氯气洗涤塔的计算培训课件D
1万风量洗涤塔高度计算
1万风量洗涤塔高度计算
（1）塔径
洗涤塔采用填料塔，其设计气速为1.0~2.0m，设计气速取1.8m/s，则，计算可知，洗涤塔塔径为：
洗涤塔，已知，项目工况烟气量为21000m3/h，计算如下：
（2）塔高
洗涤塔采用内循环形式，即循环碱液贮存于塔内。
对于采用NaOH碱液吸收酸性气体的项目，一般设计液气比L≧2L/m3，考虑本项目废气组分基本为SO2，反应性良好，因此，项目拟选用液气比为2，则项目碱液循环量为：
取浆液停留时间为6min，则塔内浆液量为：
v=32×（6÷60）=3.2m3
则，计算可知：
洗涤塔碱液液位高度为:
洗涤塔碱液液位高度为:
已知洗涤塔工况烟气量为21000m3/h，取管道气速为15m/s，则进气口径为：
洗涤塔：
考虑施工便捷，洗涤塔进气口均采用直径0.5m。
取进气口底部距塔内液位高度为0.8m，进气口顶部距离底部喷淋层0.6m，则，吸收塔中部区域高度为：
洗涤塔h2=0.8+0.5+0.6=1.9m；
洗涤塔为填料塔，采用空心球填料，双层布置，单层填料1.2m，层间距0.6m，并设置0.6m的球形填料除雾器，取除雾器底部与顶层喷淋的间距为0.6m，除雾器顶部距离塔顶0.3m，则喷淋除雾区高度为：
洗涤塔h3=1.2+0.6+1.2+0.6+0.6+0.3=4.5m；
综上，则吸收塔总高度为：
洗涤塔H=h1+h2+h3=7.4m
则洗涤塔规格参数为：2.0×7.4m。
10万风量洗涤塔设计计算
L
696084/18
气相总传质单元数为
NOG
=
1
1 −
A
In
�(1
−
A)
∙
Y1 − Y2∗ Y2−Y2∗
+
A�
=
1 1−0.5104
×
In
�(1
−
0.5104)
×
0.001201−0.0004792 0.0000556−0
+
0.5104�=3.9351
查表知
σC
= 33dyn = 427680kg/h2
cm
气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：
aw at
=
1
−
exp
�−1.45
∙
�σσLc �0.75
∙
�atU∙ LµL �0.1
�ρULL22∙agt �−0.05
∙
�ρLU∙σLL2at�0.2�
aw at
=
1
−
exp
�−1.45
∙
472680 0.75 �940896�
∙
43789.2 0.1 �150 × 3.6�
最小液气比按式：
�VL�min
=
y1−y2 x1e−x2
y1 = 1000000×.013.26051×0.05=164.52kmol/h
y2 = 1000000×.10.326051×0.001=3.29kmol/h
按要求x2=0，由平衡数据可知
x1e
=
y1 m
=
164.52 2.754
=
59.739kmol/h
3.6
−12
3.6 ∙ 1.27 × 108
洗涤塔设计计算手册
②加药泵参数选择：3.9L/hr,@0.7Mpa
③药槽(1排放速率0.9kg/hr×35%≈0.315kg/hr（<0.77kg/hr@15m），合格。
②排放浓度0.315kg/hr÷60min/hr÷150m3/min≈35mg/m3
（≤240mg/m3），合格。
11、排气温度的控制
空气比热容以1kJ/kg.℃计
进气温度：130℃；冷却器出口温度：60℃，温差=70℃；
冷却器需要移去的热量=150(kg/min)×60(min/hr)×1(kJ/kg.℃)/4.18(kJ/kCal)×70℃=150718kcal/hr=175kw；
7、液气比L/G=6.0:1
8、水泵参数：50m3/hr×18mAq×２
9、加药系统参数计算：
①投药量计算：
M（HNO3）=63g/mol
M（NaOH）=40g/mol
HNO3:0.9kg/hr/2/63g/mol=7.15mol/hr
