年产5万吨钾碱一次盐水系统设计毕业论文
【完整版】年产5万吨烧碱工艺流程初步设计毕业论文设计(论文)

毕业设计(论文)年产5万吨烧碱洗涤工艺设计诚信承诺书本人郑重承诺:我所呈交的毕业设计《年产5万吨烧碱洗涤工艺设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。
承诺人签名:日期:年月日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:年产5万吨烧碱洗涤工艺设计函授站:甘肃函授站专业:化工工艺班级: 11化工工艺高级版学生姓名:毛宏秀指导教师(含职称):王广菊 ( 老师 )1.设计(论文)的主要任务及目标(1)现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱,主要采取隔膜电解法和离子膜电解法。
(2)主要通过对隔膜法制烧碱的介绍以及烧碱工艺洗涤段作出细的致的计算,得出结论。
(3)明确生产的步骤,注意事项,更深层次的了解烧碱的生产过程。
2.设计(论文)的基本要求和内容(1)摘要(200-300字);(2)目录;(3)文献综述(2000-3000字);(4)性质及用途(2000-3000字);(5)生产原理(500-800字);(6)工艺计算(4000-5000字);(7)总结(500-1000字);(8)参考文献(10篇以上);(9)致谢;3.主要参考文献(1) 李相彪,俞慧玲主编《烧碱生产技术》(下册)[M].2005年7月(2)张浩勤、陆美娟主编《化工原理》新版(上、下册),[M].化学工业出版社,2008 年4月(3)王振中编《化工原理》(上册)[M].1986年6月第1版(4)汤善甫、朱思明主编《化工设备机械基础》,[M].华东理工大学出版社,2004年12月(5)邹安丽、张怀安主编《化工机器与设备》,[M].化学工业出版社,1991年6月第1版(6)化工设备设计全书编辑委员会,《塔设备设计》,[M].上海科学技术出版社,1988(7)陈声宗主编,《化工设计》,[M].化学工业出版社,2001(8)王德祥,新式氯气处理工艺简介,《氯碱工业》[M].2000年1月第一期4.进度安排设计(论文)各阶段名称起止日期图书馆查阅,上网搜集资料2012年12月10日~2012年12月30 1日2 资料整理2013年1月1 日~2013年2月10日3 相关的物料计算、能量计算2013年2月11日~2013年3月5日4 设计说明书初稿的设计2013年3月6日~2013年3月9日5 导师审阅,指导,定稿2013年3月10日~2013年5月5日摘要NaOH是一种常见的重要强碱。
盐水系统改造为公司效益创造增光添彩-魏自强

盐水系统改造为公司效益创造增光添彩
2016年是公司的效益创造年,为了积极响应公司号召,采卤分厂二期一次盐水工段通过专业论证调研,提出盐水系统改造项目,并成功立项为年度技改项目。
在各级部门的全力配合下,盐水系统改造项目顺利投运,目前已正常投用72小时。
二期一次盐水原来工艺为卤水通过化盐水泵经过化盐水换热器升温送至二期原盐储运,经过加氢氧化钠处理后由加压泵输送至加压溶气罐,自从实现全卤制碱后,此工艺流程显得尤为繁琐,而且管道频繁出现漏点,严重影响系统稳定运行且不利于产能释放。
于是通过论证实验,将工艺改为由化盐水罐出来后经过加压泵后由换热器加热后直接送至加压溶气罐,原来原盐加氢氧化钠位置前移至卤水高位槽。
经过为期2个多月的努力,盐水改造项目终于于2016年12月28日顺利投入运行,目前已稳定运行72小时。
据悉,此项目的投用,不仅能带来较大的经济效益(每小时可以节约电能134.5KWh,折算费用约41.43元),而且还缩短了工艺线,降低了管道泄漏风险,同时改造后,单条粗盐水线流量可以由原来最大200m³/h提升至目前的230m³/h,为下游工序提升产能提供了有力保障。
采卤分厂/魏自强。
【word】 离子膜电解法生产钾碱生产新工艺

离子膜电解法生产钾碱生产新工艺河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2011年8月第28卷第7,8期(F)离子膜电解法生产钾碱生产新工艺陈娟,秦正,司彦领,周研乎,危可宁(河南美科石化工程设计有限公司,河南郑州450000)【摘要】重点推广离子膜电解法生产钾碱联产氯气,氢气先进的技术,用此法扩产和改造隔膜法生产工艺.可为公司降低生产成本,对增加企业效益和加强市场竞争能力十分有利,以达到大幅度节省能源,保护环境和提高产品质量的目的.该法工艺技术成熟可靠,能耗,物耗和产品质量等各项工艺技术指标都达到国内外先进水平.【关键词】钾碱;离子膜电解法;节能;环境;社会效益【中图分类号】TQ114.3【文献标识码】B【文章编号】1003—3467(2011)14/16—0050—040前言氯碱工业是现代化学工业中的基本原料工业,钾碱及其氯产品在国民经济中占有重要地位.氢氧化钾是重要的无机化工产品之一,它广泛用于化工,轻工,纺织,医药,精细化工等工业,在化学工业中氢氧化钾用作生产钾盐的主要原料,如高锰酸钾,碳酸钾,磷酸二氢钾,焦磷酸钾等.在轻工业中用于生产钾肥皂,碱性蓄电池,化妆品(如冷霜,雪花膏和洗发膏).在染料工业中用于生产还原染料,如还原蓝RNS等.在电化学工业中用于电镀,雕刻等.在纺织工业用于印染,漂白和丝光.此外,还用于铝合金加热剂和皮革脱脂等.氯碱工业的发展状况,能够显示国家的国民经济和产业发展的水平,我国的钾碱产量增长速度不快,在生产技术上大部分还处于20世纪70年代的水平,隔膜法钾碱约占产量的70%,能耗高,污染大,产品质量低,不能满足许多用钾碱行业的要求.因此,为了降低能耗,保护环境,进一步满足国民经济发展的需要,用离子膜法改造和替代隔膜法钾碱是我国氯碱工业发展的必然趋势.离子膜电解法是目前世界上工业化生产钾碱联产氯气,氢气最先进的技术.世界上许多国家正在用此法改造水银法和隔膜法生产工艺,以达到大幅度节省能源,保护环境和提高产品质量的目的.企业要发展,必须同时不忘环保,环境保护人人有责,本项目采用先进的离子膜法生产钾碱技术取代原落后的隔膜电解生产烧碱,从根本上把”三废”排放控制在最低限度,此外项目中采用多种防止污染和治理措施及综合利用的先进工艺技术来确保环境.消除隔膜电解中石棉绒废水和粉尘对水体和大气的污染,经处理后的废水综合利用,使含盐的碱性废水基本不外排,大大减少废水排放量,故离子膜法被称为清洁工艺,环保工厂.节能显着的离子膜法工艺技术与第1期5万t/a离子膜钾碱与隔膜钾碱比,每年可节4.25万t标煤,与现在生产的隔膜法NaOH比,节能更显着,可为公司降低生产成本,对增加企业效益和加强市场竞争能力十分有利随着近年来国内部分企业氢氧化钾扩产项日的实现以及部分集团公司潜在的大型项目上马意愿的逐步明朗,国内氢氧化钾优势企业逐步走出了一条规模扩张的道路.我国是钾资源贫乏国家之…,而每生产1t氢氧化钾要消耗氯化钾1.35t,显然我国没有丰富的自然资源储量来支撑相关企业长期粗放式的发展.氢氧化钾生产具有高耗能特征,用隔膜法电解技术生产1t氢氧化钾所消耗的电能达到2200kW?h,用离子膜法电解技术生产lt氢氧化钾直流电耗为1580kW?h,所以用离子膜电解取代隔膜电解势在必行11氢氧化钾的生产工艺1.1工艺技术方案的选择目前,我国氢氧化钾生产方法主要有隔膜法,离子膜法两种.