中南大学大四课程设计盐酸生产工艺设计CAD图-设备布置图
合成盐酸生产工艺的安全控制设计
合成盐酸生产工艺的安全控制设计摘要本文简述了合成盐酸的生产工艺及主要设备，分析了生产中常见安全事故及成因，针对安全提出了工艺操作控制要求，列出了连锁控制参量及逻辑顺序，并对安全控制方案进行了分析设计。
关键词合成盐酸工艺控制安全设计 DCS在氯碱企业或纸浆厂的化学品车间，化学爆炸和中毒造成安全事故的主要原因，造成的危害及生命财产损失也特别大。
企业尽管制定了安全管理体系和安全操作规范，加强安全教育及安全检查，但安全事故仍不时发生。
究其原因，除了主观因素外，因为自动控制程度低，技术措施的落后造成的安全事故占有相当的比例。
盐酸是氯碱企业中最基本的无机酸，是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品，也是纸浆厂化学品车间综合法（R6法）生产二氧化氯溶液的中间产品。
本文将以目前先进的三合一石墨炉生产工艺合成盐酸为例，简述工艺流程及设备，分析当前盐酸生产中普遍存在的安全问题，列出了连锁控制参量及逻辑顺序，并对安全控制方案进行了分析设计。
1．工艺流程及主要设备1. 1 工艺流程简述氯气和氢气的合成反应在常温下进行得很慢，但在高温下则化合反应相当剧烈，合成反应所释放的热量相当大，氯化氢气体极易融于水，伴有溶解热释放出来。
氯化氢在水中的溶解度与温度有关，温度越高，溶解度越小，为此采用了移去热量的生产工艺流程。
工艺流程如下：原料氢气由电解系统出来后经冷却、洗涤，大大降低了气相温度，经压力变送器、气液分离器、流量控制阀、开关安全阀、阻燃器进入合成炉燃烧器。
原料氯气经节流稳压调节后，经压力变送器、流量控制阀、开关安全阀、阻燃器进入合成炉燃烧器，原料氯气和氢气经节流控制，以1.0：1.05-1.10的比例在石英套筒式燃烧器中混合燃烧。
石英的传热较慢，套筒口积蓄的热量不易散失，能经常保持引发温度以使合成反应持续进行。
合成的氯化氢气体中心温度在1000 c以上，炉壁温度也可达400一500℃。
为此在炉壁上方设置循环酸分布器，使循环酸能冷却石墨炉膛壁，在微真空作用下，氯化氢气体进入吸收冷却塔部分，来自尾气吸收塔的稀酸在吸收塔顶部经分布器加入圆块孔式吸收冷却器，在该部分吸收更多的氯化氢气体，在吸收塔底部，增浓的盐酸在重力作用下进入盐酸储罐，尾气则进入尾气吸收塔，经来自顶部的软化水洗涤后排空。
中南大学大四课程设计盐酸生产工艺设计答辩
13.5416
水蒸汽
1.2305
0.739
1.6650
氮气
45.9953
1.149
40.0307
稀盐酸
1085.0349
1000
1.0850
1.物料衡算
Kg/h
Kg/h
吸收
氢气 水蒸汽
氯化氢 氮气
二氧化碳
氢 水蒸汽
氯化氢 氮气
二氧化碳
1.能量衡算
基础数据设定
1、三合一炉合成段：进口温度25℃，出口温度 400℃。
我国在合成氯化氢气体的生产过程中不断进行改革创新，积极主动 学习国外先进工艺流程。目前，由于三合一合成炉的广泛使用，生产效 率大幅度提高，也使得氯化氢及盐酸的合成工艺达到了一个新的高度。
3.任务要求
• 设计任务：
1.生产能力： 10000 t/a 31% 的盐酸。
2.生产原料： 原料氢气组成（体积百分数）：
燃烧法合成氯化氢气体。
用水吸收氯化氢气体生产盐酸。
• 合成氯化氢的反应如下： Cl2+H2→2HCl
1.生产方法选择
A 铁合成炉由于生产过程中产生的大量热量直接在空气 中冷却, 造成操作环境温度高, 盐酸产品中铁离子的含 量高,质量低,已被许多的企业淘汰。
合成炉
B “二合一”炉合成、冷却在炉体内完成, 吸收在 炉体外进行, 既可以生产氯化氢气体, 又可以部分 吸收生产盐酸,可以满足不同的需要。
进反应器 H298
出合成段/进冷却 出冷却吸收段 出尾气吸收段
吸收段H673
/进尾气段H313 H303
/
22.4
x
x=0.1326kmol 18.0157×0.1326=2.3881 （kg/h）
年产6000吨盐酸合成工艺设计
沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文题目：年产6000吨盐酸合成工艺设计院系：化工与制药系专业：化学工程与工艺班级：化工0902论文提交日期：2013 年 6 月15 日论文答辩日期：2013 年 6 月22 日摘要盐酸广泛用于钢铁、电镀和钢铁结构件的酸洗过程中，同时也用于化学制药、稀土生产等行业。