NaOH:7.15mol/hr×40g/mol≈0.286kg/hr
水的比热容=1.0kCal/kg.℃，假设水在冷却气体过程中的温升为8℃，则移去上述热量所需要的循环水量=150718(kcal/hr)/8(℃)/1.0kCal/kg.℃/1000(kg/m3)＝18.5m3/hr。本系统配置1台30m3/hr的冷却塔，是留有余量的。
苏州乔尼设备工程有限公司
2006-02-16
鹿岛建设SCRUBBER（ForNOX）设计计算书
设计依据：
1、源排气量：150m3/min
2、源废气最高温度：130℃
3、平均浓度：100mg/m3（根据生产设备数据推测）
氯气干燥物料衡算及计算
Q热量＝K*A*△t
K=1500
A=Q/(K* △t)=47619/(1500*4.48)＝7.086m2
2、Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔板式换热器的的换热量均为 79000 千焦/时（杭州东日
公司提供），约为 18810 千卡/时，Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔板式换热器冷冻水的
用量各为
W=18810/〈1×(11-8) 〉=6270 千克/时＝6.270m3/时
3、冷却器冷冻水用量的计算
冷冻水的用量V＝Q/(11-8)*1=84615/(11-8)=28206.3m3/h＝28.206 m3/h
五、
冷冻水的管径＝ (28.206/3600) =0.081 米（冷冻水流速取，取管径 DN100 酸管径的计算 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ填料干燥塔硫酸喷林量均为 50m3/时，则管径
干基氯气带出的热量QCl2=93.66×8.214×12＝9233.85 千卡 湿氯气含水带出的热量QH2O=602.64×28.949＝17444.26 千卡 其他气体带出的热量 Q=6.9×3.88×12＝321.64 千
氯水移走的热量为 Q＝103.9728×1×15＝1559.59 千卡
∑Q出＝9233+17444.26+321.64+1559.59＝28558.24 千卡 冷冻水带出的热量为Q进－Q出＝113173.8-28558.24=84615.56 千卡 2、却器的换热面积计算
W水=198.142 千克 4、进塔的气相组分
干基氯气 887.5 千克 （12.5Kmol）
其他气体 15 千克 （0.5172Kmol）
水份
198.14 千克 （11.01Kmol）
换算成 6 万吨 100％NaOH/年（生产时间为 8000h）进塔气相组成为
洗涤塔排气系统教育训练资料
机台酸性废气→集气风管→洗涤塔(水洗中和反应)→风机(一用一备)
成2台水泵(一用一备) 排水阀(定期排水) 废水处理
洗涤塔系统操作说明
(1)酸排洗涤系统操作流程：
洗涤塔启动前的检查工作
塔内水位，阀门状态，电源电压，静压设定 换水的动作 塔内水位600mmH 酸排开1台水泵，1台水泵备用。
洗涤塔内部的清洗
补水至设定高度
开启水泵，检查喷水情况
开启加药机至自动
酸排PH H：10，L：8 碱排PH H：6，L：4 PLC上设定SP值，风机开自动运行。
6. 检查叶轮及外壳结构是否正常. 7 润滑油的量是否合适。 8 马达有无异常噪声。
三、润滑油的添加
1 加油时不要超过油视镜中心红点位置。可以加的油为10#-40#的润滑 油。加油从上盖加入，放油时从下端油阀放流。 2 换油时将原油排空，并用新油冲新油封几次。 注： 不可将两种不同型号之油混合加在一起。不可将水加入油封内。会造 成轴承生锈。 3 加油时间： 3 个月加一次，一年换一次。
Ⅱ、设备操作
一、废气系统日常巡检事项 洗涤系统日常操作事项
二· 设备操作注意事项及保养 1、设备操作注意事项 洗涤系统操作手册
启动前准备 !! 启动洗涤塔前请详细阅读操作步骤 !!
