年产10万吨离子膜法生产工艺设计-word格式.doc

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 第一章 化盐工段 3 1.1工艺原理 3 1.2主要工艺指标 4 1.3工艺流程 4 1.4主要设备及作用和工作原理 5 1.4.1化盐桶 5 1.4.2澄清桶 6 1.4.3砂滤器 6 第二章 电解工段 7 2.1金属阳极电解工段 7 2.1.1工艺原理 7 2.1.2主要工艺指标 7 2.1.3工艺流程 8 2.1.4主要设备及作用 9 2.2离子膜工段 10 2.2.1工艺原理 10 2.2.2主要工艺控制指标 11 第三章 氢气和氯气处理工段 17 3.1氢气处理 17 3.1.1工艺原理 17 3.1.2工艺流程 17 3.2氯气处理 18 3.2.1工艺原理 18 第四章 固碱工段 26 4.1工艺原理 26 4.2主要工艺指标 26 4.3工艺流程（附工艺流程图） 26 4.4主要设备及作用和工作原理 26 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794.7万吨/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，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。 2.1.2主要工艺指标 单槽氯中含氢量 ≤1．0％ 氯气总管中含氢量 ≤O．4％ 单槽氯中含氧量≤3．0％ 氯气总管中含氧量 ≤3％ 电解液总管浓度 130±5g／L 单槽电解液浓度 90～140g／L 氧气总管氢纯度≥98％ 电解槽槽温 80～105℃ 氯气总管压力 0～－50Pa 氢气总管压力 0～50Pa 对地电压偏差(总电压) ≤10％ 电解槽阳极电流效率 ≥90％  2.1.3工艺流程 图2－1－1为金属阳极电解流程图。电化盐工段送来含氯化钠315g／L以上、质量合格的精制盐水送至盐水高位槽1,高位槽内盐水液面维持恒定，以保持一定的静压力。经一段盐水预热器2内与来自电解槽出口的湿热氢气(氢气总管温度约85℃)进行热交换，温度可提高8～10℃，然后再进入二段盐水预热器,用蒸汽进一步补充加热盐水，加热到盐水温度在60～80℃间，再经盐