其中,隔膜法产量很大,现在约占氢氧化钾生产总量的70%,离子膜法次之,但离子膜法收稿日期:2011—07—31作者简介:陈娟(1983一),女,助理工程师,从枣化工设计,开发工作,电话:137********.2011年8月第28卷第7.8期(下)河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY?51?氢氧化钾产量比例呈上升趋势.本装置采用复极式自然循环离子膜电解制氢氧化钾的生产工艺,该工艺是目前世界上氢氧化钾行业中先进的工艺技术.离子膜法氢氧化钾与隔膜法氢氧化钾相比,有以下优点:①氢氧化钾质量高,其生产方法可获得高纯度液碱,含盐量30X10~一40×10一,且出槽碱浓度高,可达30%以上.②能耗低,国外离子膜法氢氧化钾生产,吨碱综合能耗(蒸汽消耗折算计人电耗中)1580kW?h,比隔膜法的平均2200kW?h节省620kW?h.③投资省,离子膜法氢氧化钾生产比隔膜法节省投资15%~25%.④无污染,离子膜法氯碱生产没有废物,不存在隔膜法的石棉废物等污染问题.⑤氯气纯度高,通常氯气纯度>99%, 是很好的有机氯生产原料.⑥氢气纯度高,通常氢气纯度>99%,可直接用于要求高纯氢的场合. 1.2工艺流程简述1.2.1一次盐水精制工序原盐进入溶盐桶,用电解工序的淡盐水,装置回收水和补充水溶解制得饱和粗盐水.粗盐水在流人前反应槽之前于前折流槽内按工艺要求,分别加人精制剂,在前反应槽内粗盐水中的镁离子与精制剂反应生成氢氧化镁,菌藻类,腐殖酸等有机物则被次氯酸钠氧化分解成为小分子有机物;然后用加压泵将前反应槽内的粗盐水送出,在气水混合器中与空气混合后进人加压溶气罐再进人预处理器,并在预处理器进口加FeC1溶液,经过预处理后的盐水加碳酸钠后进入后反应槽,盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙沉淀,充分反应后的盐水进入中间槽,经过滤器进料泵打人膜过滤器,过滤后的精盐水除去盐水中的游离氯后进入一次盐水贮槽;过滤器截留的滤渣排人渣桶.过滤膜运行一定时间后,为了保持较高的过滤能力和较低的过滤压力,须用15%盐酸进行化学再生.从预处理器排出的泥浆也贮存于渣池,渣池中的盐泥浆再用盐泥泵送人盐泥压滤机脱水,回收的盐水用作化盐用,滤饼用汽车送出界区.1.2.2电解工序电解工序包括二次盐水精制,电解和淡盐水脱氯三部分.1.2.2.1盐水二次精制一次盐水工序来的一次精盐水进人离子交换树脂塔进一步将盐水中微量Ca¨,Mg等多价阳离子除去,使其含量小于规定值.从离子交换树脂塔出来的二次精盐水进入盐水高位槽,然后由盐水高位槽流人电解槽.1.2.2.2电解二次精盐水由盐水高位槽流人电解槽的阳极室进行电解,盐水经电解被分解产生氯气.反应式如下:KCI—e一÷K+1/2CI2T电解后的低浓度盐水称为淡盐水流人淡盐水受槽,然后送脱氯塔脱氯.在电解阴极室,水被分解产生氢气,反应式如下:H20+e_OH一+1/2H2tOH一与由阳极室迁移来的K结合生成32%碱溶液.电解槽生成的32%碱液流到碱液受槽.一部分与纯水混合后返回电解槽的阴极室,而另一部分则送蒸发工序或作为产品直接送出界区.电解槽阳极室和阴极室产生的cl:和H被分别送至氯气处理和氢气处理工序.1.2.2.3淡盐水脱氯电解产生的淡盐水进人脱氯塔,在真空下溶解在淡盐水中的游离氯被脱出,脱氯后的淡盐水含游离氯约30mg/L,经加人碱调节pH值后加入KSO3 溶液进一步除去游离氯.脱氯后的淡盐水送至一次盐水工序.脱氯分离出的氯气经脱氯塔冷凝器冷却,分离水分后由真空泵送氯气总管.由于淡盐水在脱氯后又返回一次盐水工序重饱和,如此循环使用,导致淡盐水中的氯酸盐含量累积增高.为了分解在电解槽阳极室生成的氯酸盐,有一部分淡盐水送至氯酸盐反应槽并加入过量盐酸, 使氯酸盐分解成氯化钠和氯气并加以回收.1.2.3蒸发工序从电解工序来的32%KOH,通过两效逆流降膜蒸发后,使碱液中KOH浓度达到48%,经冷却后进人48%液碱槽,然后用泵经装车鹤管装汽车槽车外卖.蒸发单元采用生蒸汽做Ⅱ效蒸发器热源,Ⅱ效蒸发器中产生的二次蒸汽又作为I效蒸发器的热源.冷凝下来的生蒸汽冷凝液送回锅炉站循环利用.工艺冷凝液回收送一次盐水精制工序化盐.1.2.4氯气处理工序从电解工序来的湿氯气先经氯气洗涤塔洗涤后,进人氯气冷却器以冷冻水进行冷却,使氯气温度冷到12—15℃,经水雾分离器送到填料塔与硫酸逆河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY2011年8月第28卷第7,8期(F) 流接触进行第一步脱水,从填料塔出来的氯气再送到泡罩塔与浓硫酸进行逆流接触进一步脱水,从泡罩塔出来后的氯气经酸雾捕沫器后,其氯中含水量低于50×10I”,然后经氯气压缩机压缩加压后送氯气用户.1.2.5废气处理工序装置开停车及事故状态时的氯气先在吸收塔内用循环槽来的吸收液进行吸收,吸收反应后的尾气再进人尾气塔进一步用碱液吸收,使排出尾气达标后经风机在25m高处排至大气.同时可根据市场需要将吸收液制成10%KC10产品.1.2.6氢气处理工序由电解工序来的湿氢气,温度约85cc,进人氢气洗涤塔下部,与塔内喷淋冷却水直接进行冷却和洗涤,氢气中所含碱雾及蒸汽冷凝水被冷却水带走, 氢气温度降至45℃.大部分循环液经过循环液泵送到循环液冷却器冷却后,进人洗涤塔,小部分循环液由泵送去化盐.从氢气洗涤塔顶部出来大约45℃的氢气进入氢气压缩机压缩到0.1MPa(G),然后进入I段和Ⅱ段氢气冷却器分别用循环水和冷冻水进一步冷却,在此冷却过程中大约70%水分被冷凝下来,也有一部分冷凝水成雾滴状存在于氢气气流中,通过除雾可以减少水雾和碱雾的夹带.因此冷却后的氢气需经装有孟莫克过滤芯的水雾捕沫器过滤.经水雾捕沫器过滤后的氢气,经分配台送出界区至用户.1.2.7高纯盐酸及氯化氢工序自氯气处理工序来的氯气经氯气缓冲罐,氯气管道阻火器与氢气处理工序送来的氢气经氢气缓冲罐,氢气管道阻火器的氢气一起进人三合一合成炉, 在合成炉中燃烧生成氯化氢气体,再用尾气吸收塔来的稀盐酸吸收为31%的盐酸,燃烧和吸收放出的热量南冷却水带走.三合一合成炉底部出来的高纯盐酸,经盐酸液封罐进入盐酸贮槽,用盐酸泵送装置内各用户.事故氯化氢吸收系统,采用生产上水吸收事故HC1气体,生产工业盐酸.事故氯化氢气体依次进入一级事故降膜吸收器和二级事故降膜吸收器,在吸收器内被尾气吸收塔来的二次吸收生成的稀盐酸吸收成浓度约为31%的工业盐酸,工业盐酸从塔底流人工业盐酸贮槽,用工业盐酸泵送出界区.1.3消耗定额1.3.132%K0H的消耗32%KOH消耗定额(包括一次盐水精制工序,电解工序,氯气处理工序,废气处理工序,氢气处理工序)详见表1.表132%KOH消耗定额(以1tl0o%KOH计j1.3.2蒸发KOH溶液从32%浓缩到48%,蒸发消耗定额详见表2.表2蒸发消耗定额(以每吨1o0%KOH计)1.3.3高纯盐酸及氯化氢工序高纯盐酸及氯化氢工序消耗详见表3.