中盐安徽红四方股份有限公司化工实习dd.docx
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1、生产实习报告学院名称 化学工程学院 专 业 (班 级) 指 导 教 师 陈天云、王百年、王忠兵 吴雪平、王康林、孙 敏 实 习 地 点 中盐安徽红四方股份有限公 司 实 习 时 间 2010年4月19日 - 5月7日 目 录第一章 前言11.1 氯碱工业简介11.2 安徽氯碱集团11.3 实习概况1第二章 实习内容32.1 化盐工段32.1.1 实习任务32.1.2 工艺原理32.1.3 主要工艺指标42.1.4主要工艺流程42.1.5 工艺流程图42.1.6 主要生产设备的作用和工作原理42.2 电解工段52.2.1 实习任务52.2.2 工艺原理52.2.3 主要工艺指标62.2.4 主要
2、工艺流程72.2.5 工艺流程92.2.6 生产设备的作用和工作原理92.3 片碱工段102.3.1 实习任务102.3.2 工艺原理102.3.3 主要工艺指标102.3.4 主要工艺流程112.3.5 工艺流程图122.3.6 主要生产设备的作用和工作原理122.4 乙炔发生净化工段122.4.1 实习任务122.4.2 工艺原理122.4.3 主要工艺指标132.4.4 主要工艺流程132.4.5 工艺流程图(见附图)132.4.6 主要生产设备的作用和工作原理132.5 氯乙烯合成工段142.5.1 生产原理142.5.2 工艺流程142.5.3 工艺流程图152.5.4 主要设备17
3、2.6 工艺参数172.7 冷却工段172.8 干燥聚合工段182.8.1 生产原理182.8.2 工艺流程182.8.3 主要设备182.8.4 工艺参数18第一章 前言1.1 氯碱工业简介氯碱工业是现代化学工业基本工业之一,它在国民经济中占有很重要地位。其特点是:(1)原料易得,电解法制烧碱所用的食盐为工业原盐,可以是海盐,湖盐和次于电解法生产铝。所以采用新技术,提高电解槽的电能效率和碱液蒸发时的热能利用率,降低烧碱生产的电耗和蒸汽消耗,始终是氯碱生产企业的核心技术工作。(3)氯碱平衡,电解食盐水溶液时,按固定质量比例NaOH:C12 =1:0.885,同时产出烧碱和氯气两种产品,一般而言
4、,在发展中国家的工业发展初期氯气用量较少,氯气的储存和运输困难,所以通常以氯气需求量来决定烧碱质量,而在石油化工和基本有机原料发展较快的发达国家,因氯气用量较大而出现烧碱过剩,这一矛盾可通过国家地区之间的贸易手段求得缓冲,但烧碱与氯气的平衡始终是氯碱工业发展中的一个固有矛盾。(4)腐蚀和污染严重,氯碱工业的主要产品烧碱和氯气等均具有强腐蚀性,生产过程中可能使用的原材料如石棉,汞等,以及所生产的含氯废气等都会对环境造成污染,所以防止腐蚀和三废处理也一直是氯碱工业的努力方向。1.2 安徽氯碱集团安徽氯碱化工集团有限责任公司系国有股份制企业,是安徽省最大的氯碱企业和合肥市重点骨干企业,该集团与红四方
5、,海丰化工合并现更名为中国安徽红四方股份有限公司,其前身是合肥化工厂,始建于1957年。公司主要产品有:烧碱、液氯、盐酸、杀虫双、杀虫单、草甘膦、双甘膦、保险粉、聚氯乙烯糊树脂(MSP-3)、聚氯乙烯树脂(PVC)、三氯化铁等,其中十种产品曾获省部级优质产品称号。经过50年的建设,目前公司己发展成以氯碱化工为基础,以精细化工、农用化工、塑料化工、为主导的综合性化工企业和安徽省最大的氯碱企业,合肥市重点骨干企业,国家大型工业企业。公司建有一座大型污水处理厂,日处理污水3万吨,做到生产污水持续稳定达标排放先进单位。1.3 实习概况2010年四月二十六号至五月六号,在实习老师的指导带领下,我们走进安