铁合成炉生产盐酸是目前国内大多数氯碱厂普遍应用的生产技术, 其吸收工艺虽几经变革, 目前大都采用降膜塔、填料塔二级或三级吸收法制盐酸。
本次设计主要内容有三个：一是对盐酸合成的整个过程进行了物料衡算、热量衡算，二是对合成炉进行了设备尺寸计算和降膜吸收塔换热面积计算，最后绘制了工艺流程图。
本文综述了国内外盐酸生产方面的现状及进展，分析了现有装置的优点和存在的问题。
针对这些问题，结合课题需求，对现有的生产工艺进行了改进处理，设计了盐酸装置的生产工艺，这些设计在一定程度上克服了现有工艺的缺陷。
关键词：盐酸合成炉工艺设计AbstractHydrochloric acid is widely used in steel, electroplating and steel structure in the process of the acid, Also used to chemical medicine, rare earth in production, etc. Iron synthesis furnace production hydrochloric acid is the present domestic most LvJianChang general use in production technology, Though the absorption process several change, At present most used falling film tower, packed tower level 2 or 3 absorb legal hydrochloric acid.T his design there are three main elements: one is the material balance the process of hydrochloric acid synthesis, thermal balance, the second is the synthesizer was equipment sizing calculations and calculation of heat transfer of falling film absorber area, finally drawing a flow chart.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
年产12.5万吨盐酸工程二段吸收工序工艺设计
毕业设计（论文）任务书（理工类）题目名称：年产12.5万吨盐酸工程二段吸收工序工艺设计学院（系）：化学工程学院专业：化学工程与工艺姓名：学号：指导教师：职称：副教授本科生毕业设计（论文）须知：1.认真学习理解《沈阳化工大学本科生毕业设计（论文）管理规范》。
2.努力学习，刻苦钻研，勇于实践创新，保质保量的完成任务书规定的内容。
3.尊敬指导教师，虚心向指导教师请教。
4.独立完成毕业设计(论文)任务，不得抄袭和弄虚作假。
5.要严格遵守纪律，服从领导，爱护仪器设备，遵守操作规程和各项规章制度。
6.负责打扫实验室、设计室卫生，确保学习场所整洁、安静。
7.按照任务书规定的工作进程认真填写毕业设计（论文）工作手册。
8.毕业设计（论文）完成后，将任务书同毕业设计（论文）一同交给指导教师。
摘要盐酸是重要的无机化工原料，在工业以及生活中有着广泛的用途，例如金属清洗，洗矿产品加工，石油井酸洗，和烯烃、炔烃等发生加成反应。
此外,盐酸还广泛用于印染工业、制革工业、医药、食品等行业。
随着社会的不断发展与进步，各个行业对盐酸的需求也不断增长。
因此，为满足市场需求，需要对盐酸生产装置进行不断优化设计，对工艺过程进行优化改进，以提高生产能力。
众所周知，盐酸的吸收工艺是盐酸生产制造过程中的一个重要的环节。
吸收工艺的优劣决定生产设备的生产效率，资源的有效利用率，生产成本的高低，环境污染程度等重要指标。
鉴于上述原因，本论文综述了关于我国盐酸生产工艺、吸收装置的工作原理及研究方向，本文重点参照沈阳化工有限公司生产装置的生产工艺及流程。