表3高纯盐酸及氯化氢工序消耗定额序号名称技术规格数量1高纯盐酸(以每吨31%HCI汁)2氯气/kgC12:1o0%3023氢气/kgH2=100%924纯水/m电阻牢≥1X10I2ln0855循环水/m’At=8℃516动力电/kW’h380V107仪表空气/Nm302011年8月第28卷第7,8期(下)河南化工HENANCHEMICALINDUSTRY?53?1.4主要设备选择离子膜电解槽是离子膜技术的关键设备.按北化机的自然循环复极式离子膜电解槽考虑.其主要规格如下:电解槽型式,ZMBCH一2.7;每槽单元数, 128;设计电流密度,4.5kA/rn;膜有效面积,2.7m;阳极材料,钛/活性涂层;阴极材料,镍/活性涂层.1.5自控1.5.1自动化水平和主要控制方案针对离子膜法氢氧化钾工程生产过程检测及过程控制系统的自控方案.具体内容包括:一次盐水精制工序,电解工序,蒸发工序氯气处理工序,废气处理工序,氢气处理工序,高纯盐酸及氯化氢工序等.离子膜法氢氧化钾装置的自动化控制水平起点较高,该工程中大多数采用DCS系统来完成全流程监控.另一方面,随着离子膜法氢氧化钾生产过程的控制技术不断提高,新型的检测仪表及方法与DCS应用配合日趋完善,各种连续及数控技术的紧密结合,有力地保障了生产稳定和产品质量.为此, 依据国内外离子膜法氢氧化钾装置的自动化现状, 结合该装置区分布情况和工艺生产操作上的要求, 拟采用集中控制方式,以实现对生产过程的监视,控制,报警及联锁,改善操作环境.一次盐水精制工序,电解工序,蒸发工序氯气处理工序,废气处理工序,氢气处理工序集中设置一个集中控制室;高纯盐酸及氯化氢工序,软水工段分别设置控制室或操作室.1.5.2仪表类型的确定离子膜法氢氧化钾生产过程中存在着易燃易爆气体和工艺介质具有较强腐蚀性特点(氯气,氯化氢,盐酸,盐水,碱液等),因此对仪表检测有较高的要求,尤其是可靠性要求.凡生产装置处于具有爆炸性危险环境的区域,根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》中的规定,现场仪表采用本安型和部分隔爆型(符合该区域防爆等级),执行器采用气动型,电气阀门定位器为本安型.控制室尽量设置于安全区域,若受条件限制不能满足规定时,采取有效防护措施(除建筑和通风专业采取防护外,本专业将选用防爆仪表柜,设置可燃气体报警装置).对于腐蚀性工艺介质,与其接触的仪表及检测元器件在设计选型和安装中均考虑作相应的防腐和隔离措施(一般仪表材质不低于工艺管道或设备材料),以满足抗腐蚀性能的要求.1.5.3主要关键仪表选择①控制室仪表.随着国产DCS控制系统在各行业的成熟应用,其性能价格比优越,另一方面技术服务强.因此本方案设计拟采用国产DCS系统,该DCS系统已在各企业的生产过程控制中得到成熟应用.DCS系统的硬件配置为两个操作站,冗余控制单元及监视单元,冗余通信线和打印机等.②现场仪表(集中部分).在满足工艺要求的前提下,以可靠,实用,经济及使用方便为原则,尽可能选用系列化,标准化的仪表.温度仪表:防爆区为隔爆型热电阻或热电偶.压力仪表:EJA系列压力或差压变送器.流量仪表:金属管转子,电磁,涡街流量计,孔板+差变等.液位仪表:法兰式或隔离密封式变送器, 浮桶式液位变送器.分析仪表:选用在线PH计,电导仪,红外线等.控制阀:气动执行机构配本安型电气阀门定位器(锅炉装置和软水站选用电动执行机构).2结论2.1离子膜电解法目前世界上工业化生产钾碱联产氯气,氢气最先进的技术.用此法扩产和改造隔膜法生产工艺, 可为公司降低生产成本,对增加企业效益和加强市场竞争能力十分有利.以达到大幅度节省能源,保护环境和提高产品质量的目的.2.2采用KCI经盐水精制,电解,蒸发制取48%KOH液碱,引进国外或采用国产的工艺包和关键设备,工艺技术成熟可靠,能耗,物耗和产品质量等各项工艺技术指标都达到国内外先进水平.2.3离子膜电解法制氢氧化钾生产采用国内外先进技术,对”三废”排出物有完善的治理措施,均能达标排放,项目投产后对大气,水体无不良影响.2.4氯碱工业是现代化学工业中的基本原料工业,钾碱及其氯产品在国民经济中占有重要地位.氢氧化钾是现代工业社会中用途极为广泛的精细化工和基础化工原料(化工,轻工,纺织,医药,精细化工等),具有很高的科技含量和广阔的应用前景.。
化工毕业设计---年产5万吨烧碱氯气冷却工序设计[管理资料]
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年产5万吨烧碱氯气冷却工序设计指导老师:何爱江化工专业学号姓名摘要氯气冷却可以降低氯气中的含水率,对氯气的输送和使用有重要意义,本设计主要对氯气冷却的工艺流程选择说明,对进行了冷却的物料衡算以及设备的初步计算和选型,得到了基本合理的设计结果。
关键词:氯气冷却工艺设计An annual output of 50,000 tons caustic soda, chlorine gas cooling process designInstructor: He ai-jiangName text: Wen xue-meiAbstractChlorine gas cooling can reduce the chlorine in the water rate, the transmission and use of chlorine has an important significance, this design the main choices of chlorine cooling process shows that the conduct of the cooling equipment, material balance, as well as the initial calculation and selection, to be the basic sound design results.Key words: chlorine coolingprocess design目录1 概述 (5)氯气的性质 (5)氯气用途 (5)消毒及净水剂 (5)漂白剂 (5)工业溶剂 (5)橡胶 (5)其它 (6)氯气冷却意义 (6)2 工艺设计 (6)氯气冷却方法 (6)直接冷却流程 (6)间接冷却流程 (7)氯气循环冷却流程 (7)氯气处理方式的简述 (7)直接冷却+填料干燥 (7)+泡沫干燥流程 (8)间接冷却+泡沫、填料塔干燥流程 (8) (9)3工艺计算 (10) (10)物料衡算 (10)气相进口的物料衡算 (10)冷却器的出口物料衡算 (11)物料衡算表 (12)热量衡算 (13)气体带入热量 (13)气体带出热量 (13)冷却水用量 (13)冷却器热量衡算表 (14)4 冷却器的设计及选型 (14)确定设计方案 (14)确定物性数据 (15)流体平均温度 (15)平均温度下的物性数据 (15)设计计算 (15)计算依据 (15)热负荷 (15)传热面积 (15)管数 (16)折流板 (17)拉杆 (17)接管 (17)封头 (18)材料选择 (18) (19)总结 (19)参考文献 (21)致谢 (22)1 概述氯气的性质氯气的分子式是Cl2,。
一次盐水运行中存在的问题及改进措施
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一次盐水运行中存在的问题及改进措施
祁明强
【期刊名称】《河北化工》
