总传热系数29.4W/(m2 ?℃)。
AK＝150×29.4＝4410W/℃＞2912.24W/℃,数量为1台。
图6 GHA型列管式石墨换热器
（2）乙炔冷却器
将40℃乙炔气初步冷却到15℃以下，冷却水进口温度为5℃，出口温度为10℃左右。
表10处理物料列表
物质 C2H2
O2 H2O N2 ∑
T2T1质量流量/kg?h-1
6572.54 27.10 2.03 174.14 6775.81
质量分数/w%
97 0.4 0.03 2.57 100
CC2H2??a?bT?cT2?dT3dT
??313.15288.1526.728?7.0300?10-3T-35.752?10-6T2?7.1419?10-9T3dT
＝622.75J/Kg?K
QC2H2＝6572.54×622.75×(313.15-288.15)＝102326.23kJ/h QO2＝27.10×734.31×(313.15－288.15)＝497.50KJ/h QH2O＝2.03×838.54×(313.15－288.15)＝42.56KJ/h
15
QN2＝174.14×728.10×(313.15－288.15)＝3169.78KJ/h
Q＝102326.23＋497.50＋42.56＋3169.78＝106036.07KJ/h＝29454.46J/s
△tm＝18.20℃ 则
AK＝Q/△tm＝29454.46/18.20＝1618.38W/℃
可选用碳钢制列管式换热器，换热管为Φ25mm×2.5mm，管子数为605根，长度为3000mm，公称直径为900mm，总长为5530mm。换热面积为换热面积137.8m2，总传热系数24.2W/(m2 ?℃)。
AK＝137.8×24.2＝3334.76W/℃＞1618.38W/℃，数量为1台。 （3）石墨冷却器
采用－35℃冷冻盐水对40℃的混合气体进行冷却脱水，冷冻盐水出口温度为－32℃左右，40℃的混合气体温度必须降至－12℃~－14℃，一、二级石墨冷却器串联使用。对石墨设备而言，耐低温性能和壳体耐冷冻盐水腐蚀性要求较高，圆块式优于列管式。对壳体要求必须内部焊缝焊透,钢板材质为16MnR，壳体内部最好采用防腐涂料进行防腐处理。
表11 处理物料列表
物质
C2H2 HCl O2 H2O N2 ∑
T2T1质量流量/kg?h-1
6572.54 9861.11 58.57 5.18 768.95 17265.35
质量分数/w%
38.07 57.11 0.34 0.03 4.45 100
CC2H2??a?bT?cT2?dT3dT
??313.15259.1526.728?7.0300?10-3T-35.752?10-6T2?7.1419?10-9T3dT
＝1402.25J/Kg?K
同理求得
CHCl＝1574.30J/Kg?K CO2＝1583.23J/Kg?K CH2O＝1789.65J/Kg?K CN2＝1572.49J/Kg?K
16
得
QC2H2＝6572.54×1402.25×(313.15-259.15)＝497682.59kJ/h QHCl＝9861.11×1574.30×(313.15－259.15)＝838314.66KJ/h QO2＝58.57×1583.23×(313.15－259.15)＝5007.41KJ/h QH2O＝5.18×1789.65×(313.15－259.15)＝500.60KJ/h QN2＝768.95×1572.49×(313.15－259.15)＝65294.97KJ/h Q＝497682.59＋838314.66＋5007.41＋500.60＋65294.97 ＝1406800.23KJ/h＝390777.84J/s 又
Δtm??T2-t1?-?T1-t2???40?32?-?35-14??lnT2-t1T1-t2ln40?3235-1451?41.40oC 72ln21则
AK＝Q/△tm＝390777.84/41.40＝9439.08W/℃