为满足市场需求，扩大盐酸产量。
本文设计了年产量12.5万吨的盐酸装置及生产工艺，进行盐酸生产的物料衡算和热量衡算，完成了盐酸生产后期的二段吸收工序的工艺设计。
制备工艺流程图、厂区布置图、编写设计任务书等。
这些设计在一定程度上克服了现有工艺的缺陷。
提高了盐酸的产量，满足当前社会环境。
由于个人能力有限，该设计定有不足与待优化之处，希望得能到更多宝贵的指导意见。
年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计
1引言盐酸，又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。
亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。
氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。
工业上用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH 、Cl 2和H 2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢，因此盐酸是氯碱工业的重要产品。
1.1盐酸概况1.1.1物理性质盐酸是无色液体，具有腐蚀性，是氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。
氯化氢分子量36.46，密度大于空气，标准状态下的密度为1.639g ／L ，临界温度为51.54℃，临界压力为8314kPa 。
氯化氢气体在水中的溶解度很大，随着氯化氢的分压的升高而增加，随着温度的上升而降低。
在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸，有刺激性气味。
由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。
主要成分：氯化氢，水。
熔点(℃)：-114.8(纯HCl) 沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20相对蒸气密度(空气=1)：1.26 饱和蒸气压(kPa)：30.66(21℃) 溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。
溶于碱液并与碱液发生中和反应。
能与乙醇任意混溶，溶于苯。
氯化氢在101.3kPa 压力下，沸点为—85℃，凝固点为—114.2℃。
氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ ／kg ℃，在0—1700℃范围内，可按下式计算(其误差为 1.5％) 50.7557511.2505C T -=+⨯10 (8-1),式中，T 为绝对温度K 。
15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系1.1.2 化学性质a.与酸碱指试剂反应紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与pH试纸变红色，无色酚酞{C20H14O4}不变色。
36%高纯盐酸项目设计
生产线 改造 的原 因
浓度 为 ３ １ ％的普通 工业盐酸 ，由于近年来 国内盐酸市场
供求波动 ， 致使价格振 荡激 烈。 销 售价 格远远低于生产成本 ，
影 响公司正常的生产经营工作 。针对 目前 的市场状况，通过 对盐酸行业 的发展 环境、进 出口状况 、竞争格局 、行业 内主 要企业发展情 况 以及行业未来发展趋势等 多方面深入 调研分
业盐酸生产线通过技术革新和工 艺改造 ，生产 ３ ６ ％高浓度高
纯度盐酸 。项 目建成后 ，可调 节产 品结构，满 足市场个性化
需求 ， 形成 经 济 效益 ， 同 时增 加抗 风 险 能 力 。
２ 生产线 的具体设计
２ ． １ 流程 简述
从 氯 氢 处 理 送 来 的干 燥 的氯 气 及 氢 气 ， 经 缓 冲 罐 及 需 求 量 在 逐 年 增 加 ， 且 价 格 较 为理 想 ，有 较 好 的 利 润 空 间 。