1· 洗涤循环水的更换：
开启快速补水阀，将洗涤塔装入3/4满清水，然后关闭快速补水 阀，开启废水排放的出口阀释放洗涤塔中之清水，这个动作可将 留在循环水槽的杂物清除干净。重复3-4次以上操作直至洗涤塔 内清洁。
洗涤塔水量计算公式
洗涤塔水量计算公式
洗涤塔水量计算公式如下：
1. 确定洗涤塔的尺寸，包括高度和直径。
计算公式为：尺寸系数K =
(8×H)/(π×D^2)，其中H为洗涤塔的高度，D为直径，K为尺寸系数。
2. 根据洗涤塔的设计参数，计算出洗涤塔的体积。
计算公式为：V = Q/K，其中Q为设计流量，K为尺寸系数，V为洗涤塔体积。
3. 计算循环水泵的流量。
计算公式为：Qpump=V/τpump，其中τpump
为循环时间，Qpump为循环水泵的流量，V为洗涤塔的体积。
需要注意的是，洗涤塔的体积不能太小，否则会导致循环水流速过快或者不均匀，影响洗涤效果。
同时，循环时间应足够长，以保证循环稳定且效率高。
在计算过程中还需考虑洗涤塔装填材料的影响、水质问题等因素。
如需了解更多信息，建议咨询工业设备方面的专家或查阅相关文献资料。
洗涤塔简介1ppt课件
分离气体混合物（水、酸、碱、有机溶剂）
适用：适用于吸收效率和速率较高的有毒的有害气体 系统组成：收集与输送系统、预处理、吸收液系统、吸收装 置、排气筒、控制系统、副产物的处置与利用系统。 要求：A)工艺的选择应考虑：风量、特征污染物、浓度、温 度、吸收剂及其处置、投资及运行费 B)高温气体应采取热回收、降温措施； C)需回收副产品时，对于含尘气体，应进行预除尘； D)根据处理介质，主体装置和管道系统考虑相应防腐 材料和防腐、防冻、防火和防爆措施
吸收法：宜用于废气流量较大、浓度较高、温度较低和压力较高的
VOCs废气的处理。工艺流程简单，可用于喷漆、绝缘材料、黏接、金 属清洗和化工等行业应用。
四、洗涤塔适用范围
各种有害气体如苯、甲苯、二甲苯、H2S、SOX、NOX、NH3、氯化氢、氯气等气体之处理；
污水处理场、垃圾中转站、污泥处理场和餐厨垃圾处理场之除臭装置；
四、洗涤塔适用范围
三、恶臭气体 种类： A：含硫的化合物: 如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚类等； B: 含氮的化合物: 如胺、氨、酸胺、吲哚类等； C: 卤素及衍生物: 如卤代烃等； D: 氧素有机物: 如醇、酚、醛、酮、酸、酯等； E: 烃类: 如烷、烯、炔烃以及芳香烃等。
处理技术：水洗法，药液吸收（氧化吸收、酸碱液吸收）法， A:采用化学吸收法时应重点控制二次污染，依据不同的恶臭气体组分 选择合适的吸收剂；
三、洗涤塔配套设备
一、水泵
槽式水泵 立式水泵
二、风机
防爆型、非防爆型（仅风机叶轮防爆）、防腐型、高温 型等离心通用风机
四、洗涤塔适用范围
种类：；填料塔、喷淋塔、板式塔、鼓泡塔、文丘里。 应用：A)填料塔 宜用于小直径塔及不易吸收的气体; 不宜用于气液相中含有较多固体悬浮物的场合。 B)板式塔 宜用于大直径塔及容易吸收的气体； C)喷淋塔宜用于气量大、悬浮物少、反应吸收快气体； D)鼓泡塔宜用于吸收反应较慢的气体。 要求：A)应具有大的接触面积和处理效率，高的界面更新 强度，良好的传质条件，小的阻力、高推动力； B)塔的高度应能保证气液有足够的有效接触时间； C)液气比 易吸收的取小，不易吸收的气体宜取较大，特 别难吸收的或一些特殊场合，宜采用大的； D)塔的出口应设除雾装置； E) 塔的进口段应设气流分布装置； F)吸收液喷淋效果应均匀，防止沟流和壁流现象的发生。
第18讲氯气的实验室制法及应用课件-高考化学一轮复习(新教材新高考)
真题演练
1.(202X·广东，8)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检 验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能到达实验目的 的是
√
解析
浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，可用饱和食盐水除去HCl，Cl2可用浓 硫酸干燥，故A不符合题意； 氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，故B不符合题意； 湿润的红布条褪色，干燥的红布条不褪色，可验证干燥的氯气不具有漂白性， 故C不符合题意； 氯气在水中的溶解度较小，应用NaOH溶液吸取尾气，故D符合题意。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试 管 溶 液 颜 色 不 变 。 2 号 试 管 溶 液 变 为 棕 色 ， 加 入 CCl4 振 荡 ， 静 置 后 CCl4 层 显 ____紫____色。可知该条件下KClO3的氧化能力__小__于____NaClO(填“大于”或“小 于”)。
易错辨析
× 1.含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热，能得到0.1 mol Cl2( ) × 2.用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( ) 3.常用饱和石灰水吸取尾气中的Cl2( × ) 4.用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( × )
(1)Cl2 的制法拓展
解析
亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只要验证 SO24－的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧 化，检验 SO24－的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液
(5) 制 取 Cl2 的 方 法 有 多 种 ， 若 A 部 分 的 装 置 是 a ， 请 再 写 出 一 种 制 备 方 法 ： __2_K_M__n_O_4_＋__1_6_H__C_l(_浓__)_=_=_=_2_K__C_l＋__2_M__n_C__l2_＋__5_C_l_2↑__＋__8_H__2O__(用化学方程式表示)。
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氯气洗涤塔的计算1.本装置采用40×40×4.5的瓷拉西环，堆放形式采用底部整砌上部乱堆，因此采用Eckert通用关联图计算泛点气速及填料层压降，即按气液负荷计算横坐标L/G（γg/γL）1/2，由此值查到图中的泛点线，得到纵坐标μF2Φψ/g （γg/γL）μL0.2，然后求得μF值。
μF：泛点空塔气速 m/sg：重力加速度m/s2a/ε3：干填料因子m-1γg：气相重度kg/m3γL：液相重度kg/m3μL：液相粘度cpL：液相流量kg/hG：气相流量kg/hε：填料空隙率 m3/ m3σL：液相表面张力dyn/cmde:填料通道的当量直径m2.现有6万吨/年离子膜氯气洗涤塔g=9.81 m/s2，a/ε3=305 m-1，γg=1.989 kg/m3，γL=995 kg/m3，L=88000 kg/h ，G=γgV，V=4121 m3/ h，Φ=350 m-1，ψ=γ水/γL=1（近似），μL=1cp则L/G（γg/γL）1/2=[88000/（1.989×4121）](1.989/995)1/2=0.48查图：得纵坐标为：0.045则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.045μF=[(0.045 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.79m/s空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.79=0.55 m/s则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1628mm根据容器圆整后取：1700 mm则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4121/(0.785×1.72×3600)=0.50m/s3. 