【年(卷),期】2005(28)1
【摘要】介绍了邢矿集团金牛钾碱分公司氢氧化钾生产中一次盐水运行中存在的问题及改进措施。
经改进使得工艺更趋合理,生产更安全、稳定,原材料消耗进一步降低,盐水质量、氢氧化钾产品质量有了较大提高,经济效益显著。
【总页数】2页(P51-52)
【关键词】盐水精制;一次盐水;离子膜氢氧化钾;工艺改进
【作者】祁明强
【作者单位】邢台矿业集团金牛钾碱分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ114.35
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年产5万吨烧碱工艺流程初步设计毕业设计
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一次盐水精制制备的设计

本文介绍的一次盐水精制工艺流程 已成功运用 于上海烧碱和聚氯乙烯项 目 一期工程 ; 新浦化学( 泰 兴) 有限公司 1. t 烧碱扩建项 目; 6 5万 , a 上海天原集
团华 胜化 工 有 限公 司 1 5万 t / 碱技 术 改 造 项 目。 a烧
工 艺流 程 图见 图 1 。
布的“ 菌帽结构 ” 的出水管或者下部开有小孔 的“ 排 管 ”从“ , 溶盐桶 ” 的下部进入桶 内, 与盐层逆流接触 后上升溶解原盐成为粗饱 和盐水 , 溶盐桶 ” 由“ 上部 围绕整个边缘的溢流槽流出, 前往 曲径混合槽 。 饱和 粗盐水中氯化钠 的浓度应该大于 35 /。 溶盐桶” 1 L “ g 中饱 和盐水 液 面上漂 浮 的杂草 之类 的杂 物被铁 制 的
ZHAo i we Hu — i
(egh i nier g& Cnut gC.LdS aga (T ES ag aSbiiy,h g a2 02, hn) L ntws E gnei e n osln o, t.hnhiC C h h us a )S a h 02 3 C ia i n i dr n i
1 原盐 的溶 化
原盐由盐仓库的皮带输送机 ( 可以采用移动式 或者铲车) 送入计量料斗 , 然后再 由固定式皮带输送 机送人具有一定高度的分配料斗 ,由上往下加入立 式钢制 内衬橡胶的“ 溶盐桶 ” 内。为了得到饱和盐水 溶液 , 必须维持“ 溶盐桶” 中的盐层 高度保持在 2 — . 5 3 并且通过 自动开关控制连锁 固定式皮带输送 . m, 0 机的运行速度。经过预热 的( 如果预热器停用的话 , 就动用蒸汽在溶盐桶 中加热 ) 温度为 5 — 0 0 6 ℃的“ 化
p r ct nu ii te n ier g rjc d s n ui a o ntn h g e n oet ei . i f i e n i p g Ke o d : rcs o f rt r e u f ai ;o t l aa trm jr q im n yw r s poes wo sbi r c t n cnr rme ; ao up e t l f i f n pi i o op e e
大学毕设论文__化工厂盐水车间操作规程

海力化工厂盐水车间操作规程山东海力化工有限公司2010年一、装置概述精盐水装置是由化盐系统精制系统澄清、过滤系统脱硫系统四个生产单元和公用工程设施组成。
其中精制系统和澄清、过滤系统是生产产品的主要生产单元。
1.1 装置概况及特点1.1.1装置概况1)装置概况见下表设备总台数100台,具体类别见下表(设备一览表见附件)设备组成类别2)装置组成本装置由以下几个部分组成:①化盐系统;②精制系统;③澄清、过滤系统;④脱硫系统;3)主要产品及副产品本装置产品为纯度305±5g/L的精盐水;装置副产盐硝、废弃物盐泥。
1.1.2装置特点本装置具有如下的工艺特点:1)本装置采用地下池化盐方法,提高了机械利用率;2)引用了脱硫系统,代替了氯化钡除硫酸根方法,降低了成本。
3)副产品盐硝外卖,节能减排。
4)回收机封水,将生产水进行二次利用。
1.2 原材料规格及产品性质1.2.1 原材料性质及要求本装置所用的三大化工原料分别是原盐、纯碱、三氯化铁:1.2.2产品及废渣规格副产品规格废渣规格二、车间安全检修规程装置检修的安全规定1)严格执行公司关于装置停工检修安全管理标准。
凡进入施工现场的所有人员,必须按规定穿带好劳保用品,不戴安全帽者不准进入施工现场。
2)施工人员要严格遵守和执行施工纪律和劳动纪律,一切服从检修指挥部的统一指挥。
3)装置设备进行检修之前必须办理各种必要的安全作业票,且必须有专人监护不得擅自离岗,保证施工人员的人身安全。
4)进入塔、罐及容器施工作业人员,必须严格执行安全规定及规程,办理进入设备安全作业票并有专人监护。
5)对毒性较大的设备,在特殊情况下,要进行抢修时,应有可靠有效的安全措施并经厂级安全部门同意办理安全作业票后方可佩戴防毒面具入内作业。
6)需检修的设备必须将与其连通的蒸汽和氮气管线用盲板盲死。
7)高空作业应办理高处作业安全作业票并系好安全带,进入有毒气体的密闭设备或下水道作业时应办理安全作业票并佩戴好防毒面具。
毕业设计(论文)-氯碱生产—盐水精制工艺[管理资料]
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济源职业技术学院毕业设计(论文)(冶金化工系)题目氯碱生产—盐水精制工艺专业应用化工技术班级姓名学号指导教师完成日期2012年6月30日~2012年9月30日目录摘要 (3)第一章绪论 (4)氯碱工业概述 (4)氯碱工业主要产品及用途 (4)氯碱工业的发展趋势 (4) (5)我国的氯碱工业及其发展趋势 (5)第二章盐水精制工艺 (6)原盐的品种及组成 (6) (7) (7) (10) (13)第三章精制工艺主要生产设备 (18) (18)溶盐设备——化盐桶 (18)澄清设备——浮上澄清桶 (18)过滤设备——虹吸式过滤器 (19)盐泥处理设备——三层洗泥桶、板框式压滤机 (20)盐水二次精制工艺主要生产设备 (22)炭素管式过滤器 (22)螯合树脂塔 (23)第四章工艺计算 (24)计算依据 (24)物料衡算 (25)精盐水组成 (25) (25)盐水精制剂的用量 (26)盐泥的组成 (27)回收盐水组成 (27)补充水量 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录一 (32)附录二 ................................................. 错误!未定义书签。
摘要盐水的生产精制工段是将固体原盐与蒸发工段送来的回收的淡盐水、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(苛化麸皮或聚丙烯酸钠等),经过澄清、砂滤、中和等步骤,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。
在确定好工艺流程的基础上进行物料衡算和能量衡算,从而确定出主要工艺设备的型号、尺寸及数量,并绘制带控制点的工艺流程图和主要设备图等。
关键词:氯碱工业原盐盐水精制工艺流程第一章绪论氯碱工业概述工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
