔解热:126kcal/kg 溶液(30%);57kcal/kg 溶液( 12%)。二、氯气:1、密度:2.837kg/m 3=39.96mol/m3=0.025m3/mol( 40,780mmHg);2、比热:0.1152kcal/kg。3、汽化压力:0.2MPa(表压)4、汽化温度:-20 5、汽化热:66kcal/kg。三、副产盐酸:浓度 30%。四、氯苯:1、液体密度 1 .10kg/L;2、饱和蒸汽压 温度 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120蒸汽压 kP 1.3 1.2 3.
5、3 5.3 8.0 12.0 20.0 26.6 39.9 53.33 73.23、沸点 1 32.24、汽化热 79.19kcal/kg;5、比热 0.32kcal/kg;五、氯化反应热:352kcal/kgCl 2六、冷却水:1、冷凝器:进口 15,出口 182、反应釜:进口 60,出口 100七、氯化起始反应温度:80八、氯化投料量:HDPE 150kg液氯 500kg氯苯 150kg九、捏合机:温度 120,压 力 20kP十、一级真空:温度 60,压力 10kP十一、二级真空:温度 20,压力 5kP十二、时间按排:共计 12h1)、加料 60min 2)、升温 60min3)、反应
6、 450min4)、吹氮 30min5)、放料清理 15min 6)、加稳定剂、脱溶剂 60min 7)、出料 15min8)、粉碎包装 30 min10第二节、物料衡算一、氯化釜:1、进料:1)、固液相名称 重量 kg 重量 % mol mol% 体积 m3聚乙烯 150.0000 50.0000 163.0435氯苯 150.0000 50.0000 136.3636小计 300.0000 100.0000 299.40712)、气相:氯气:速度 070kg/h,总加氯量 500kg氯气 500.0002、出料:1)、液相(间歇):名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯化
7、聚乙烯 386.1549 72.9405 275.8250氯苯 143.2560 27.0595 130.2327小计 529.4109 100.0000 406.05772)、气相(连续出料累计):110;速度 138.1849kg/h,密度 2.4341kg/m3名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 855.6339 77.39934 7605.6347 52.6316 239037.3409氯化氢 249.8451 22.6006 6845.0712 47.3684 215133.6058小计 1105.4790 100.0000 14450.7059 100.00
8、00 454170.9467二、回流冷凝器1、进料:(连续出料累计)110;速度 283.3371kg/h,密度 2.8373kg/m3名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 855.6339 77.39934 7605.6347 52.6316 239037.3409氯化氢 249.8451 22.6006 6845.0712 47.3684 215133.6058小计 1105.4790 100.0000 14450.7059 100.0000 454170.94672、出料: 1)、气相(连续进料累计):20 ;速度 32.5109kg/h,密度 1.5596kg/m
9、3名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 10.2424 3.9381 91.0434 1.3126 2189.0092氯化氢 249.8451 96.0619 6845.0712 98.6874 164580.0170小计 260.0875 100.0000 6936.1146 100.0000 166769.02622)、液相(连续出料累计):20;速度 250.8262kg/h,密度 1.16kg/m3名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 845.3915 228.02378三、氯苯吸附器1、进料:气相名称 重量 kg 重量 % Mol mol%
10、 体积 L氯苯 10.2424 3.9381 91.0434 1.3126 2189.009211氯化氢 249.8451 96.0619 6845.0712 98.6874 164580.0170小计 260.0875 100.0000 6936.1146 100.0000 166769.02622、出料:气相名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 1.0000 0.3987 8.8889 0.1297 213.7210氯化氢 249.8451 99.6014 6845.0712 99.8703 164580.0170小计 250.8451 100.0000 6853.9
11、601 100.0000 164793.7380四、氯苯吸附器1、进料:气相名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 1.0000 0.3987 8.8889 0.1297 213.7210氯化氢 249.8451 99.6014 6845.0712 99.8703 164580.0170小计 250.8451 100.0000 6853.9601 100.0000 164793.73802、出料:气相名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 0.1000 0.0400 0.8889 0.0130 21.3723氯化氢 249.8451 99.9600 68
