氯碱生产—盐水精制工艺

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

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目录

摘要 (1)

第一章绪论 (2)

1.1氯碱工业概述 (2)

1.2氯碱工业主要产品及用途 (2)

1.3氯碱工业的发展趋势 (3)

1.3.1世界氯碱工业及其发展趋势 (3)

1.3.2 我国的氯碱工业及其发展趋势 (3)

第二章盐水精制工艺 (4)

2.1原盐的品种及组成 (4)

2.2盐水精制工艺 (5)

2.2.1盐水精制工艺原理 (5)

2.2.2盐水精制工艺流程 (8)

2.2.3盐水精制工艺条件 (11)

第三章精制工艺主要生产设备 (16)

3.1盐水一次精制工艺主要生产设备 (16)

3.1.1 溶盐设备——化盐桶 (16)

3.1.2 澄清设备——浮上澄清桶 (16)

3.1.3 过滤设备——虹吸式过滤器 (17)

3.1.4 盐泥处理设备——三层洗泥桶、板框式压滤机 (18)

3.2盐水二次精制工艺主要生产设备 (20)

3.2.1 炭素管式过滤器 (20)

3.2.2 螯合树脂塔 (21)

第四章工艺计算 (22)

4.1计算依据 (22)

4.2物料衡算 (23)

4.2.1 精盐水组成 (23)

4.2.2原盐组成及盐水精制主要指标 (23)

4.2.3 盐水精制剂的用量 (24)

4.2.4 盐泥的组成 (25)

4.2.5 回收盐水组成 (25)

4.2.6 补充水量 (26)

致谢 (28)

参考文献 (29)

附录一 (30)

附录二 (31)

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

1.1 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。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位，除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

氯碱工业属于基本化工原料工业，基本化工原料通常是指“三酸两碱”，盐酸和烧碱这两种氯碱工业的食盐电解产品就占其中的两种，再加上氯和氢可以进一步加工成许多化工产品，所以氯碱工业及其相关产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域，除应用于化学工业本身外，在轻工、纺织、石油化工、有色冶金和公用事业等领域也均有很大用途。氯碱工业的主要产品还被广泛应用于医药、冶金、电力、国防、军工、建材和食品加工等工业部门。据测算，每万吨氯碱可创造5—7亿元工业产值。发展氯碱工业，是相关产业部门的迫切愿望，其发展水平，在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度。

1.2 氯碱工业主要产品及用途

氯碱工业主要产品及用途如下表1-1所示：

表1-1氯碱工业主要产品及用途

1.3 氯碱工业的发展趋势

1.3.1世界氯碱工业及其发展趋势

目前世界烧碱生产工艺主要有离子膜法、隔膜法及水银法，另有少量苛化法。离子膜法能耗低、产品纯度高、污染小、操作成本低，是新建烧碱装置的首选。世界氯碱技术发展总体方向是规模大型化，节能降耗技术将成发展重点。新建和扩建氯碱产能90%以上将采用离子膜法工艺，该技术发展方向主要是高性能离子膜和电解槽技术的改进和应用。

西方发达国家氯碱工业的发展趋势：

（1）以技术改造为手段，向节能降耗发展世界先进国家大多数彩用离子膜法生产烧碱，日本离子膜法工艺占88%，而我国仅占15%不到。

（2）以联合兼并等方式，向大型规模发展

（3）发展以氯碱为原料的项目，确定精细化工发展战略美、日、欧大型氯碱企业产品结构向精细化工升级，其长远战略就是发展精细化工，不断提高产品精细化率。

1.3.2 我国的氯碱工业及其发展趋势

氯碱工业是我国经济基础和经济命脉领域，对我国经济发展有举足轻重地位。我国氯碱工业，从生产能力、生产和需求情况，在世界氯碱工业中是举足轻重的。目前，我国烧碱产量近1000 kt，约占世界总能力15%，居世界第二位，聚氯乙烯树脂产量近1700 kt，居世界第三位。

近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装置增多，装置技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。

以热电联产和直供电为主要方式的电—碱联合将成为氯碱产业的重要发展趋势。

碱电联合、碱盐联合将成为发展趋势，甚至可以采取煤—盐—电—碱—塑料加工及建材的大联合模式。

第二章盐水精制工艺

2.1 原盐的品种及组成

原盐在自然界中蕴藏面甚大，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质量而言，湖盐质量最佳，NaCl 含量达90～99%；井盐、矿盐次之，NaC1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。选择原盐的主要标准有：

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、不溶于水的机械杂质要少；

4、盐的颗粒要粗，否则容易结成块状，给运输和使用带来困难。此外，盐的颗粒太细时，盐粒容易从化盐桶中泛出，使化盐和澄清操作难以进行。

我国原盐的组成见表2-1。

表2-1 中国原盐组成

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，