7万吨/年离子膜氯气洗涤塔V=4877 m3/ h，L=100000kg/h，则L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46查图：得纵坐标为：0.046则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.046μF=[(0.046 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.80m/s空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.80=0.56 m/s则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1755mm根据容器圆整并考虑一定的余量后取：2000 mm则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4877/(0.785×22×3600)=0.43m/s填料层高度同6万吨/年离子膜取：6m。
横坐标：L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46 纵坐标：μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=(0.432×350/9.81)×(1.989/995)×1=0.0132查得：压降ΔP/Z=15mmH2O/m填料则填料层总压降为：15×6=90mmH2O，即：900pa 。
干燥系统硫酸单耗计算假设：电解氯气出口86度1. 经过钛冷之后温度在15度2.设氯中含水指标为100PPM3.设1#干燥塔排出浓度为75%4.硫酸初始浓度为98%5.设1千克氯气需要M克硫酸查表可知此15度时含水为4.3克/千克氯气计算可的 4.2克水分需要由浓硫酸来吸收可的方程：MX98%=（M+4.2）X75%M=13.7克折成1千克100%碱是 12.3克所以可知：吨100%碱消耗硫酸理论为12.3千克可能有部分浪费或者其他原因算10%则硫酸单耗指标也就在14KG/TNAOH盐酸解读作计算目的：对比不同酸浓的蒸汽消耗工艺：采用浓盐酸，连续解读，稀酸和浓酸换热后，用冷却水冷却后去吸收低纯氯化氢。
假设：解读塔出口气相和进入浓酸平衡，气相冷凝酸为38%盐酸。
常压操作。
32%时，查盐酸溶液的沸点图，沸点80℃，气相含氯化氢92%。
查焓浓度80℃时液相焓75cal/g，气相焓488cal/g。
蒸汽氯化热取539 cal/g每吨氯化氢理论蒸汽耗：{(1+ (1-0.98)*0.38} (488-75)/(0.92*539)=0.839吨27%时，查查盐酸溶液的沸点图，沸点100℃，气相含氯化氢67%。
查焓浓度100℃时液相焓82cal/g，气相焓530cal/g。
蒸汽氯化热取539 cal/g每吨氯化氢理论蒸汽耗：{(1+ (1-0.67)*0.38} (530-82)/(0.67*539)=2.12吨可见蒸汽消耗差很多。
电解性能保证考核期间，电解槽出口的烧碱日产量(按100％NaOH计)应通过成品烧碱的数量、NaOH浓度和温度进行计算。
该计算值应与以下保证值进行比较： M烧碱= V阴极液* C烧碱*ρ阴极液*24时/天/t考核M烧碱：烧碱日产率(100％NaOH，吨／天)V阴极液：性能保证考核期间电解槽所产生的阴极液总量(m3)C烧碱：性能保证考核期间电解槽所产生的阴极液平均NaOH浓度(kg.NaOH／kg) ρ阴极液：性能保证考核期间电解槽所产生的阴极液平均密度(kg／m3)t考核：性能保证考核时间：72小时(a)性能保证考核期间电解槽产生的阴极液平均NaOH浓度C烧碱每2小时从烧碱泵出口处取样品，采用中和滴定法分析取其平均值。
(b)性能保证考核期间电解槽生产的阴极液平均密度ρ阴极液按上述(a)项的烧碱浓度C烧碱和TR—274所指示的碱液温度，在由卖方提供国际通用的烧碱温度—浓度—密度关系图上来求出密度。
(c)性能保证考核期间电解槽生产的阴极液量V阴极液由设置在成品碱液管道上经校正并由双方认可的积累式流量仪FIQ-274测定，由性能保证考核开始时FIQ-274流量仪所指示的数与性能保证考核结束时指示数之间的差值，求出阴极液量。
(d) NaCl含量分析按规定的分析方法进行。
注：烧碱电流效率按下述公式计算η=M烧碱×10³。
÷（1.492×∑Ii×N单元槽i）×24时/天×10²。
（∑上面是 N电解槽下面是n-1）电流效率曲线之间的关系η离子膜=η烧碱+η泄漏（0.43%）6.3.2电解直流电耗性能考核期间每吨烧碱的电解电耗按下述公式计算并与保证值比较。
