氯碱化盐工艺设计（8万吨）.doc

学 号：  Xingtai Polytechnic College 课程设计 题目：氯碱化盐工艺设计（8万吨） 学生姓名：** 专业班级：**** 院 系：***系 指导教师：*********** ****年月日 目录 2 摘要 4 1 引言 5 1.1氯碱工业发展简史 5 1.2 氯碱工业的特点 5 1.2.1能源消耗大 6 1.2.2氯与碱的平衡 6 1.2.3腐蚀和污染 6 2.化盐工段生产流程简述 7 2.1 原盐的性质及组成 7 2.1.1原盐的性质 7 2.1.2原盐的品种及组成 7 2.1.3 选择原盐的主要标准 7 2.2 盐水的精制 8 2.2.1盐水精制原理 8 2.2.2盐水精制过程 8 2.3粗盐水的精制 9 表一混盐水质量指标 9 2.4混盐水的澄清和过滤 9 表二精盐水质量指标 10 2.5盐泥的洗涤 10 3工艺流程说明 11 3.1工艺参数 11 3.1.1主要原辅材料的性质、标准及消耗定额 11 3.2工艺流程简图 12 4 物料与能量计算 13 4.1 物料衡算 13 4.1.1原料及产品成份： 13 表三成分含量 13 表四回收盐水组成 14 表五精盐水组成 14 4.1.2 物料衡算 15 4.2 蒸汽消耗量 17 5 主要设备选型 20 5.1 溶盐设备 20 5.1.1化盐桶的内部结构 20 5.1.2 操作流程 20 5.1.3 化盐桶主要尺寸的确定 21 5.2 澄清设备 22 5.2.1设备原理 22 5.2.2 设备结构 22 5.2.3道尔型澄清桶主要尺寸的确定 23 5.3 过滤设备 25 5.3.1主要尺寸的确定 25 表六粒度与高度关系 27 6.结 论 28 7.致 谢 29 8.参 考 文 献 30 摘要 电解联产的烧碱、氯气，在国民经济的所有部门均很需要，除应用与化学工业本身外，有轻工业、纺织、石油化工、有色金属冶炼和公用事业等方面均有很大用途，作为基本化工原料的“三酸两碱”中盐酸烧碱就占了其中两种，而且氯气和氢气还可进一步加工成许多化工产品：烧碱工业的特点除原料易得、生产流程短外，主要还有三个突出问题：能量消耗大；氯与碱的平衡；腐蚀和污染。 关键字：工艺设计 工艺计算 设备及选型 1 引言 氯碱工业是基本化学工业之一，它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位，广泛用于纺织工业、轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油化学工业等部门。 1.1氯碱工业发展简史 生产烧碱和氯气有着悠久的历史。早在中世纪就发现了存在于湖盐中的纯碱，后来就发明了以纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法： Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 因为苛化过程需要加热，因此就将NaOH称为烧碱，以别于天然碱，直到19世纪末世界上一直以苛化法生产烧碱。 采用电解法制烧碱始于1890年，隔膜法和水银法几乎同时发明，隔膜法于1890年在德国首先出现，第一台水银法电解槽是在1892年取得专利。食盐电解工业发展中的困难，首先是如何将阳极产生的氯气与阴极产生的氢气和氢氧化钠分开，不致发生爆炸和产生氯化钠，以上两种方法都成功地解决了这个难题，前者以多孔隔膜将阴阳两极隔开，后者则以钠汞齐的方法使氯气分开，这样就奠定了两种不同的生产工艺基础，并一直沿用到现在。 我国氯碱工业是在本世纪二十年代才开始创建的，第一家氯碱厂是在上海天原电化厂（现在上海天原化工厂前身）1930年正式投产，采用爱论-摩尔电解槽，开工电流1500A，（1：0.85） 2.化盐工段生产流程简述 采用热法化盐，用烧碱、纯碱、氯化钡、次氯酸钠等精制剂进行反应，聚丙烯酸钠等助沉剂进行絮凝，盐酸进行中和，通过溶盐、反应、澄清、砂滤及中和等过程制得合格的精盐水。 2.1 原盐的性质及组成 2.1.1原盐的性质 原盐的主要成分为氯化钠，化学式NaCl,分子量58.5，溶解热为-5.28千卡/摩尔。 纯净的氯化钠很少潮解，工业原盐中因含有CaCl2、MgCl2及Na2SO4等杂质，极易吸收空气中水分而潮解结块。原盐的潮解对运输、贮存及使用会带来一定困难。 2.1.2原盐的品种及组成 原盐在自然界中蕴藏量甚大，分布面亦极广。根据来源不同，原盐主要可以分为海盐、井盐、湖盐、矿（岩）盐四大类。就NaCl含量而言，湖盐质量最佳，NaCl含量达96%—99%；井盐、矿盐次之，NaCl含量在93%—98%；海盐的NaCl含量在91%—95%左右，海盐的钙、镁含量最高。 2.1.3 选择原盐的主要标准 （1）氯化钠含量要高，一般要求大于90%； （2）化学杂质要少。Ca2+、Mg2+总量要小于1%，SO42-小于0.5%； （3）不