1.2处理工序的任务、原理及流程图
1.2.1 处理工序的任务
处理工序的任务是将电解工序来的湿，洗涤、冷却、干燥、压缩、除NCl 3
后，送往盐酸工序、工序和用户等.
1.2.2 处理工序的原理
由电解工序来的湿（温度约85℃左右），通过管路输送进入塔洗涤塔底部（温度约80℃左右），贮槽中的氯水经循环泵送至冷却器（换热器），冷却后进入洗涤塔，洗涤塔为填料塔，经塔上部喷淋逆流，与直接接触，冷却到约40～50℃，并除去所夹带的盐雾. 出塔进入冷却器进一步冷却，出口温度控制在12～18℃，因为当温度在9.6℃湿中的水蒸气会与
生成Cl
2.8H
2
O结晶，造成设备管路的阻塞并损失. 在冷却过程中大部分的水
被冷凝下来，这样节约用于干燥的硫酸用量，同时一部分冷凝水成雾滴存在于中，所以除雾也是一项降低硫酸单耗，减少酸雾夹带的重要措施. 因此，冷却后经水雾分离器进入干燥系统，水雾的补集在99%以上. 氯水洗涤塔冷凝下来的氯水用氯水循环泵打入到冷却器经循环水冷却后进入洗涤塔上部，与进行逆流接触，除去中的杂质和盐分，并降低温度，当氯水到一定液位时，溢流入氯水贮槽. 氯水由氯水循环泵送往废气处理或化学水管网进行处理.
冷却后12～18℃的进入干燥塔的下部，与硫酸循环泵打入的硫酸在填料段逆流接触除去氯中水分. 塔底出硫酸，浓度控制在75%以上，由于中的水分被硫酸吸收而放热，这部分热量由循环酸冷却器带走. 干燥塔的出口温度为20℃，塔顶入口酸温度为14℃，塔底出口酸温度为20℃.当干燥塔底部的酸液位超过设定值时，调节阀自动开启，将硫酸打至稀酸贮槽；当循环酸降到低液位时，调节阀关闭或关小；当循环酸浓度低于75%，即使干燥塔下部的液位未达到排酸要求，也应排酸.
稀酸贮槽的稀酸，装槽车或装罐后送出界区. 干燥后的指标为含量≧98.5%，氯中含水≦30ppm.
1.2.3工艺流程图
1- 洗涤塔及氯水箱；2- 一级钛冷却器A并B；3- 二级钛冷却器A并B；4- 湿氯除雾器；5-6 干燥塔（填料塔、泡罩塔）；7- 硫酸捕雾器；8- 硫酸高位槽；9- 压缩机；10- 酸雾捕捉器
图1-1处理工艺流程图
处理采用了淡盐水、冷却水～换热技术， 2 段冷却、 2 段干燥( 泡沫塔和填料塔串联) 技术，工艺流程为：
湿→洗涤器→→盐水换热器→一段冷却器→二段冷却器→脱水塔
→泡沫塔→填料塔→脱酸塔→泵→分配台→用户及等工段.
电解槽出来的85℃湿汇集到总管，经过安全水封后进人洗涤塔，用从换热器和一、二段冷却器中冷凝下来的氯水洗涤，洗涤后氯水排氯水箱，进人换热器，与从盐水工序送来的精盐水进行热交换，再依次进人一段钛冷却塔和二段钛冷却塔，分别用工业水和冷冻水进行冷却，温度降至15℃后进湿氯除雾器脱去水雾，进人泡沫干燥塔，用86% 硫酸进行第一次干燥，再进入填料干燥塔，用98%硫酸干燥，出干燥塔经脱酸塔除去酸雾后，用透平压缩泵压送到分配台，分配给用户及等工段.
2.1计算依据
经查西部氯碱厂的电解原料生产氢氧化钠（NaOH ），工业数据查NaOH GB/T1919-94可知固体I 类优等品NaOH 的含量为≥94.0%，除掉检修等等时间的浪费，按每年实际生产时间为8000小时，本设
计计算是以西部氯碱厂目前烧碱装置的年产量为基准，生产10万吨/年98%离子膜NaOH ，其生产纯NaOH 的量为：
10×104×103×98.0%/（40×8000）=306.250 kmol/h. 电解过程发生的化学反应为：
2NaCl+2H 2O=2NaOH + Cl 2 +H 2
由电解方程式计算可知理论生产量为：306.250/2=153.1250 kmol/h. 即的理论年产量为：153.1250×8000×70.91/1000=86864.75吨/年.
但在实际生产中，考虑到输送过程等条件中有损失，现以2%耗损计算，则进入洗涤塔前的量为：153.1250×（1-2%）=150.0625 kmol/h.
