年产10万吨离子膜法生产工艺设计-

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1、职业技术学院毕业设计（论文）（冶金化工系）题目年产10万吨固碱工艺设计专业应用化工技术班级化工0804班姓名学号指导教师完成日期2010年07月30日—2010年09月30日27第一章化盐工段31.1工艺原理31.2主要工艺指标41.3工艺流程41.4主要设备及作用和工作原理51.4.1化盐桶51.4.2澄清桶61.4.3砂滤器6第二章电解工段72.1金属阳极电解工段72.1.1工艺原理72.1.2主要工艺指标72.1.3工艺流程82.1.4主要设备及作用92.2离子膜工段102.2.1工艺原理102.2.2主要工艺控制指标11

2、第三章氢气和氯气处理工段173.1氢气处理173.1.1工艺原理173.1.2工艺流程173.2氯气处理18273.2.1工艺原理18第四章固碱工段264.1工艺原理264.2主要工艺指标264.3工艺流程（附工艺流程图）264.4主要设备及作用和工作原理2627摘要：离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一。本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺及过程中的离子膜法碱液蒸发的特点，影响碱液蒸发的因素。我国离子膜法烧碱发展十分迅速，彻底淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔膜法烧碱，大大提升和优化了我国氯碱工业的产品结构，促进了相关工

3、业的迅速发展。目前，世界上能生产离子交换膜法氯碱电解槽的7个生产厂其中包括北京化工机械厂生产的电解槽在国内均有使用厂家，代表当前离子膜法最先进水平的高电流密度、低电流消耗、大单元面积、自然循环工艺的电解槽在我国已有企业采用。目前，国内离子膜法烧碱生产厂家全国共86家，产能排前4名的企业离子膜法烧碱产能均超过了20万吨/年，2005年底前还有3家企业的离子膜法烧碱产能达到或超过20万吨/年。据统计，在2005年底前投产的142.5万吨/年装置中有112.5万吨/年采用离子膜法，到2005年底，国内离子膜法烧碱达产装置能力达到794

4、.7万吨/年，占总产能的49.34%。而到2006年，随着又一批新建、扩建氯碱装置的投产，国内离子膜法烧碱不仅在生产能力上将超过隔膜法烧碱，而且产量也将超过隔膜法烧碱。今年以来，有关离子膜烧碱项目评审开工投产的消息频频见诸报端：2月，沙隆达年产5万吨离子膜烧碱通过评审；5月，东明石化集团15万吨/年离子膜烧碱项目建设进入实质阶段，计划在2006年底建成投产；6月，焦作昊华年产10万吨离子膜烧碱项目开工；二季度，上海天原的36万吨／年新装置投产后，其烧碱年产规模达到76万吨；8月，唐山三友集团年产30万吨烧碱一期工程试生产;10月

5、，山东东营市化工厂二期12万吨离子膜烧碱项目一次性送电成功，顺利投产。据统计，仅今年上半年，全国烧碱总产量为717.83万吨，同比增长20%。其中，离子膜烧碱产量为218.58万吨，同比增长35%。种种迹象表明，离子膜烧碱行业目前正在掀起新一轮的投资热潮，我国也无可争议地成为世界第一大烧碱生产国，不少企业已经乐观地等待着接下来赚个钵满盆盈了。27第一章化盐工段1.1工艺原理将固体原盐(或搭配部分盐卤水)与蒸发工段送来的回收盐水、洗盐泥回收的淡盐水，按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液，同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制

6、剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等)，使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物，然后加入助沉剂(聚丙烯酸钠等)。经过澄清、砂滤得到一次盐水，一次盐水经中和、过滤、树脂吸咐等步骤制得质量合格的精盐水，按需要源源不断地输送给电解工段。一般1t碱需要1.5t盐（理论比例为1：1.462）。基本化学方程式：CaCl2+NaCO3=CaCO3+2NaClCaSO4+Na2C03=CaC03+2Na2SO4MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClNa2SO4+BaCl2=B

7、aSO4+2NaCl1.2主要工艺指标27入槽盐水含NaCl≥315g／L盐水过碱量NaOH0.07～0.15g/LNa2CO30.25～0.35g／L盐水中钙、镁总量≤5mg／L盐水中硫酸根含量≤5g／L澄清桶入口盐水温度l与4季度48士3℃2与3季度50±3℃入槽盐水铵含量无机铵≤1mg／L总铵≤4mg/L盐水透明度≥900mm(十字观察法)排放盐泥中含NaCI≤8g／L入槽盐水pH控制值8～10(微碱性盐水入槽)27约7(中性盐水入槽)约4(酸性盐水入槽)烟道气制纯碱中含NaOH≤3g／L271.3工艺流程图1—1为盐水精

8、制工艺流程。固体食盐从盐仓内用铲车l将盐送入盐斗2，经皮带运输机3卸入化盐桶4。盐卤水、蒸发工段回收盐水和洗盐泥回收的淡盐水，按比例搭配用泵6送到化盐桶4内进行化盐操作，经过桶底配水管均匀流出，沿化盐桶内盐层逆流而上将食盐溶解制成饱和的粗盐水，从化盐桶上部溢流而