可选用YKB100-160型圆块式石墨换热器(如下图)，换热块为9块，纵向孔Φ22，横向孔Φ36，公称直径1000mm，总高度4915mm，平均换热面积160m2(孔道)，总传热系数42.2W/(m2?℃)。
AK＝160×42.2＝6752W/℃,6752×2＝13504W/℃＞9439.08W/℃，数量为2台。 （4）石墨预热器
气体进口温度为－14℃出口温度为80℃；热水进口温度为100℃，出口温度为95℃。
则
Δtm??T2-t1?-?T1-t2???95?14?-?100-80??lnT2-t1T1-t2ln95?14100-8089?52.50oC 109ln20在上面已求出： Q＝4245840.38KJ/h＝1179400.11J/s AK＝Q/△tm＝1179400.11/52.50＝23354.46W/℃
可选用YKB1200-245型圆块式石墨换热器，换热块10块，纵向孔Φ16，横向孔Φ20，公称直径1200mm，总高度4750mm，平均换热面积245m2(孔道)，总传热系数52.3W/(m2?℃)。
17
AK＝245×52.3＝12813.5W/℃,12756.5×2＝25627W/℃＞23354.46W/℃；数量为2台。
图7 YKB型圆块式石墨换热器
（5）合成气冷却器
冷却盐水进口温度为－35℃，出口温度为－5℃；合成气进口温度为120℃，出口温度为20℃。
则
Δtm?T2-t1?-?T1-t2??120?5?-?20?35????lnT2-t1T1-t2ln120?520?3570?85.26oC 125ln55在上面已求出：Q＝9762797.22KJ/h＝2711888.12J/s AK＝Q/△tm＝2711888.12/85.26＝31807.27W/℃
可选用YKB1200-245型圆块式石墨换热器，换热块10块，纵向孔Φ16，横向孔Φ20，公称直径1200mm，总高度4750mm，平均换热面积245m2(孔道)，总传热系数52.3W/(m2?℃)。
AK＝245×52.3＝12813.5W/℃,12813.5×3＝38440.5W/℃＞31807.27W/℃；数量为3台。
3、水洗塔及碱洗塔
18
（1）水洗塔
水洗塔设备总高85100mm，公称直径2000mm，气体负荷5000m3/h，设计压力0.3MPa，设计温度50℃；工作压力0.02MPa，工作温度40℃。需要处理气体流量为6656m3/h，选用2台水洗塔设备串联使用。
（2）碱洗塔
YS-80型碱洗塔设备，直径2200mm，高度9500mm，进口尺寸530mm，出口尺寸530mm，气体负荷8000m3/h，设备阻力700~1000Pa，净化速率大于95％。需要处理气体流量为6746m3/h，数量为1台。
4、低沸塔及高沸塔 （1）低沸塔
低沸塔及配套设备有低沸塔塔体、塔底再沸器，塔顶冷凝器，低沸塔回流罐，低沸塔回流泵组成。
塔体内径Ф1200mm，高22000mm，塔板数32块，进料板为塔顶往下数第3块板，进料板以上称为精馏段，有2块板，进料板以下称为提馏段，有29块板。数量为1台。
低沸塔再沸器选用Φ1200×4950，换热面积300m2。数量为1台。 低沸塔冷凝器选用公称直径1200mm，管子规格Φ25mm×2.5mm，管程数为1，管子数为1115根，管子长度为4500mm，换热面积为换热面积385m2，总长6325mm。数量为1台。
（2）高沸塔
高沸塔及其配套设备与低沸塔一样，塔体内径Φ2400mm，高25200mm，塔板数44块，进料板为塔顶往下数第30块板，进料板以上称为精馏段，有29块板，进料板以下称为提留段有14块板。数量为1台。
高沸塔再沸器选用Φ1200×4950，换热面积300m2。数量为2台。 高沸塔冷凝器选用公称直径1200mm，管子规格Φ25mm×2.5mm，管程数为1，管子数为1115根，管子长度为4500mm，换热面积为换热面积385m2，总长6325mm。数量为1台。
表12 设备一览表
名称
反应器 HCl冷却器
规格 Φ4425×7706 Φ1000×4000
19
名称
碱洗塔 低沸塔 规格 Φ2200×9500 Φ1800×22000
10万吨年PVC车间氯乙烯净化工段设备平立面布置设计
