方阳杨的开题报告

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1、本科毕业设计(论文)开题报告题目：年产1万吨水玻璃湿法生产工艺设计课题类型：科研□论文√模拟□实践□学生姓名：方阳杨学号：3060404105专业班级：化学工程与工艺061班学院：生物与化学工程学院指导教师：高建纲开题时间：2010年4月8日2010年4月12日一、毕业论文内容及研究意义1.研究内容本课题研究的是湿制法生产低模数水玻璃的生产工艺。水玻璃是是一种基础化工材料，几乎遍及国民经济的各个部门，用途极为广泛。由于它的性能特殊，至今没有可以替代的产品出现，近年来硅酸钠品种与数量均有大幅度增加，已成为无机盐行业中重要的一部分。本文介绍了水玻璃的物理和化学性质及其工业用途。在此基

2、础上，本文主要介绍了水玻璃的两种生产工艺和方法，即干法和湿法。在介绍干法和湿法并比较两者反应原理和生产工艺的基础上，具体介绍了湿法生产水玻璃的生产工艺。对湿法制水玻璃的具体工艺流程进行了重点设计，包括反应过程的物料衡算和能量衡算、反应釜及其他辅助设备计算及设计的内容和步骤、反应釜的强度和稳定性校核等内容。最后通过AutoCAD对化工工艺流程及主要设备图进行了绘制。2.研究意义水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门，作为化工的基本原料用途广泛，市场潜力大，且效益可观。在国外，最早研究水玻璃并生产和应用的国家，已有130多年的历史了。而我国，对水玻璃的生产始于30年代，发展

3、历史距世界的先进国家晚了近50年。在经济发达国家，以水玻璃为原料的深加工系列产品已发展到50余种，有些已应用于高、精、尖科技领域，故而水玻璃作为在国民经济各部门中应用广泛的化工原料，对其在工艺以及产量方面的研究是刻不容缓的。从市场角度来说，水玻璃产品的价格从1980年到1995年之间，价格提高了20%，目前也一直处于上扬之势。在应用和消费构成上，我国的人均消费水平极低，仅为美国的1/7，日本的1/13，市场很有潜力。特别是近几年，随着经济建设的迅速发展，水玻璃的供求矛盾更加尖锐，历年来价格上涨的趋势也反映了这一情况。因此，大力发展我国的水玻璃生产是非常必要的，有着极其重要的意义。

4、对于企业的大量生产来说，如何因地制宜，寻找到适合的生产方法，改进生产工艺，降低成本，将在未来水玻璃市场上占据主动。所以水玻璃的研究，不仅对国家，对企业也同样是有很重要的意义。二、毕业设计（论文）研究现状和发展趋势文献综述摘要水玻璃又名泡花碱，是一种可溶性硅酸盐，由一种内含不同比例的碱金属和二氧化硅的系统所组成，一般均含有水分。水玻璃的用途十分广泛，在制皂工业、造纸工业、铸造工业、耐火耐腐蚀材料等众多行业中有广泛的应用，在国民经济中起一定的作用。本文探索了制备水玻璃的几种方法，并通过对比选择了湿法生产水玻璃的设计。另外，还研究了水玻璃在我国各个行业的应用情况。关键词:水玻璃干法湿法

5、工艺设计1.概述水玻璃为硅酸钠溶液状态，南方多称水玻璃，北方多称泡花碱。硅酸钠在以水为分散剂的体系中为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。形态分为液体、固体、水淬三种。理论上称这类物质为“胶体”。普通硅酸钠为略带浅蓝色块状或颗粒状固体，高温高压溶解后是略带色的透明或半透明粘稠液体。水玻璃分为钠水玻璃和钾水玻璃两类，俗称泡花碱。钠水玻璃为硅酸钠水溶液，分子式为Na2O·nSiO2。钾水玻璃为硅酸钾水溶液，分子式为K2O·nSiO2。土木工程中主要使用钠水玻璃。当工程技术要求较高时也可采用钾水玻璃。优质纯净的水玻璃为无色透明的粘稠液

6、体，溶于水。当含有杂质时呈淡黄色或青灰色。　　钠水玻璃分子式中的n称为水玻璃的模数，代表Na2O和SiO2的分子数比，是非常重要的参数。n值越大，水玻璃的粘性和强度越高，但水中的溶解能力下降。当n大于3.0时，只能溶于热水中，给使用带来麻烦。n值越小，水玻璃的粘性和强度越低，越易溶于水。故土木工程中常用模数n为2.6～2.8，既易溶于水又有较高的强度。　　我国生产的水玻璃模数一般在2.4～3.3之间。水玻璃在水溶液中的含量（或称浓度）常用密度或者波美度表示。土木工程中常用水玻璃的密度一般为1.36～1.50g/cm3，相当于波美度38.4～48.3。密度越大，水玻璃含量越高，粘度

7、越大。水玻璃通常采用石英粉（SiO2）加上纯碱（Na2CO3），在1300～1400℃的高温下煅烧生成固体，再在高温或高温高压水中溶解，制得溶液状水玻璃产品。2.水玻璃的应用水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。在经济发达国家，以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种，有些已应用于高、精、尖科技领域；在轻工业中是洗衣粉、肥皂