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1、6万吨离子膜物料衡算/k+T:C4~$`8o6b!f+{"i一、项目:!N9r;H2R0v,_9T(K新建年产6万吨烧碱。&H:}6Y0~!D0B p Z)@二、计算依据4S%]3_(M9w&J'T1、需要的一次盐水;D!P$X+s(B$G"F*O(1)生产1吨烧碱需要消耗的一次盐水流量:11m3/h(一次盐水浓度为305±5g/l,离子膜电解槽淡盐水浓度工艺控制指标为215±5g/l,年工作8000小时。0c,@%x$w&e.t(R;P J(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
2、次盐水为:7k0e0m5M%k7.5×11=82.5m3/h;Y)O+K-w%d0J一次盐水管道的确定:4I9F Z/~"d*]'?6U*W.{盐水流速范围:1.0~2.0m/s,取1.5m/s计算1e'c/u$M6^(fs=Q/v=82.5/3600×1.5=0.01527m2+h1N7m*n8n4r:U!d)V管道材质为衬PO管,管径为0.139m。$T#c']4Q6]7V,e v#r6^输送管道选择Ø159×6.5的无缝钢管衬PO. D8T,N0P$N$
3、3Y#Q2、离子膜系统酸消耗
4、0^+g0q4p,L,?#b&j8I0Q3J/h(1)一次盐水的含碱浓度:(0.3~0.6)g/l,取0.5g/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:0.0004g/l)计算,则高纯酸消耗:$Z,i'` n7Z1i1KmHCl=(82.5×0.5-82.5×0.0004)×36.5/40=37.61kg/h即酸消耗为:#P)u0K4X7KVHCl=0.109m3/h。!H ~0F)~4E9?!@-l q高纯酸用于调节一次盐水PH酸管的确定:$K;L:b#_;Y:j-
5、I高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算+
6、2c-])O ?0c,v%Bs=Q/v=(0.109/3600)/0.5=0.00006056m2*^5t.F R97i4i2C!_)`管道材质为PVC管,管道直径为8.78mm。)t,^1
7、&c.V8`+p/C输送管道选择Ø25,实际流速为:0.38m/s,)x#s2A1T;y6N$L.`:e(2)鳌合树脂再生需要的高纯酸量5@)a0?.e0^8
8、*p鳌合树脂塔运行24小时下线,配制酸浓度控制5%~6%,取5.5%计算,高纯水流量为6m3
9、/h,则31%的高纯酸流量1.125m3/h,再生时间2.5小时,一年中平均每小时需要31%的高纯酸量为:0.117m3/h。+_*Z'}%P-G&^6j&W&M鳌合树脂再生高纯酸管道管的确定:!E3c;U-T4E9d!P/c2y+F高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算(h)f8[$c%Q%S2w(`s=Q/v=(1.125/3600)/0.5=0.000625m2管道材质为CPVC管,5?8l4A s+_3_8s管道直径为28mm。7e-`1b3k6A;K.G输送管道选择Ø40,实际
10、流速为:0.324m/s./u;i1y%I;g!{%Y3
11、%B(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:0.087m3/h。:c'G:{5f&T.B#J4=-㏒10[(V×1.115×1000×0.31)/36.5]/(82.5+V)*J0R a+B$jV=8.71×10-4m3/h7Q ^)q6u7u+M&t%v'MV总1=0.0878m3/h8R
12、"O _+b!n.Y输送高纯酸用于调节入槽盐水酸管的确定:$V&[:~1~8l4m([!Q高纯酸输送为自流,流速取0.5m/s,取计算6e:{1Y3e zs=Q/v=(0.0878/3600)/0.5=0.0000488m2管道材质为CPVC管,(?0p!Z;p2b2t E-L管道直径为5.57mm8h*T8t&S"v'F&n5}9B输送管道选择Ø15,实际流速为:0.310m/s.3l.L0y i-x*M#Y(5)离子膜脱氯塔消耗酸量0l2f%z)C&N!x6l)I!p真空脱氯系统淡盐
13、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44m3/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55m3/h。-a5H j.N1O7Z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