年产十万吨烧碱工艺设计毕业论文

年产⼗万吨烧碱⼯艺设计毕业论⽂(此⽂档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)年产⼗万吨烧碱⼯艺设计The Process Design of Caustic Soda Based on 100kt/a⽬录摘要............................................................. I Abstract .. (Ⅱ)引⾔ (1)第⼀章⼯艺路线的选择 (2)第⼆章精制盐⽔⼯段 (3)2.1 精盐⽔指标 (3)2.2 原盐质量 (3)2.3 淡盐⽔脱氯及过碱量控制 (4)2.4 粗盐⽔含量、温度以及流量 (4)2.5 精制剂的配制 (4)2.6 助沉剂配制 (5)2.7 精制反应时间 (5)2.8 炭素管过滤器性质及⼯作要求 (5)2.9 树脂塔的操作要点 (5)2.9.1 树脂塔最⼤流量 (5)2.9.2 盐⽔温度 (5)2.9.3 盐⽔pH值 (5)2.9.4 树脂塔压差控制 (6)第三章电解⼯段的物料衡算 (7)3.1离⼦膜交换原理 (7)3.2电解槽内物料衡算 (7)3.2.1计算依据 (7)3.2.2计划任务 (7)3.2.3电解槽选型 (7)3.2.4物料衡算 (8)第四章电解液蒸发 (10)4.1蒸发概论 (10)4.1.1碱液蒸发的基本概念 (10)4.1.2离⼦膜碱液蒸发的特点 (10)4.2蒸发流程及设备类型选择 (10)4.2.1蒸发流程 (10)4.2.2蒸发设备 (12)4.3蒸发⼯艺计算 (13)4.3.1蒸发⽔量的计算 (13)4.3.2各效传热温度差的计算 (14)4.3.3各效物料、热量衡算 (15)4.3.4各效所需传热⾯积的计算 (16)4.3.5试差计算 (17)第五章固碱⼯艺 (21)5.1固碱流程选择 (21)5.2固碱热量、物料衡算 (21)5.2.1降膜蒸发器 (21)5.2.2降膜浓缩器 (22)5.3离⼦膜固碱种类 (23)第六章主要设备选型和设计 (24)6.1电解槽选型及依据 (24)6.2蒸发设备的计算 (26)6.2.1蒸发器加热管数及加热室直径的计算 (26)6.2.2蒸发器循环管的计算 (26)6.2.3蒸发器分离室的计算 (27)6.2.4接管尺⼨的计算 (27)结论 (29)致谢............................................ 错误!未定义书签。
年产5万吨纯碱生产车间工艺设计设计

XX大学(X届)本科毕业设计(论文)资料题目名称:年产15万吨纯碱生产车间工艺设计学院(部):专业:学生姓名:班级:学号:指导教师姓名:职称:I目录 (1)1.1 纯碱的性质和用途 (1)1.1.1 纯碱的性质 (1)1.1.2 纯碱的用途 (1)1.2 纯碱工业的发展史 (2)1.2.1 中国纯碱工业发展史 (2)1.2.2 世界纯碱工业发展及现状 (2)1.3 纯碱的生产方法 (2)1.3.1 侯氏制碱法 (2)1.3.2 苏尔维制碱法 (3)1.4 联合制碱法与氨碱法的比较 (3) (4)2.1 纯碱工艺的生产原理和工艺概述 (4)2.1.1 生产原理和工艺简述 (4)2.1.2 工艺流程 (4)2.2 生产工艺流程 (5)2.2.1 生产工艺流程 (5)2.2.2 工艺流程示意图 (6) (7)3.1 联碱法析氨的相图及过程分析 (7)3.2 制碱原则性流程 (7)3.3 物料衡算 (9)3.4 循环过程中的工艺指标 (11)3.5 联合法的运作要点 (12)3.5.1 循环系统的水平衡 (12)3.5.2 副产品氨水 (13)3.5.3 钙镁杂质对联碱法生产的影响 (13) (14)4.1 碳化塔的选型与计算 (14)4.1.1 外冷式碳化塔的特点 (14)4.1.2 碳化塔内径的计算 (15)I I4.2 结晶器的选型 (15)4.2.1 内循环盐析结晶器 (15)4.2.2 结晶器特点 (15)4.3 结晶器尺寸设计 (15) (18)5.1 人员配备 (18)5.2 车间布置 (18)5.2.1 厂房的平面布置 (18)5.2.2 厂房的立面布置 (19)5.2.3 厂房的建筑结构 (19)5.2.4 管道布置设计 (19)5.3 安全生产 (20)5.3.1 安全隐患 (20)5.3.2 安全措施 (20)5.4 环保及三废处理 (21)5.5 本次毕业设计的意义 (21) (22)6.1 主要工艺参数 (22)6.1.1 产品组成 (22)6.1.2 各主要物料的实际消耗量 (22)6.1.3 工资及各物料的价格 (22)6.1.4 建设期资金投入 (22)6.2 投资估算 (23)I I I1.1 纯碱的性质和用途纯碱即碳酸钠(Na2CO3),也称苏打或碱灰。
论文设计-盐度控制器系统设计

毕业设计(论文)题目:盐度控制器设学生:詹飞学院(系):________电信学院专业班级:自动化1024班指导教师:刘强国辅导教师:刘强国时间:至_________________一、前言根据大学本科毕业要求,本科毕业生在毕业时都要完成毕业项目设计,按照自动化专业本专业的要求,经本人结合个人学习特点,选定并经指导老师同意,决定选做本题盐度控制器的设计作为毕业设计科目。
盐度控制器的设计整个系统涉及到电子电路,传感器电路,单片机等几大科目。
根据指导导师的设计要求,本设计主体部分为盐度测量传感器部分电路的设计,再加上由于温度的影响,使测量出现误差,所以还必须加上温度补偿电路部分设计,其它部分电路设计不作过高要求。
盐度测量技术由电导测盐法代替了传统的化学滴定法,并研制出多种不同型式的盐度计,它们显示了各自的长处,目前,应用最广泛的是感应式盐度计和电极式盐度计。
本装置根据电导法原理,以两根平行安置的圆柱状金属电极做探头,具有经济耐用、不易损坏的特点。
由于盐度不同,电导率不同,从而探头两端电阻值不同,电桥将电阻的变化转换为输出电压的变化(或者采取串连电阻分压法),接着经放大和线性补偿后传给A/D转换器,最后由MCS51单片机系统读出A/D 转换值,经计算处理核算出盐度值,并驱动液晶显示器进行盐度数字显示,同时和门槛值比较后,决定系统的控制动作。
二、盐度控制器系统设计1、设计任务与要求设计能较好地完成海水淡化的盐度控制系统。
其原理示意1.1 所示。
图1.1设计应该包括的内容为1、盐度控制测量的原理2、系统整体设计框图3、控制电路图与控制原理4、温度传感器的选用及电路设计5、盐度传感器的选用及电路设计参数要求,要求设计出的盐度传感器测量范围在0~20×10-6,分辨率为1×10-6,超过15×10-6既报警;正常工作温度为30~50℃。
2、盐度控制器系统框图总体叙述本系统主要有四大部分组成,即盐度测量系统、温度控制系统、单片机处理系统、执行系统。
一次盐水系统试车及投产运行总结

河南 神 马 氯 碱 发展 有 限 责 任 公 司 ( 称 “ 南 简 河 神 马氯 碱 公 司 ” 一 期 5万 ta离 子膜 烧 碱 工 程 于 ) /
20 0 5年 l 2月 3 日一 次 开 车成 功 , 近半 年 的运 行 0 在
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第 3期
