江苏某化工企业氯化苄生产废气处理工艺的设计毕业论文
2021-12-18 16:04:19
论文总字数：25749字
摘 要
氯化苄生产过程会产生含有氯化苄、甲苯、氯化氢、氯气等气态污染物。本论文主要针对该类型废气的组成成分及浓度设计全流程的处理工艺，确定本课题工艺设计方案选用“溶剂洗涤 三级降膜水洗 碱洗 除雾 机械冷凝 活性炭吸附再生”组合工艺。
首先产生的氯化氢，甲苯等废气通过-35℃甲苯的溶剂洗涤塔洗涤去除，可将有机物从进气的15.1g/m3净化到出气的0.23g/m3，去除率达98.5%左右。为防止雾沫进入下一环节，洗涤塔配置丝网除雾器。
处理过后的废气采用三级降膜吸收塔吸收氯化氢气体，去除效率约为99%左右。废气再通过一级碱洗塔吸收氯气和剩余的氯化氢，去除率分别达98.5%和99%左右，为防止雾沫进入下一环节，在这添加一个丝网除雾器。接着通过-65℃机械冷凝装置去除甲苯，最后废气通过活性炭吸附器，氯化苄浓度由47mg/m3去除到9.4mg/m3，非甲烷总烃由180mg/m3到36mg/m3。去除效率在85%左右。尾气排放浓度为氯化苄9.4mg/m3，非甲烷总烃36mg/m3。
经过设计的工艺处理后废气排放可以满足《化学工业挥发性有机物排放标准》（DB32/3151-2016）和《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的相关要求。
关键词：氯化苄 氯化 吸收 吸附
Abstract
The production process of benzyl chloride will produce gaseous pollutants containing benzyl chloride, toluene, hydrogen chloride, and chlorine. This thesis mainly designs the treatment process of the whole process for the composition and concentration of this type of exhaust gas, and determines the process design scheme of this subject to choose the combination of "Solvent absorption three-level falling film water absorption alkali solution absorption defogging mechanical condensation activated carbon adsorption regeneration" Craftsmanship.
First of all, the hydrogen chloride, toluene and other waste gas generated by the project are washed and removed through the solvent absorbing tower of -35℃toluene, and the organic matter can be purified from 15.1mg/m3 of the intake air to 0.23mg/m3 of the exhaust air, and the removal rate is about 98.5%. To prevent the mist from entering the next link, add a wire mesh demister here.
The treated exhaust gas adopts a three-stage falling film absorption tower to absorb hydrogen chloride gas, and the removal efficiency is about 99%. The exhaust gas absorbs chlorine gas through the first-level alkali scrubber, and the removal rate reaches about 98.5%. In order to ensure that the emission standards are met, a water washing tower and a first alkali washing tower are added later. To prevent mist from entering the next link, a wire mesh demister is added here. Next, toluene was removed by a mechanical condensing device at -65°C, and finally the exhaust gas passed through an activated carbon adsorber. The concentration of benzyl chloride was removed from 47 mg/m3 to 9.4 mg/m3, and the total non-methane hydrocarbons were from 180 mg/m3 to 36 mg/m3.
The removal efficiency is around 85%. The tail gas emission concentration is 9.4 mg/m3 of benzyl chloride and 36 mg/m3 of non-methane total hydrocarbons.
The exhaust gas emission after the designed process treatment can meet the relevant requirements of the "Chemical Industry Volatile Organic Compound Emission Standards" (DB32/3151-2016) and the "Comprehensive Air Pollutant
Emission Standards" (GB16297-1996).
Key Words:Benzyl chloride;Chlorination; Absorb; Adsorption
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2技术现状 1
1.2.1氯气处理 1
1.2.2HCl处理 1
1.2.3含氯有机物废气处理 2
1.3本课题的研究内容 3
第二章 设计说明 5
2.1设计任务 5
2.2设计内容 5
2.3设计要求 5
2.4方案编制原则 5
2.5设计废气污染物、浓度以及处理气量 6
2.6设计污染物排放参数 6
第三章 工艺流程说明 7
3.1工艺选择 7
3.2工艺流程 7
第四章 设计与计算 8
4.1吸收塔的计算 8
4.1.1吸收塔的选择 8
4.1.2填料的选择与计算 8
4.1.3物料衡算 9
4.1.4操作线与操作线方程 10
4.1.5吸收剂用量的确定 10
4.1.6塔径的计算 10
4.1.7压降与泛点气速的计算 10
4.1.8空塔气速与塔径的确定 10
4.1.9喷淋密度 11
4.1.10填料层高度 11
4.1.11填料层压降计算 11
4.1.12填料塔的附属装置 11
4.2溶剂洗涤吸收塔的计算 11
4.2.1操作条件 11
4.2.2物料衡算 11
4.2.3吸收剂用量 12
4.2.4泛点气速计算 12
4.2.5填料层高度的计算 13
4.2.6压降的计算 15
4.2.7丝网除雾器的计算 15
4.3一级降膜水洗吸收塔的计算 15
4.3.1计算依据 16
4.3.2物料衡算 16
4.3.3吸收剂用量 16
4.3.4石墨换热器换热面积计算 17
4.3.5石墨降膜吸收器换热面积的计算 17
4.4二级降膜水洗吸收塔的计算 17
4.4.1物料衡算 17
4.4.2吸收剂用量 18
4.4.3降膜吸收器换热面积的计算 18
4.5三级降膜水洗吸收塔的计算 18
4.5.1物料衡算 18
4.5.2吸收剂用量 19
4.5.3石墨降膜吸收器换热面积的计算 19
4.6碱洗塔的计算 19
4.2.1操作条件 19
4.6.2物料衡算 20
4.6.3吸收剂用量 20
4.6.4泛点气速计算 21
4.6.5填料层高度的计算 22
4.6.6压降的计算 23
4.6.7丝网除雾器的计算 23
4.7复叠式冷凝系统的设计计算 24
4.7.2机器负荷 24
4.7.3设备负荷 24
4.7.4运行参数 24
4.7.3有效温度差 25
4.7.5制冷剂循环用量 25
4.8吸附再生的设计与计算 25
4.8.1吸附装置设计的基本要求 25
4.8.2吸附剂的选择 25
4.8.3操作条件 26
4.8.4 吸附层高度的计算 27
4.8.5活性炭用量的计算 28
4.8.6 床层压降的计算 29
4.8.7 活性炭再生周期的计算 29
4.9集气罩的设计计算 29
4.9.1集气罩设计要求 29
4.9.2集气罩的结构尺寸 30
4.9.3集气罩排气量计算 30
4.10管道的设计计算 31
4.10.1管道设计原则 31
4.10.2选择适当的流速 31
4.10.3管道内气体流动的压力损失 32
4.10.4局部阻力计算 32
4.11风机和电机的选择 33
4.11.1风量计算 33
4.11.2风压计算 33
4.11.3风机型号 33
4.12烟囱 34
第五章 投资与运行费用核算 35
5.1 工程造价 35
5.2 运行费用核算 35
第六章结论与建议 37
6.1结论 37
6.2建议 37
参考文献 38
绪论
1.1研究背景
氯化苄又称氯甲苯、苄氯，是一种具有强烈刺激性气味的无色或微黄色液体，氯化苄是有机合成中的中间体，它被广泛用于香料，洗涤剂，染料，增塑剂和医学合成中[1]。
现在，甲苯催化氯化法[2]被许多工厂应用于生产氯化苄中。这种方法制得甲苯后会产生大量有机无机混合废气。其中主要含有HCl、Cl2、甲苯、氯化苄和氯苯等混合废气和大量的非甲烷总烃废气。
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