次氯酸钠设计说明书.docx
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次氯酸钠设计说明书
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。
第一章、总论
第一节、产品技术指标
一、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
第二节、工艺流程方框图
第三节、生产能力
一、单池生产能力：
10T。
二、单池生产周期：
8h。
第四节、原材料消耗T/T产品
一、氯气0.1656
二、21%的液碱0.8712
第六节、人员定额
一、管理人员：
3人
二、生产工人：
9人（其中操作2人/班，3班6人，维修3人）。
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220万
七、合计500万
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
第二章、工艺计算
第一节、基本数据
一、HCl：
1、密度：
1.371kg/m3=37.56mol/m3=0.027m3/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/m3=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℃
2
8
0
蒸汽压kP
1.3
1.2
3.3
5.3
8.0
12.0
20.0
26.6
39.9
53.33
73.2
3、沸点132.2℃
4、汽化热79.19kcal/kg；
5、比热0.32kcal/kg℃；
五、氯化反应热：
352kcal/kgCl2
六、冷却水：
1、冷凝器：
进口15℃，出口18℃
2、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：
HDPE150kg
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12h
1）、加料60min
2）、升温60min
3）、反应450min
4）、吹氮30min
5）、放料清理15min
6）、加稳定剂、脱溶剂60min
7）、出料15min
8）、粉碎包装30min
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
.0000
100.0000
2）、气相：
氯气：
速度0—70kg/h，总加氯量500kg
氯气
500.000
2、出料：
1）、液相（间歇）：
名称
重量kg
重量%
Mol
mol%
体积L
氯化聚乙烯
386.1549
72.9405
275.8250
氯苯
143.2560
27.0595
130.2327
小计
.0000
2）、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
0
100.0000
14450.7059
.0000
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
0
100.0000
14450.7059
.0000
2、出料：
1）、气相（连续进料累计）：
20℃；速度32.5109kg/h，密度1.5596kg/m3
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
100.0000
6936.1146
.0000
2）、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%
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
100.0000
6936.1146
.0000
2、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
100.0000
.0000
0
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
100.0000
.0000
0
2、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
6845.0712
99.9870
164580.0170
小计
.0000
.0000
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
32.0000
小计
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
143.2560
26.9576
130.2327
小计
.0000
2、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
.0000
2）、气相
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：
最低80℃；最高110℃，按计算110℃
2、氯化反应热：
Q=352×60=21120kcal/h
3、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845.3915×79.2/8=8369.3759kcal/h
氯苯降温热845.3915×（110-20）×0.32/8=3043.4094kcal/h
4、传热面积：
4.5m2
5、反应釜放热：
21120-11974.9368=9145.0632kcal/h
6、传热系数：
K=9145.0632/4.5/24.85=81.8<100
7、反应釜冷却消耗水量：
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/h
3、聚四氟乙烯换热器K=80kcal/M2h
4、换热面积为：
11974.9368/80/22=6.8039M2
5、冷却水消耗：
3991.6456M3/h
三、氯化氢吸收塔：
1、氯化氢熔解热：
126×
/8×9=35429.7179kcal/h
2、加水量：
531.1333/8×9=597.5250kg/h
3、副产盐酸：
/8×9=878.7132kg/h
4、绝热吸收温度升高35429.7179/878.7132=40.32℃，可以绝热吸收
四、溶剂回收系统
1、捏合机
1）、氯苯汽化热：
135.3345×79.19=10717.1391kcal/h
2）、加热功率：
10717.1391×4.18/3600=12.44kw取18kw
2、一级真空系统
3、二级真空系统
第三章、设备计算及选型
一、氯气汽化器：
取汽化温度-5℃，K=1000kcal/m2h℃，汽化速度1000kg/h，
则汽化热为1000×66=66000kcal/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℃出口温度8℃，汽化水消耗量8250kg/h
二、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：
K—1000L搪玻璃反应釜
2、搅拌功率：
11kw
3、搅拌机转速：
120转/分
4、实际使用传热面积：
4.5m2
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/h
2、取吸附器内气体流速为0.1m/s
3、吸附器直径0.2715m取400mm
4、吸附时间15s
5、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185.4M3/h
2、取吸附器内气体流速为0.1m/s
3、吸附器直径0.809m取800mm
4、吸附时间15s
5、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/h
2、外形尺寸：
D=325mm，H=1400mm，内径300mm；材质PVC
3、配套供水能力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19—021型1#
九、循环水槽：
1、外形尺寸：
D=630mm，H=1400mm，内径600mm；材质PVC
2、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18kw
2、一级真空系统：
1）、排出蒸汽流量：
35.6284=36M3/h
2）、循环泵：
3kw磁力驱动聚四氟乙烯
3）、配套循环罐1000L
3、二级真空系统：
1）、排出蒸汽流量：
35.6284=36M3/h
2）、循环泵：
3kw磁力驱动聚四氟乙烯
3）、配套循环罐1000L
4）、配套聚四氟乙烯换热器冷却面积5358.5695/100/5=21.434278M2
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