20 0 7年 3 月
氯 碱 工
业
Ch o — k l I d sr lr—Al a i n u ty
No. 3 Ma ., 0 7 r 20
【 水】 盐
一
次盐水系统试车及投产运行总结
张玉泉 , 贾永 丽
tefs — em poet f o — xh neme rn a s csd ea h n aC lr— la d s h rt— r r c n—ec a g mba ecut ai H n S e m ho —A k lI ut i t j oi i o n n in r y
【 作者简介 】张 玉泉(9 6一) , 16 男 工程师 , 业于北京化工 大学 , 毕 现于河 南神 马氯碱发 展有限 责任公 司生产技 术处从 事生产技 术管理工作 。 [ 收稿 日期 】2 0 0 2 0 6— 5— 3
9
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氯 碱 工 业
Z NG Y HA u—q a , I 凡 —l u n JA g i
( e a h n aC l —Ak lId s D vlp e t o ,t. Pn dn sa 6 2 2 C ia H n nS e m ho l ai n ut ee m n . Ld , ig i h n4 7 4 , hn ) r  ̄ o C g
钾盐的生产利用

甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计(论文)金属钾和钠的加工利用年级:学号:姓名:专业:指导老师:二零一三年三月十日西南交通大学本科毕业设计(论文)第I 页摘要中国是一个农业大国,钾、钠缺口很大。
中国又是一个多盐湖的国家,盐湖中蕴藏着丰富的钾、钠资源,有望解决中国的缺钾、钠问题。
我国的钾、钠盐矿的矿产资源储量较丰富;青海省柴达木盆地是我国现代盐湖资源最集中的地区之一,储存着丰富的盐类资源,拥有储量大,是世界级规模的盐湖资源,也是我国西部地区一个重要的无机盐资源基地。
本文研究了对钾、钠金属的生产应用方面进行了阐述和总结。
主要对钾和钠的需求、矿产分布、加工利用、加工利用过程中所造成的危害、治理措施和效果以及钾、钠利用的前景展望进行了简单的论述。
关键词:钾;钠;资源;利用目录第1章绪论....................................................................................错误!未定义书签。
1.1本论文的目的和意义 ..........................................................错误!未定义书签。
1.2本论文的主要内容 (2)第2章钾、钠的简介 (3)2.1钾、钠的物化性质 (3)2.2钾、钠的用途 (4)2.3钾盐、钾肥、氢氧化钠、氯化钠的用途 (5)2.4钾、钠资源的分布 (6)第3章钾、钠资源的加工利用的可靠分析 (7)3.1钾肥、钾盐资源开发的工艺条件流程、原理及主要设备 (7)3.2氢氧化钠、氯化钠资源开发的工艺条件、流程简述及原理 (8)第4章钾、钠资源在开发的过程中存在的问题 (11)4.1 钾资源的开发对环境的影响、控制措施及产生的效果 (11)4.2 钠资源的开发对环境造成的影响、控制措施及产生的效果 (11)第5章钾、钠资源开发的新发展 (14)5.1 钾盐、钾肥资源的新发展 (14)5.2 氢氧化钠、氯化钠资源的新发展 (14)第六章发展钾、钠资源开发的前景展望 (16)6.1 国内的大背景 (16)6.2 国内外市场需求分析及青海的需求 (17)6.3 青海盐湖集团立项前景 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第1章绪论1.1 本论文的背景和意义钾盐是含钾矿物的总称。
5万t/a离子膜法钾碱项目试产总结

2 . 2 一 次盐水 品质
主要设备 化盐池、 反应槽、 预处理器、 过滤器、 板框压滤机
、
新建部分
一
次盐水
无论 是 离 子膜 法 烧 碱 生 产还 是 氢 氧化 钾 生 产 ,
一
二 次 盐 水 及 电 解 衾
变电整流 主控室 碱浓缩 成品罐区
( 新 乡神马正华4  ̄ : r - 有限公 司, 河南 新 乡4 5 3 0 1 1 )
[ 关键词 ]钾 碱; 离子膜法 ; 电解 [ 摘 要 ]总结新 乡神 马正华化工有 限公 司 5万 t / a离子膜法钾 碱装置建设及试 产 1年来 的生 产情 况 , 介绍 了 [ 文献标志码 ]B [ 文章编号 ]1 0 0 8—1 3 3 X( 2 0 1 3 ) 0 3- 0 0 1 4一 O 3
Ke y wo r d s :c a u s t i c po t a s h;i o n — e x c h a n g e me mb r a ne p r o c e s s ;e l e c t r o l y s i s
A b s t r a c t : T h e c o n s t r u c t i o n o f 5 0 k t / a i o n — e x c h a n g e m e m b r a n e c a u s t i c p o t a s h p r o j e e t i n X i n x i a n g
表1 5万 t / a 钾 碱 项 目主要 建设 内容 T a b l e 1 Ma i n i t e m s i n b u U d  ̄ 5 0 k t / a c a u s t i c p o t a s h p r o j e c t
一次盐水技术改造总结

[ 中图分类号 ]T Q 1 1 4 . 2 6 1
S u mma r y o n t r a ns f o r ma t i o n o f pr i ma r y br i ne t e c hn o l o g y
L I U Q U A N ( H e n a n S h e n m a C h l o r — A l k a l i D e v e l o p me n t C o . , L t d . , P i n g d i n g s h a n 4 6 7 2 4 2, C h i n a )
在气水混合器 中充分混合 ; 混合后 的盐水进人加压 溶气罐 , 经减压释放阀进入预处理器 ; 清液 自流进人
( 1 ) 管道布置受原 有钢结构 的影 响 , 布置不合
[ 作 者简 介】刘权 ( 1 9 8 2 一) , 男, 助理工程师 , 2 0 0 6年毕业于 中州大学工程技术学院 , 现于河南神马氯碱发 展有限责任
产 以来 , 生产 一直 安全平稳 运 行 , 各项 经 济技术 指标
入质 量分 数为 3 1 % 的高纯 盐酸 调节 p H值 后 进人 一 次 盐水储 罐 ¨ 1 ] 。一 次盐 水工 艺流程 见 图 1 。
面 一 前 一 一 过
都 达到 了较 高 的水平 , 特别 是 2 0 0 8年 9月实现 全 卤
t r a n s f o r ma t i o n i S s u mma r i z e d.