6、徽氯碱集团生产车间,对其各主要工段做了学习和参观。此次我们的实习主要由六个工段组成:(1)金属阳极和化盐工段(2)隔膜和离子膜电解工段(3)片碱工段(4)氯氢处理工段。其中盐水工段主要进行化盐及盐水的初级处理,为电解工段提供所需要的饱和食盐水,隔膜工段利用盐水工段的一次盐水进行电解,生产10%烧碱。离子膜工段电解二次精制盐水,生产32%烧碱,片碱工段利用三效蒸发离子膜电解出来的32%烧碱生产固体片碱。氯氢处理工段主要是对从电解槽出来的氢气,氯气进行冷却,干燥处理,为后续生产做准备。第二章 实习内容2.1 化盐工段 工业原盐溶为盐水后,其中所含的杂质Ca2+,Mg2+,S042。和机械不溶杂质会
7、被破坏电解槽的操作,如不溶性的机械杂质同食盐水一起进入电解槽,它会堵塞电解槽隔膜上的孔,降低隔膜的渗透性,恶化电解槽的运行。而钙盐和镁盐随同盐水进入电解槽,它们将会也电解槽中的物质发生下列反应: Ca2+Na2CO3=CaC03+2Na+ Mg2+2NaOH=Mg (OH)2+2Na+ 这样不仅消耗了NaOH,而且这些沉淀物还会堵塞电解槽碱性隔膜的孔隙。降低隔膜的渗透性,对电解槽寿命,能量的消耗及安全生产等产生不利影响。在工业上一般采用化学精制法达到精制的目的。2.1.1 实习任务1)了解氯碱生产中盐水的制备过程,盐水的处理与精制以及精制盐水的去向;2)了解盐水处理中砂滤和沉降的原理和过程;3
8、)了解化盐工段的主要设备及设备的作用和工作原理;4)了解盐水的工艺指标;5)掌握盐水制备的大致工艺流程。2.1.2 工艺原理用NaOH和Na2CO3除去Ca2+,Mg2+,(由于该厂盐质量较高,SO42-含量较少,故没有除S042-工序。) CaCI2 +Na2C03=CaC03+2NaCI CaS04 +Na2CO3 =CaCO3+2Na2S04 MgCI2+2NaOH=Mg (OH)2+2NaCI FeCI3+3NaOH=Fe (OH)3+3NaCI 在折流槽中,先后加入盐酸(中和溶液中一部分碱,易于后面沉淀晶核的形成),纯碱(除去Ca2+),氢氧化钠(除去Mg2+),之后再加盐酸调节pH
9、至78。(详见流程图)之后,溶液进入澄清桶,在絮凝剂的作用下,出去机械不溶性杂质。2.1.3 主要工艺指标 化盐的工艺指标:NaCl315g/L;温度:5060;盐层高度2m 精盐水质量指标:NaCl315g/L; Ca2+Mg2+6mgL;SO42-5gL;无机铵lmgL;总胺4mgL。温度:5060,pH值:7.5-8。2.1.4主要工艺流程固体粗盐由传送带送入化盐桶溶解,再进入折流槽,加入沉淀剂,沉淀钙镁离子,加入酸调节pH,之后进入澄清桶,在絮凝剂的作用下,沉降机械不溶性杂质。静置后上层清液进入熟盐水桶,无阀滤池,精盐水桶,该盐水可作为金属阳极使用,不可作为离子膜使用。下层沉淀进入洗泥
