年产1000吨干燥的氯化氢气体中试设计1.doc

年产1000吨干燥氯化氢气体中试设计一、反应原理：sicl4 + 2h2o = 4hcl + sio2170 218 436.5 601 0.25 0.86 0.35h2o的加入量1.15倍。二、工艺路线方框图 冷却水出口 循环浓硫酸 喷水二级洗涤干燥hcl库一级洗涤水解反应sicl4 hcl sio2 水洗 浓硫酸进口 冷却水进口过滤硅粉硅粉烘干烘干 三、中试设计装置：1、中试产量确定：（1）年产1万吨氧丙烷，需用8000thcl气体，每天需用27thcl气体，若用四氯化硅生产，需用量为32t/天。（2）中试装置水解四氯化硅大约按用量的十分之一设计，即四氯化硅消耗量为3.6t/天。因此四氯化硅水解150kg/hr，根据理论计算，每小时耗水量为32kg，若过量15%，实际耗水量为38kg，可以产生氯化氢气体130kg，二氧化硅粉53kg。（3）氯化氢气体的流量130kg/hr，在标准状态下的体积：设大气压p=105pa ，温度t=273+25=298k： pv=mrt/，v= mrt/ p=88m3。（4）水解的水量按理论上计算为32kg，而实际用38kg，多用6kg，因此需用98%hso4吸收，浓硫酸的用量为：在氯碱行业，当硫酸的浓度下降至80%时为废酸，根据计算耗用浓硫酸为27kg。（5）根据实验四氯化硅的放热量的确定：每小时0.8m3的sicl4使v=10m3的水，使其温度升高25，水的比热为4.18103j/kg.；q=cmt=4.18103j/kg.1010325=1.05109j。（6）因氯化硅的比重1.5103kg/m3，实验中每小时处理量：0.81500=1200kg，那么中试装置水解反应放热量：计算：1200kg sicl41.05109j130kg sicl41.14108j中试设计循环的冷却水量，控制水温不得超80，其水量计算：设常温为t0=25，t=80-25=55，q=cmt m= q /ct=1.14108/4.1810355=500kg。设计上采用两个5m3的水池循环使用，即每小时循环水量5m3。2、生产过程简述：首先将冷却反应器的循环水打开，控制水解反应的温度，然后用f4磁力泵将sicl4打入反应器中，同时，用泵将反应用水打入反应器内，注意控制sicl4的加入量，使水解反应温度不得超过80；整个反应器处于负压状态，由后边的鼓风机作动力，将hcl、h2o、sio2三种的混合物抽入洗涤工序，洗涤工序分一、二两级洗涤，一方面干燥氯化氢气，另一方面洗涤混合气体中的sio2粉；洗涤后干燥的氯化氢气体经鼓风机送入下工段使用；两级洗涤塔的洗液逆流循环，当第一级经检测洗液浓度降到规定值时（80%），用泵打入过滤器进行过滤后排除体系之外；当第一级洗液浓度在规定值以上时（80%），用泵打入过滤器进行过滤后仍用于体系之内循；每台过滤器都有一台备用的，当过滤器内的固体物料装满后（液体的压力降低到规定值时），打开阀门转换到备用的过滤器，该过滤器内的固体物料用水洗涤，当洗液的ph=6-7时，把sio2粉从过虑机内取出，用螺旋输送到沸腾干燥器进行烘干，再用风冷后进行装包。3、燥试设备选型：反应器：规格500200010，容积为：v=0.4m3；吸收塔：规格500300015 ， 两台材质：frpp；循环冷却池：冷却水量为5m3 ，因此容积为8m3，规格160040008，材质为q235-a两台；过滤器：采用两台微孔过滤机（快开式除渣）10002000，在备用两台；烘干机：选用沸腾干燥：h-50型先用热空气干燥，再用空气冷却。4、辅助设备：循环冷却水泵的流量:q=10m3.hr-1,扬程h=20m；输送四氯化硅的料泵，选用聚四氟磁力泵，流量：q=5m3.hr-1,扬程h=20m；硫酸输送泵：选用盐浆泵，两台，流量：q=5m3.hr-1,扬程h=30m；氯化氢气体鼓风机（叶轮式），型号为t4，风量q=1000-1800m3.hr-1,风压p=1000-1500kpa。6、主体设备一览表序号设备名称 规格型号 材 质数量（台） 单 价（万元/台） 合 计 （元） 动 力 （kw）1 反应器500200010 cu22 42 吸收塔500200010 frpp21.5 33 冷却池150040008q235-a21.5 34 过滤器10002000 f441.3 5.25 烘干机 h-50 30413.5 3.57.56冷却水泵is50-40-20 ht10.2