河南神马氯碱 发展有 限责任公 司( 以 下 简 称 “ 神马 氯碱发 展 ” ) 本部是 一家 “ 双3 O万 t / a ” 产 能 的
现代化 氯碱 企业 , 现有 1 0万 t / a和 2 0万 t / a 两条 烧
盐水工序上盐系统的改造小结

盐水工序上盐系统的改造小结
郝祥忠
【期刊名称】《中国氯碱》
【年(卷),期】2000(000)009
【摘要】安徽氯碱化工集团有限责任公司是以氯碱为主要产品,辅以生产树脂、农药等产品的大型国有企业,烧碱生产能力为10万t/a,其中金属阳极为7万t/a,石墨阳极为3万t/a,目前公司正在进行5万t/a离子膜烧碱工程建设,同时淘汰石墨阳
极电槽,而盐水工序的原上盐系统已不能满足生产需要,为了适应新的工程建设需要。
【总页数】2页(P33-34)
【作者】郝祥忠
【作者单位】安徽氯碱化工集团有限责任公司,合肥市
【正文语种】中文
【中图分类】TQ114.261
【相关文献】
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3.盐水工序灰乳系统改造 [J], 靳均敏;王燕山
4.我公司脱盐水系统改造小结 [J], 宋艳云;张兆升
5.盐水工序盐结晶的原因 [J],
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年产5万吨钾碱一次盐水系统设计毕业论文目录容摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1前言 (2)2一次盐水系统简介 (3)2.1盐水精制的目的和任务 (3)2.2一次盐水精制技术 (3)3工艺控制及运行 (6)3.1工艺装置组成与简述 (6)3.2工艺控制指标 (6)3.3主要设备及注意事项 (9)3.4工艺控制及运行情况 (11)4盐水制备工艺计算 (12)4.1物料平衡公式推导 (13)4.2实例计算 (18)5设备计算 (23)5.1化盐桶 (23)5.2澄清桶 (29)参考文献 (32)致谢 (33)容摘要:文章针对年产五万吨钾碱一次盐水系统设计这一难题,提出了主要设备、工艺控制及运行情况,分析生产及工艺中存在的问题,并提出处理意见,最终画出工艺流程图。
一次盐水精制是钾碱生产的首道工序, 其主要任务是制成饱和盐,并除去其中的钙离子、镁离子其他悬浮物等杂质, 制成饱和的精盐水, 供电解工序使用。
本课题重点研究一次盐水工序工艺过程,如溶解、预处理、精制、膜过滤等,通过计算选择先进成熟的膜过滤技术和装置,优化化工布置设计,保证一次盐水的产能和质量。
避免系统波动,确保系统平稳运行。
关键词:钾碱一次盐水系统设计设备工艺控制Abstract:Aiming at an annual output of fifty thousand tons potash brine system this problem, key equipment, process control and operation, analysis of production and process problems, and put forward opinions.A potash salt refining is the production of the first procedure, the main task is to make saturated salt, and remove one of the calcium ion, magnesium ion other suspended solids and other impurities, made saturated salt water, used for electrolytic processes.The project focuses on a processbrine procedudissolution,pretreatment,refining, membrane filtration, advanced and mature by calculating the selection and installation of membrane filtration technology to optimize chemical layout design, to ensure that a salt water capacity and quality. To avoid fluctuations in the system, ensure that the system running smoothly.Key words:Potash a salt system design equipment process control1前言随着国民经济的飞速发展,国对PVC的需求量日益剧增。
PVC的供求两旺带动了为其生产提供原料的钾碱行业的飞速发展, 20 世纪末至21世纪初,中国加入WTO后,钾碱行业同其它行业一样,逐渐与国际接轨,形成隔膜法钾碱与离子膜法钾碱并存的局面,目前我国钾碱装置总体规模已达年产60万吨,已经超过美国,居世界第一,盐水精制技术自然也随之变化发展。
本课题重点研究一次盐水制备工艺过程,通过计算选择合理的工艺和装置,确保一次盐水的产能和质量更为重要。
众所周知 ,盐水是钾碱生产的龙头盐水质量、供应出现问题会影响一系列下游工序的稳定生产,因此企业对盐水工艺流程、控制点、控制条件等参数是不会轻易改动的。
但从2000年精制新工艺在梅兰、滨州、扬农工业化运行以来, 目前全国已有150余家企业采用新工艺。
钾碱行业蓬勃发展,全国钾碱产能达到60万t/a,居世界第一位,其中离子膜法生产装置占90%。
由于离子膜法具有节能、低耗、清洁无污染、安全可靠、投资省、生产成本低等优点,该生产工艺在钾碱行业得到迅速推广。
离子膜电槽对进槽盐水的质量要求非常高,盐水质量及指标的稳定对离子膜的运行寿命有着至关重要的影响。
近年来,钾碱行业的盐水精制技术得到不断改进和创新,生产工艺也向流程简化、控制稳定、投资及运行费用省的方向发展。
近年来“预处理+膜分离”的盐水精制新工艺替代“道尔澄清桶+砂滤器+碳素管精密过滤器”的传统盐水精制工艺为中国钾碱行业改变盐水质量差、离子膜寿命短的状况做出了卓越的贡献,被誉为是中国钾碱盐水精制的一次革命。