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经过对电解槽出来的电解气分析可知所含的组分：Cl 2 ，H 2O ，O 2 ，H 2 ，其他杂质（M ）；其中以干基为基准，物料混合气各组分的含量如下（kmol/h ）表示： Cl 2 ：≥98.5%， O 2 ： ≤0.7%，H 2 ：≤0.03%， 其他杂质（M ）：≤0.77%； 以100mol 干基混合气为基准，计算混合气各组分的量:
2Cl n =98.5； 2
O n =0.7； 2
H n =0.03； n 其它=0.77
根据气体溶解度可知：氧气、氢气、其他杂质在混合气中含量较少，并且在水中的溶解度非常小，即可将这些气体的含量视为常数，则进入洗涤塔前各组分视为量不变。为了计算的简洁和方便，按理想化状态，忽略了气体中夹带的少量液态水雾和泡沫。混合物各组分进行编号：
Cl 2——a ； H 2O ——b ； O 2——c ； H 2——d ； 其它杂质(M)——m ； 生产中以10-20mm H 2O 微负压下操作，但是对于常压10.33m H 2O 而言，可忽略不计，认为系统是在常压下操作.
前面叙述中知道进洗涤塔前物料的温度约为：80℃.
查饱和水蒸气压表[8]可知：80℃时P s =47.345kPa，根据道尔顿分压定律[9]得：
O H O H n n 22100+=P p s 即 O H O H n n 22100+=325
.101345
.47 解得： O H n 2=87.708.
进入塔前的量为：2Cl n =150.0625 kmol/h. （占的含量为98.5%）
则： 8024.1330625.1505
.98708
.872=⨯=
O H n kmol/h.
0664.10625.1505
.987
.02=⨯=O n kmol/h.
0457.00625.1505
.9803
.02=⨯=
H n kmol/h.
1731.10625.1505
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.9877
.0=⨯=
其他杂质n kmol/h. 由上面的计算可知进塔前物料各组分的流量为：
2CL n =150.0625 kmol/h ； O H n 2=133.8024 kmol/h ；2O n =1.0664 kmol/h ；
2H n =0.0457 kmol/h ； 其他杂质n =1.1731 kmol/h ；
2.2洗涤塔至湿氯除雾器的物料衡算
F 酸
8（15℃）
（65℃）
图2-1洗涤塔至湿氯除雾器的物料衡算系统
对该系统混合物各组分进行物料衡算：∑n i 入=∑n i 出
Cl 2: n 0,a =n 1,a +n 8,a 即 150.0625= n 1,a +n 8,a …………………① H 2O: n 0,b =n 1,b +n 8,b 即133.8024= n 1,b +n 8,b …………………② O 2 : n 0,c =n 8,c =1.0664
H 2 ： n 0,d =n 8,d =0.0457 其他杂质（M ）：n 0,m =n 8,m =1.1731
表2-1 的溶解度数据
[10]
S/g 1.46 0.980 0.716 0.562 0.451 0.386 0.324 0.274 0.219 0.125 t/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90
查饱和蒸汽压表[8]可知：T=15℃时，水的饱和蒸汽压为：P s =1.7053kPa.
自动甩干拖把由道尔顿分压定律得： P p s =i
b n n ,8,8
阻燃剂mca
即 325.1017053
.1=1731.10457.00664.1,8,8,8++++b a b n n n …………………③
查表2-1可知：T=65℃时，的溶解度S=2
274
.0324.0+=0.299g/100gH 2O.
则
02.18/10091.70/299.0=b
a
n n ,1,1 …………………④
解①～④方程可得：
n 1,a =0.0996, n 1,b =131.1992, n 8,a =149.9629, n 8,b =2.6032
在前面的理想假设中忽略了氧气、氢气、杂质的溶解度，所以在F 1中不存在这些组分的含量，全部在F 8中.则洗涤塔至湿氯除雾器总的物料衡算数据如下表所示：
表2-2 洗涤塔至湿氯除雾器的物料衡算数据
输入（F0）
输出（F1、F8）
组分 物质的量/（kmol/h ） 组分 物质的量/（kmol/h ） Cl 2: H 2O: 150.0625 133.8024 Cl 2: H 2O: 0.0996+149.9629=150.0625 131.1992+2.6032=133.8024
O 2 : H 2 : 杂质M 1.0664 0.0457 1.1731 O 2 : H 2 : 杂质M 1.0664 0.0457 1.1731 总计：
钟罩阀
去毛刺工具286.1501
总计：
286.1501
从物料计算数据中可见，水的饱和蒸汽压与温度是成正比关系的，冷却后的温度越低，含水量就越少，
含水量少对干燥越有利，同时对降低硫酸消耗量也有利.但温度不能过低，当低于9.6℃时，和水形成Cl 2.8H 2O 水合结晶，导致管道堵塞，
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