阀稳定压力在设 定值 ，以设定 好的比例 进入 合成炉进行燃烧 反应 ，合成氯化氢 。氢气 与氯 气流量分别 自动检测并 由比例 调节器 自动跟踪 调节 ，确保氯氢 配比，合成 的氯化氢气体经
３ ６ ％ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｏ ｉｇ ｒ ｉ ｎ ａ ｌ ｏ ｌ ｄ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｃ ｆ ａ ｃ ｉ ｌ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ， ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｈｅ ｔ ｏ ｉｇ ｒ ｉ ｎ ａ ｌ ３ １ ％ ａ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ｈ ｌ ｏ ｉｃ ｒ ａ ｃ ｉ ｄ ，
中南大学本科生毕业论文(设计)CAD图纸绘图要求及模板
6.3
M14×1.5-6H
其余
65 φ60 Φ32 0+0.05
6.3
12
14
2
32
1.6
45 100 130
φ24 φ22
6.3
3.2
45
技术要求
1. 28 2. 未注铸造圆角R2~R3。 锐边倒角1.5×45ο。
2-φ11
轴 承
制图 审核
材料 HT150比例 数量 1 图号
3.2
二、零件图的尺寸标注
Φ58 Φ48
+0.062 0
4-M6-6H Φ42 5 10 16 19
A 58
Φ34 7 93 Φ36 Φ56
M36×2-6h Φ24 Φ20 A
43
8
Φ40 45
ο
18 3
Φ56
Φ80
Φ20 Φ51 Φ105 40
14
4-φ12
57×57
5)、其它零件 除了上述四类常见的零件之外，还有一些电讯、仪
1）、视图选择分析
这类零件由于加工位置多变，在选择主视图时，主要考虑 工作位置和形状特征。叉架类零件常常需要两个或两个以上的 基本视图，并且要用局部视图、剖视图等表达零件的细部结构。
2）、尺寸标注分析
在标注叉架类零件的尺寸时，通常用安装基面或零件的对称 面作为尺寸基准。踏脚座就选用安装板左端面作为长度方向的尺 寸基准，选用安装板的水平对称面作为高度方向的尺寸基准。
0 5-0.030
0 11 -0.1
6.3
0 13 -0.1
6.3
0 5-0.030
Φ15±0.0055
Φ16+0.012 -0.011
Φ13
盐酸的生产
盐酸的合成条件
• 1、温度 • 氯气和氢气在常温、常压、无光的条件下反应进行的很慢
，当温度升至440 ℃以上时，即迅速化合，在有催化剂的 条件下，150 ℃时，就能剧烈化合，甚至爆炸。所以，在 温度高的情况下可反应完全。一般控制合成炉出口温度 400-450℃。
精品课件
• 2、水分 • 绝对干燥的氯气和氢气是很难反映的，而又微量水分存在
• 合成氯化氢的反应如下： C应若在低温、常压和没有光照的条件下进行，其反应 速度非常缓慢，但在高温和光照的条件下，反应非常迅速， 放出大量热。氯气与氢气的合成反应必须很好的控制，否 则会发生爆炸。
• 由于反应后的气体温度很高，因此，在用水吸收之前必须 冷却。当用水吸收氯化氢时，也有很多热量放出，放出热 量是盐酸温度升高，不利于氯化氢气体的吸收，因为溶液 温度越高，氯化氢气体的溶解度就越低，因此，生产盐酸 必须要有移热措施。
时可以加快反应速度，水分是促进氯与氢反应的媒。一般 认为，如果水含量超过0.005%，则对反应速度没有多大的 影响。
精品课件
• 3、氯氢配比 • 氯化氢合成，理论上氯和氢的摩尔比是1：1.实际生产中
，为了制取不含Cl2的盐酸，往往使氢气过量，一般控制 在氢气过量5%-10%；如果氯气供应过量，会造成设备的腐 蚀，产品质量下降、环境污染等不利情况；但如果氢过量 太多，则有爆炸的危险。
三合一石墨炉
精品课件
工艺流程图
精品课件
吸收操作基本要求
• 吸收过程应在较低的温度下反应，氯化氢易溶于水，其溶 解度与温度密切相关，温度越高溶解度越小，另外氯化氢 的溶解产生大量溶解热，溶解热使溶液温度升高，从而降 低氯化氢溶解度，其结果是吸收能力降低，不能制备浓盐 酸。