直流电解电耗计算公式Φ平均=N÷ M总×24时/天÷t考核Φ平均：平均电解电耗DC-KWH／MT-NaOH N：性能保证考核期间的电解直流电总耗量DC-KWH M总：性能保证考核期间烧碱生产量(按100％NaOH计)吨／天t考核：性能保证考核(小时)在性能保证考核期间，每2小时测定一次供给电解槽的电流和电解槽两端之间的差值，求得直流电的消耗量。
公式表示如下：N电解槽 N次数N=∑∑（Ei.j×Ii.j）×2(由于版本太低∑ 头和脚上的符号只能用上下两行表示) i-1 j-1N :性能保证考核期间的电解直流电总耗量DC-KWHE：电解槽两端之间的差值(v)I：单槽电流(DC-kA)N电解槽：电解槽数(=6)N次数：测量次数(=36)6.3.3氯气纯度(1)氯气纯度按下式计算G CL2= VCL2÷(VCL2 +VO2+VH2-0.268 VN2) ×100G：氯气纯度（干基，不含CO2）VOL%VCL2，VO2，VH2，VN2：规范状态下氯气、氧气、氢气、氮气的体积(2)氯气的分析用烧碱吸收氯气以取得氯气总量，并将所得数值换算成规范状态。
(3)未吸收气体将烧碱液未吸收的气体用气相色谱仪分析其O2,N2,H2的相对比率，再与烧碱未吸收气体的容积相乘，算出VO2，VN2，VH2。
6.3.4氢气纯度氢气纯度按下式计算：GH2= CH2÷(CH2+ CO2-0.268 CN2) ×100GH2：氢气纯度(％)CH2，CO2，CN2：用气相色谱仪分析的分析值（%）电解槽的物料衡算一、精盐水规格NaC1,315g/L,密度=1190kg/m3,精盐水中杂质忽略不计.二、电解液规格NaOH:125g/L,NaC1,180g/L,密度=1185kg/m3,电解碱液中由于副反应产生的杂质忽略不计。
三、以生产1吨100%NaOH成品计2NaCI+2H2Ｏ＝2NaOＨ＋H2↑+Cl2↑2×58﹒52×182×40 271生产1吨100%NaOH可制得氯气,氢气的重量及消耗氯化钠及水的重量分别为：电解槽的物料平衡如图所示-、进入电解槽的精制盐水量的计算进入电解槽的NaCl重量=己转化为NaOH的NaCl重量+未转化的NaCl重量二、输出电解槽的电解碱液计算电解碱液的体积V2=1000/125=8M3电解碱液的重量G2=8×1185=9480KG其中：NaOH，1000(kg), NaCl：1440〈kg), H2O：7040(kg)三、湿氯气的计算湿氯气中含水量的计算：根据气体分压定律,湿氯气中氯气和水蒸气的分压应与它们的摩尔数成正比, 四、湿氢气的计算湿氢气中含水量的计算：因此,离开电槽的湿氢气总重量G4=25+264．3=289．3㎏电解槽总的物料平衡见表物料平衡表化盐工序物料平衡计算以生产1吨100%烧碱为计算基准。
盐水精制方法采用烧碱-纯碱法。
物料平衡公式推导一、采用符号二、化盐工序物料平衡:化盐工序物料平衡如图所示(1)NaCl的衡算在NaCl的输入计算中,除了原盐和回收盐水外,在盐水精制时还有NaCl生成.MgCL2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl(a)CaCL+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(b)MgS04+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO3(c)(3〉盐水精制剂的计算三,计算依据〈1〉原盐组成:C1=95%,C2=0.2%,C3=0.15%,C4=0.2%,C5=0.3%,不溶物=0.65%,C7=3.5%(2〉回收盐水的组成及数量G2=4.8m3/t·100%NaOH,.x,=270g/L,X2=2g/L,X3=913g/L,d1=1.185〈3〉精制盐水的组成X4=315g/L, X5=0.3g/L, d2=1.203g/L〈4〉废泥的组成及数量G7=0.7m3/t100%NaOH X12=log/L,d3=1.02 四,输入〈1〉原盐消耗量的计算五,输出六、补充水量计算化盐工序物料平衡见表:扬程计算泵的扬程计算是选择泵的重要依据，这是由管网系统的安装和操作条件决定的。
计算前应首先绘制流程草图，平、立面布置图，计算出管线的长度、管径及管件型式和数量。
一般管网如下图所示，（更多图例可参考化工工艺设计手册）。