青岛海晶化工集团有限公司1氯气洗涤塔1.1工艺条件（取夏季比较严酷的条件）氯气进塔温度、压力：65℃、-3.0KPa氯气出塔温度、压力：33℃、-3.6KPa氯水进塔温度：33℃氯水出塔温度：38℃循环冷却水温度：31~36℃℃系统简图如下：1.2物料平衡（以1吨100%烧碱为基准）1.2.1进塔氯气组成电解产生的纯度为96%的氯气的氯气组成为：CL2885kg12.465KmolH2O318kg17.67Kmol杂气15.08kg0.52Kmol氯气经盐水—氯气换热器及沿途降温，至氯气洗涤塔时已降到65℃，查65℃饱和水蒸汽分压为25KPa。视氯气为理想气体，按照道尔顿气体分压定律：P水/P总=n水/n总P水、P总——水蒸汽分压及氯气总压，KPa；n水、n水——氯气中水的Kmol数及总Kmol数；设进塔氯气中含水G1kg,则n水=G1/18，65℃时氯气在水中的溶解度为0.3g/100g，实际溶解度只及饱和值的一半，即0.15g/100gH2O，则沿途氯的溶解损失量为：1青岛海晶化工集团有限公司0.0015x（318-G1）kgnCL2=[885-0.0015x（318-G1）]/18P水=25KPaP总=-3.0KPa=98.33KPa（A）代入上式：25/98.33=（G1/18）/{[885-0.0015x（318-G1）]/71+G1/18+0.52}解得：G1=79.4kg沿途凝结氯水量：318-79.4=238.6kg氯水中溶解氯量：0.0015x238.6=0.358kg故进入氯气洗涤塔的氯气组成为：CL2885-0.358=884.64kg12.46KmolH2O79.4kg4.41Kmol杂气15.08kg0.52Kmol合计979.12kg17.39Kmol1.2.2出塔氯气组成查33℃饱和水蒸汽分压PH2O=5.13KPa，P总=101.33-3.6KPa=97.73KPa（A）。氯水出塔温度38℃，此温度下氯气溶解度为0.4g/100gH2O，实际溶解度取0.002kg/100kgH2O。设出塔氯气含水量为G2kg,代入分压公式：5.13/97.73=（G2/18）/{[884.64-0.002x（79.4-G2）]/71+G2/18+0.52}解得：G2=12.94kg洗涤塔中凝结氯水：79.4-12.94=66.46kg氯的溶解损失：66.46x0.002=0.133kg出塔氯气量：884.64-0.133=884.51kg物料平衡表表1-1氯气洗涤塔物料衡算表（每生产1吨100%烧碱）进入排出氯气884.64kg12.46Kmol水蒸气79.4kg4.41Kmol杂气15.08kg0.52KmolΣ979.12kg17.39Kmol循环氯水8557.23kg氯气884.51kg12.458Kmol水蒸气72.94kg0.719Kmol杂气15.08kg0.52KmolΣ912.53kg13.697Kmol循环氯水8557.23kg合计：9536.35kg合计：9536.34kg1.3热平衡1.3.1进塔氯气带入热量氯气：12.46x8.326x65=6743.23Kcal水蒸气：79.4x625.2=49628.4Kcal杂气：15.08x0.24x65=235.25Kcal合计：56606.88Kcal1.3.2出塔氯气、凝结氯水带出热量2青岛海晶化工集团有限公司氯气：12.458x8.254x33=3393.33Kcal水蒸气：72.94x611.7=7915.40Kcal杂气：15.08x0.24x33=119.43Kcal凝结氯水：66.46x1x38=2525.48Kcal合计：13953.64Kcal1.3.3循环氯水量设氯水循环量为Wkg，列热平衡方程式：56606.88+33W=13953.64+38W解得：W=8530.65kg1.3.4热平衡表表1-2氯气洗涤塔热平衡表(每生产1吨100%烧碱)单位：Kcal进入排出热量交换氯气6743.23水蒸气49628.4杂气235.25循环氯水281511.38氯气3393.33水蒸气7915.40杂气119.43凝结水2392.56循环氯水324164.6256606.88-13953.64=42653.24合计：338118.3合计：338118.31.4流体力学计算1.4.1空塔气速进塔氯气体积：17.39x22.4x[(273+65)/273]x(101.33/98.33)=497m3出塔氯气体积：13.697x22.4x[(273+33)/273]x(101.33/97.73)=356.57m3平均体积：(497+356.57)/2=426.78m3平均重量流量：(979.12+912.53)/2=945.83kg平均重度：945.83kg/426.78m3=2.22kg/m3注:在春秋季节,进塔氯气温度可降低到58,℃此时热交换量减到29462.06Kcal,平均重量流量为930.34kg,平均体积为397.6m3,平均重度为2.34kg/m3。氯气洗涤塔直径D=2.4m,在不同规模下的空塔气速见下表表1-3D=2400氯气洗涤塔的空塔气速项目规模12万吨/年14万吨/年18.5万吨/年气相重量,kg/h14187.4516552.0321872.32气相体积,m3/h6390.747455.879852.40空塔气速,m/s0.3920.4580.605反之,在保持现有空塔气速(流体力学相似)的前提下,18.5万吨/年的氯气洗涤塔直径为D=[9852.4/（3600x0.785x0.4）]1/2=2.95m。3青岛海晶化工集团有限公司1.4.2喷淋密度、喷淋量与液气比填充D50鲍尔环的填料塔，其最小喷淋密度为15m3/h*m2。由上节热平衡计算得知，12万吨/年的理论喷淋量为：8.56...
