【摘 要】作為燒堿工業(yè)的重要產(chǎn)品,氫氣是工業(yè)上最常見的氣體,具有廣泛的用途,是非常重要的化工原材料。然而電解飽和食鹽水制取的氫氣一般溫度較高,而且含有大量的水蒸氣,嚴重影響產(chǎn)品的純度。此次設(shè)計任務(wù)是解決氫氣的干燥問題。由于氫氣性質(zhì)不具有腐蝕性,采用普通冷卻器和除霧器對其進行干燥。
【關(guān)鍵詞】氫氣;溫度;干燥;腐蝕性
一、氫氣處理工藝流程確定
由電解槽出來的飽和濕氫氣中含有大量的水和其它氣體,一般采用間接和直接法除去兩種方式??紤]到簡化流程和減少投資成本,故采用直接法工藝。選擇流程為電解來氫氣經(jīng)緩沖罐后進入一、二段洗滌塔洗滌冷卻,達到要求后,再經(jīng)絲網(wǎng)除沫器,最后用羅茨鼓風(fēng)機抽送至用戶。
二、計算依據(jù)
(1)計算基準(zhǔn):以1000kg100%NaOH產(chǎn)氫作計算標(biāo)準(zhǔn)。(2)到達處理氫氣溫度為80℃,每生產(chǎn)1000kg100%NaOH電解液所生產(chǎn)的氫氣為25kg,此時飽和的水蒸汽含量為205kg。(3)壓縮機以前的操作壓力近似為1絕對大氣壓(0kg/cm2)。(4)處理后氫氣純度達到98%。(5)電解氫氣經(jīng)兩段洗滌冷卻溫度從80℃降至30℃。
三、主要設(shè)備設(shè)計及選型
5.水輸送泵。循環(huán)水池送出水量為130.12+92.57=222.69(m3/h)設(shè)送出位差和阻力損失為20m(實際以管路實際阻力而定),則從《化工工藝設(shè)計手冊》P1-72查知,150F-35型耐腐蝕離心泵參數(shù)為:流量:234m3/h,揚程:29.7m,電機功率30KW,軸功率25.2KW。鑒于在電解來的氫氣中含一定量的堿霧,在洗滌后,使循環(huán)水顯堿性,故選擇防腐蝕泵150F-35型泵兩臺,開一備一。
6.氫氣緩沖罐。以出塔氣體為基準(zhǔn),則體積V=■=2.79(m3/s),圓整后設(shè)備規(guī)格為:Φ1500×1900。
參 考 文 獻
[1]姚玉英.化工原理[M].新版(上、下冊).天津科學(xué)技術(shù)出版社,2006
[2]陳聲宗.化工設(shè)計[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2001
[3]刁玉瑋,王立業(yè).化工設(shè)備機械基礎(chǔ)[M].2006