6万吨离子膜物料衡算(全版)精选.doc

6万吨离子膜物料衡算(全版) 一、项目： 新建年产6万吨烧碱。 二、计算依据 1、需要的一次盐水 （1）生产1吨烧碱需要消耗的一次盐水流量：11m3／h(一次盐水浓度为305±5g/l，离子膜电解槽淡盐水浓度工艺控制指标为215±5g/l，年工作8000小时。 （2）设计生产烧碱能力为6万吨,每小时产碱7.5吨，则消耗的一次盐水为： 7.5×11＝82.5 m3／h 一次盐水管道的确定: 盐水流速范围:1.0~2.0m/s,取1.5 m/s计算 s=Q /v=82.5/3600×1.5=0.01527 m2 管道材质为衬PO管,管径为0.139 m。 输送管道选择?159×6.5的无缝钢管衬PO. 2、离子膜系统酸消耗 （1）一次盐水的含碱浓度：(0.3～0.6)g/l，取0.5 g/l计算；进螯合树脂塔前需要调整到PH：9±0.5，取PH为9（即体积浓度为：0.0004 g/l）计算,则高纯酸消耗： mHCl=（82.5×0.5－82.5×0.0004）×36.5/40＝37.61kg/h即酸消耗为： VHCl=0.109 m3/h。 高纯酸用于调节一次盐水PH酸管的确定: 高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算 s=Q /v=(0.109/3600)/0.5=0.m2 管道材质为PVC管,管道直径为8.78mm。 输送管道选择?25,实际流速为:0.38 m/s, （2）鳌合树脂再生需要的高纯酸量 鳌合树脂塔运行24小时下线，配制酸浓度控制5%~6%，取5.5%计算，高纯水流量为6 m3/h，则31%的高纯酸流量1.125 m3/h，再生时间2.5小时，一年中平均每小时需要31%的高纯酸量为：0.117m3/h。 鳌合树脂再生高纯酸管道管的确定: 高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算 s=Q /v=(1.125/3600)/0.5=0.m2管道材质为CPVC管, 管道直径为28mm。 输送管道选择?40,实际流速为:0.324 m/s. （4）由于复极式离子膜电解槽为加酸工艺，需要调整精盐水的PH：9±0.5调整PH值在2～5之间，以PH=4计算。需要消耗的高纯酸量为：82.5×0.0004×36.5/40＝0.0301kg/h，即：0.087 m3/h。 4＝-㏒10［（V×1.115×1000×0.31）/36.5］/（82.5＋V） V=8.71×10－4m3/h V总1＝0.0878 m3/h 输送高纯酸用于调节入槽盐水酸管的确定: 高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算 s=Q /v=(0.0878/3600)/0.5=0.m2管道材质为CPVC管, 管道直径为5.57mm 输送管道选择?15,实际流速为:0.310 m/s. （5）离子膜脱氯塔消耗酸量 真空脱氯系统淡盐水的PH值工艺指标控制：1.2～1.5，取1.2计算，出电解槽淡盐水的流量为44 m3/h，考虑氯氢处理的氯水11m3/h，淡盐水的PH：2～5之间，取4计算，脱氯塔的处理能力为55 m3/h。 淡盐水PH=4化为含酸体积浓度0.00365g/L，加酸后淡盐水PH=1.2化为含酸体积浓度2.303g/L，每小时消耗酸量：55×(2.303－0.00365) ×10-3=126.46 kg/h，换为体积消耗酸量为0.1134m3 /h的高纯酸。 输送高纯酸用于调节入槽盐水酸管的确定: 高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算 s=Q /v=(0.1134/3600)/0.5=0.m2管道材质为CPVC管, 管道直径为8.95mm 输送管道选择?15,实际流速为:0.401m/s. 离子膜电解系统高纯酸总体消耗为： VHCl＝0.427m3 /h 真空脱氯系统亚硫酸钠消耗 真空脱氯塔后的淡盐水含游离氯≤70PPM，按70PPM计算，加碱调节PH后，用亚硫酸钠除游离氯为0PPM。 除脱氯后淡盐水游离氯的化学反应方程式： ClO-+SO32- SO42-+Cl- （70×10-3×55）×126=M×88.5 M=5.49Kg/h 亚硫酸钠罐5m3 亚硫酸钠浓度配制为5%，即体积浓度为5g/L：体积输送流量为： V=1.098m3 /h。 亚硫酸钠管道的确定: 亚硫酸钠管道的流速取1.5m/s,取计算 s=Q /v=(1.098/3600)/1.5=0.m2管道材质为无缝钢管衬PO, 管道直径为16.09mm 输送管道选择?38,衬PO后,内径为20 mm,实际流速为:0.97m/s. 离子膜电解系统自用碱消耗 （1）螯合树脂再生用碱小消耗： 鳌合树脂塔运行24小时下线，配制碱浓度控制6%~7%，取7%计算，高纯水流量为6 m3/h， 31%的碱，则碱流量为：1.36 m3/h，再生时间2.5小时，一年中平均每小时需要消耗31%