12、45.0712 99.9870 164580.0170小计 249.9451 100.0000 6845.9601 100.0000 164601.3893四、盐酸吸收塔:1、进料:1)、温度 20;密度 1.5185kg/m3 名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 m3水 531.1333 68.0000氯化氢 249.9451 32.0000小计 781.0784 100.0000五、脱溶剂:1、进料名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯化聚乙烯 386.1549 72.6660 275.8250环氧树脂 2.0000 0.3764 2.0000氯苯 143
13、.2560 26.9576 130.2327小计 531.4109 100.0000 408.05772、出料1)、液相名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯化聚乙烯 386.1549 97.4950 275.8250环氧树脂 2.0000 0.5050 2.0000氯苯 7.9215 2.0000 1.8182小计 396.0764 100.0000 279.64322)、气相12名称 重量 kg 重量 % Mol mol% 体积 L氯苯 135.3345 100.0000 1104.7714 100.0000 35628.4146第二节、热量衡算一、氯化釜:1、反应温度:
14、最低 80;最高 110,按计算 1102、氯化反应热:Q=35260= 21120kcal/h3、排出气体带出热量 Q=11974.9368kcal/h;其中:氯化氢 249.8451(110-20)0.2/8 = 562.1515kcal/h氯苯冷凝热 845.391579.2/8 =8369.3759kcal/h氯苯降温热 845.3915(110-20)0.32/8 =3043.4094 kcal/h4、传热面积:4.5m 2 5、反应釜放热:21120-11974.9368=9145.0632kcal/h6、传热系数:K=9145.0632/4.5/24.85=81.81007、反应
15、釜冷却消耗水量:228kg/h二、回流冷凝器:1、冷却水进口温度 15,出口温度 18并流2、冷却热 11974.9368kcal/h3、聚四氟乙烯换热器 K=80 kcal/ M2h4、换热面积为:11974.9368/80/22=6.8039M 25、冷却水消耗:3991.6456 M 3/h三、氯化氢吸收塔:1、氯化氢熔解热:126249.9451/89= 35429.7179kcal/h2、加水量:531.1333/89=597.5250kg/h3、副产盐酸:781.0784/89=878.7132 kg/h4、绝热吸收温度升高 35429.7179/878.7132=40.32,可以
16、绝热吸收四、溶剂回收系统1、捏合机1)、氯苯汽化热:135.334579.19=10717.1391kcal/h2)、加热功率:10717.13914.18/3600=12.44kw 取 18kw2、一级真空系统3、二级真空系统13第三章、设备计算及选型一、氯气汽化器:取汽化温度-5,K=1000kcal/m 2h,汽化速度 1000kg/h,则汽化热为 100066=66000 kcal/h传热面积 A=3.3m2;取钢瓶单个液氯排放速度为 360kg/h,需四个 钢瓶同 时加氯。外径 89mm 无缝钢管,长度为 13.3 米,取 夹套换热 器单管长度 3m,9 根汽化水进口温度 16出口温
17、度 8,汽化水消耗量 8250 kg/h、 氯气总管及缓冲罐:取氯气流速 10m/s,压力 0.15Mpa,管道内径 0.0789m=80mm缓冲罐容积 1000L,直径 800三、流量计:取氯气流量为 70kg/h,密度 为 3.2kg/m3,体积流量 21m3/h;故取流量计流量范围 2.5-25m3/h四、氯化釜:1、设备型号:K1000L 搪玻璃反应釜2、搅拌功率:11kw3、搅拌机转速:120 转/分4、实际使用传热面积:4.5m 2 五、回流冷凝器:用聚四氟乙烯换热器传热面积 10M2六、氯苯吸附器1、气体流量 20.8461M3/h2、取吸附器内气体流速为 0.1m/s3、吸附器
18、直径 0.2715m 取 400mm4、吸附时间 15s5、吸附器高度 1.5m,容积 188L,可装填堆 积密度 0.5 的聚乙烯 90kg。七、氯苯吸附塔1、单釜气体流量 20.6M3/h,九台釜累 计流量 185.4 M3/h2、取吸附器内气体流速为 0.1m/s3、吸附器直径 0.809m 取 800mm4、吸附时间 15s5、吸附器高度 1.5m,容积 750L,可装填堆 积密度 0.5 的活性炭 350kg。八、氯化氢吸收塔:1、单釜气体氯化氢 32kg/h,九台釜累计流量 288kg/h2、外形尺寸:D=325mm,H=1400mm,内径 300mm;材质 PVC3、配套供水能力
19、 597.5250kg/h七、尾气喷射泵:(氯气循环用)选用北京玻璃仪器厂产低负压喷射泵 19021 型 1#14九、循环水槽:1、外形尺寸:D=630mm,H=1400mm,内径 600mm;材质 PVC2、冷却盘管:长度 60m,面 积 3.7m2,总容积:420L十、真空溶剂回收系统:1、真空捏合机 500L,加 热功率 18kw2、一级真空系统:1)、排出蒸汽流量:35.6284=36M 3/h2)、循环泵:3kw 磁力驱动 聚四氟乙烯3)、配套循环罐 1000L3、二级真空系统:1)、排出蒸汽流量:35.6284=36M 3/h2)、循环泵:3kw 磁力驱动 聚四氟乙烯3)、配套循环罐 1000L4)、配套聚四氟乙烯换热器冷却面积 5358.5695/100/5=21.434278M2