10、槽,板框压滤器,得压滤水(可用来化盐)和白色下脚料(简称白脚)。2.1.5 工艺流程图2.1.6 主要生产设备的作用和工作原理 化盐桶:由对面的盐仓内通过皮带运输机将盐送入化盐桶,化盐水来自深地水,熟盐水,循环水,经预热后在化盐桶内由下而上与海盐逆流接触化盐。为了得到饱和盐水,需要维持盐层高度在2m以上。 折流槽:化盐之后的盐水经过粗盐水中间槽输送到折流槽中,在折流槽中加入纯碱,氢氧化钠,盐酸,使钙镁离子形成沉淀悬浮在盐水中。折流槽中间有许多折流板,用于减缓盐水流速,在流道中形成湍流,加强传质传热可以使钙镁离子充分反应形成沉淀。(由于该厂盐质量较高,SO42-含量较少,故没有除SO42-工序。
11、) 纯碱高位槽、氢氧化钠高位槽,盐酸高位槽:用于存储各物质。 澄清桶:该设备上大下小,在折流槽中除杂的盐水,夹带大量沉淀物靠位差送到澄清桶中进行澄清。为了加速沉淀,在进入澄清桶前加入絮凝剂。澄清桶的盐泥先用蒸发送来的冷凝水冲洗回收其中的氯化钠,洗水送入化盐桶化盐,盐泥用板框压滤机压滤综合利用。无阀滤池:澄清后的盐水从桶上部溢出进入无阀滤池,无阀滤池中放置了几层颗粒大小不同的石英石滤层。盐水通过过滤层之后,所夹带的悬浮物颗粒被截留。盐水通过虹吸装置进入精盐水桶。2.2 电解工段2.2.1 实习任务1)了解氯碱生产中电解的过程,包括隔膜电解和离子膜电解,重点在于离子膜的电解;2)了解离子膜电解前盐
12、水的处理过程;3)了解电解后产物的生产以产物的处理;比较隔膜电解和离子膜电解的优缺点;4)了解各生产设备的作用;掌握电解的基本生产流程。2.2.2 工艺原理隔膜法工艺原理 电解槽中的阳极和阴极与直流电源相连接形成回路。因在电解槽中要发生一系列的副反应,并且如果不把析出的氯气和氢气及时分开,两者混合极可能发生爆炸,因此在阳极和阴极之间设置一多孔隔膜,它将电解槽分隔为阳极室和阴极室,隔膜电解既能允许各种离子和水通过,又能阻止阴,阳极的产物混合。饱和食盐水由阳极室加入,并使阳极室液面高于阴极液面。离子膜法工艺原理 离子膜电解法是新近开发的方法。此法用有选择性的阳离子交换膜将阳极室和阴极室隔开,在阳极
13、上和阴极上发生的反应与隔膜法一样。电解槽的阳极室和阴极室用离子膜换膜隔开,饱和食盐水进入阳极室,去离子纯水进入阴极室,所用的离子膜具有选择透过,它仅允许阳离子Na+透过膜进入阳极室,而阴离子Cl-不能透过,Na+透过膜由阳极室进入阴极室与由水放电生成氯气逸出,NaCl被消耗,食盆水浓度被降低,成为淡盐水排出,NaOH的浓度可通过调节进入电解槽的去离子纯水量来控制。离子膜对盐水的质量要求较高,因此除需要进行一次精制外,还需要经过滤和螯合树脂吸附以进行二次精制。2.2.3 主要工艺指标隔膜电桥主要工艺指标控制项目控股NaC1含量315g/LCa、Mg离子10mg/L硫酸根5g/L温度(755)pH
14、值78C12中的氢气5%C12中氧气=1.8%离子膜电桥主要工艺指标项目指标监控点NaC15.135.47mol/L精盐水槽NaSO40.052mol/L精盐水槽NaClO30.00732mol/L精盐水槽Sr0.05ppm树脂塔Ba0.5ppm树脂塔SiO25ppm树脂塔Al0.1ppm树脂塔Fe0.2ppm树脂塔Ni0.1ppm树脂塔过滤盐水SS1ppm过滤器盐水PH90.5过滤盐水槽高纯酸浓度200.5%高纯酸槽阳极PH27电解槽阳极液NaOH3233%电解槽阳极含NaClO30.019mol/L电解槽进槽盐水PH23电解槽阴极液含NaCl40ppm电解槽阴极液含Fe1ppm电解槽出塔A
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