HVM™管式膜过滤技术在原膜法盐水精制技术基础上,从膜材料升级换代、设备结构改造、工艺流程优化等方面做了大量的技术创新工作,取得了显著的成绩。
据行业统计,至2011年已有约1000多万t/a制碱装置盐水精制采用HVM™管式膜过滤技术(我厂年产能力10吨),该技术在盐水精制领域中的成功应用被誉为是中国钾碱盐水精制的第二次革命。
2一次盐水系统简介2.1盐水精制的目的和任务由于工业盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质,这些杂质在化盐时会被带入盐水中,如不彻底去除会造成树脂塔树脂结块,交换能力下降,导致离子膜效率降低,导致电流效率降低,严重破坏电解槽的正常生产,因此必须除去大量杂质,满足树脂塔的要求。
盐水精制是钾碱生产的第一道工序, 其主要任务是溶解固体盐,并除去其中的钙离子、镁离子、硫酸根、有机物、水不溶物及其他悬浮物等杂质,制成饱和的精盐水, 供电解工序使用。
一旦盐水中含有的上述有害杂质超标, 杂质就会在电解槽里堵塞隔膜或离子膜,导致电流效率下降、槽电压升高、膜寿命缩短,严重时会造成停车。
因此,精盐水的质量直接关系后序工段的安全、稳定、高效运行, 自然也影响产品的质量。
绝大多数钾碱企业采用化学法和物理法相结合以去除粗盐水中的有害杂质。
2.2一次盐水精制技术2.2.1一次盐水精制技术原理一次盐水精制的基本原理是:将原盐加水溶解制成粗饱和盐水, 向其中加入碳酸钾、氢氧化钾、氯化钡,与盐水中的钙离子、镁离子及硫酸根离子反应生成沉淀,并加入三氯化铁作为助沉剂,其沉淀物及机械杂质借重力的作用自然沉降分离,使盐水中的悬浮物通过膜过滤去除, 再用盐酸中和达到规定的 pH值,从而得到供电解使用的合格精盐水。
离子膜法电解原料为二次盐水,是在一次精制盐水的基础上,再用螯合树脂塔进行离子交换得到的,二次盐水质量得以保证的前提是一次盐水精制后质量达标。
我国的离子膜法制碱生产所用的一次盐水,多是以钾盐及离子膜装置返回的脱氯淡盐水进行配比制得。
一次盐水精制反应主要除去以下几种杂质离子。
(l)除Ca2+粗盐水中所含钙离子杂质形式一般是CaC12、CaSO4,在处理时向粗盐水中加入K2CO3。
其反应如下:Ca2++ K2CO3= CaCO3 ↓+2K+为了将Ca2+除净,精制剂碳酸钾的加入量必须稍超过反应式的理论需要量,碳酸钾过碱量为300~500mg/L。
(2)除Mg2+在粗盐水中所含镁离子的形式一般是MgCl2、MgSO4,在处理时向粗盐水中加入KOH。
KOH含量在30%左右,其中的KOH与盐水中Mg2+反应,生成Mg(OH)2沉淀,其反应如下:Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓为了将Mg2+除净,精制剂KOH的加入量必须稍超过反应式的理论需要量。
氢氧化钾过碱量为100~300mg/L。
(3)除SO42-在钾碱行业除SO42-的方法主要有三种:钡法、钙法和冷冻法,还有近几年的膜法除硝工艺,但是钾碱行业中,目前普遍采用的是钡法,就是往盐水中加入BaC12,与盐水中的SO42-发生反应生成BaSO4沉淀,其反应如下:Ba2++SO42-→BaSO4↓加入BaCI2时不应过量,保证SO42-处于过量的状态,因为过剩的BaCl2会溶。
加入精制氯化钡不应过量,否则将增加离子交换树脂的负荷。
若发生Ba2+泄漏,则进电槽和OH-生成Ba(OH)2沉淀,堵塞离子膜。
(4)去除天然有机物向粗盐水中加入KClO溶液来实现有机物的去除,其目的有两个方面:一是消解水、固体盐中的菌藻、腐植酸以及其它天然有机物;二是可除去盐水中的NH3。
NH3在电解槽阳极液pH值为2~4的条件下,将产生NCL3。
由于NC13是爆炸性很强的化合物,对系统的安全特别是液氯生产有很大的威胁,反应如下式:NH3+3HC1O=NC13+3H2O PH<4.5由于工业原盐中存在各种杂质,并随化盐过程进入盐水中,盐水中的菌藻类、腐殖酸等天然有机物被次氯酸钾氧化分解成为小分子,最终通过钾碱的吸附和共沉淀作用,在预处理器中被预先除去,一部分不溶性机械杂质也被同时除去。
为了确保盐水中的菌藻类、腐殖酸等天然有机物被次氯酸钾氧化分解成为小分子,次氯酸钾应过量投加,使过滤时盐水中的游离氯浓度保持在1~3mg/L。
(5)去除精制盐水中的游离氯由于游离氯对离子交换树脂有毒害作用,因此,需用亚硫酸钾将精制盐水中的游离氯除尽,其其反应式如下:KClO+K2SO3→K2SO4+KCl为了确保游离氯被除尽,亚硫酸钾应过量投加,根据测量过滤后盐水的ORP 值,调节K2SO3投加量来控制盐水中的游离氯。
为使精盐水中游离氯为零,要求ORP<200mv。
(6)离子膜法制碱工艺中盐水的质量标准一次盐水Ba2+透过膜过滤器,加大二次盐水处理过程中的树脂塔的处理量,超标进入电槽的Ba2+在膜上沉积,对电解过程产生影响。
但在反应后溶液中仍含有一部分,一是SO42-在一定围,对离子膜法电解影响较小,二是保持SO42-过量,可以除去Ba2+、Pb2+等杂质离子,防止超标,这两种重金属离子对离子膜法电解性能的影响远大于SO42-的影响。
3工艺控制及运行3.1工艺装置组成与简述3.1.1工艺装置组成5万t/a钾碱一次盐水工艺系统主要由除碘、除氨、凯膜盐水处理、盐泥压滤4部分组成,其工艺流程见图3.1图3.1 5万t /a钾碱碱一次盐水工艺流程简图3.1.2工艺简述来自离子膜电解的淡盐水部分经1#折流槽,加入氯化钡溶液反应后流入澄清桶,从澄清桶上部流出的清液进入配水槽;另一部分与来自板框压滤机的滤液、工业水、再生系统回收盐水、及盐场收集水等杂水直接进配水槽进行配水,上述各部分水在配水槽中混合后,作为化盐水由化盐桶给料泵送入溶盐桶,溶解原盐后得到饱和粗盐水,粗盐水自流进入前反应槽,在进入前反应槽之前于2#折流槽按工艺要求分别加入精制剂氢氧化钾和次氯酸钾,粗盐水中的镁离子与精制剂氢氧化钾反应生成氢氧化镁,菌藻类、腐殖酸等有机物则被游离氯氧化分解成为小分子有机物;然后用加压泵将前反应槽的粗盐水送出,在气水混合器中与空气混合后进入加压溶气罐再进入预处理器,并在预处理器进口加FeCl3,在预处理器中除去Mg(OH)2和有机小分子,经过预处理的盐水进入后反应槽,同时在第一后反应槽中加入碳酸钾,盐水中的钙离子与碳酸钾反应形成碳酸钙作为HVM膜过滤的助滤剂,充分反应后的盐水自流进入中间槽,由过滤器给料泵送入HVM过滤器,过滤后精盐水加入10%亚硫酸钾溶液除去盐水中的游离氯,再加盐酸调节PH 值后流入过滤精盐水贮槽。