年产5万吨烧碱工艺流程初步设计论文

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1、年产5万吨烧碱工艺流程初步设计毕业论文目录第1章烧碱的制备工艺简介41.1整流51.2盐水精制51.3电解61.4氯氢处理71.5液碱蒸发81.6固碱产生8第2章烧碱生产概述92.1烧碱生产的主要方法92.2氢气的性质及其用途92.2.1物理性质92.2.2化学性质92.2.3氢气的用途92.3烧碱氢气处理的目的102.4烧碱氢气处理的工艺流程102.5烧碱烧碱氢气处理工艺流程简图112.6烧碱氢气处理中的工艺指标11第3章工艺计算123.1一段洗涤塔的物料衡算123.1.1一段洗涤塔的物料衡算基准123.1.2一段

2、洗涤塔的储存槽氢气（80）中水冷含量123.1.3一段洗涤塔的物料衡算计算133.2一段洗涤塔热量衡算1423.2.1入塔气体带入热量1523.2.2冷却水带热量153.2.3出塔气体带出热量153.2.4一段洗涤塔的热量守恒的计算163.2.5一段洗涤塔热量衡算163.3二段洗涤塔的物料衡算173.3.1物料衡算的计算依据173.3.2物料衡算的计算173.4二段洗涤塔的热量衡算183.4.1二段进塔气体热量的计算183.4.2冷却水带出热量的计算183.4.3二段出塔气体热量的计算193.4.4二段洗涤塔的热量守

3、恒的计算193.4.5二段洗涤塔热量衡算表43.5气体中氢气含量的计算203.5.1气体中氢气含量的计算203.5.2干气体中氢气的百分数20第4章主要设备的工艺计算214.1一段洗涤塔的相关计算214.1.1一段洗涤塔的气体流量的计算214.1.2一段洗涤塔的冷却水喷淋量及管经的计算224.1.3一段洗涤塔塔经的计算234.1.4一段洗涤塔塔高度的确定264.1.5喷嘴输送的确定264.1.6一段洗涤塔管经的计算264.2二段洗涤塔的相关计算274.2.1二段洗涤塔进塔气体和出塔气体流量的计算274.2,2二段洗涤

4、塔冷却水喷淋量及管经的计算274.2.3二段洗涤塔塔经的计算284.2.4二段洗涤塔高度的确定314.2.5二段洗涤塔的喷嘴数的确定314.2.6二段洗涤塔气体进口管经和出口管经的计算314.3氢气缓冲罐的计算32附录33参考文献34致谢35第1章烧碱的制备工艺简介现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱。电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法，我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法，这二者的主要区别在于隔膜法制碱的蒸发工序比离子膜法要复杂，而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。目前我国主要采取隔膜电解法和离

5、子膜电解法。在这次年产五万吨烧碱工艺流程序初步设计中我采取的是隔膜法制烧碱的氢气处理方法，并简要讨论工艺中的能耗情况。原料为粗盐（含大量杂质的氯化钠），根据生产工艺中的耗能情况，将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产和废气吸收工序等七个流程。据测算，电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序的分布如下:整流2.0%；盐水精制3.9%;电解53.2%；氯氢处理1.2%；液碱蒸发25.1%；固碱生产14.6%。从上述可知,电解和液碱蒸发是主要耗能工序。电解工序中的电耗约为吨碱电耗的90%，碱蒸发中的

6、蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗的74%以上。1-整流2-盐水精制3-电解    4-氯氢处理  5-液碱蒸发  6-固碱生产图1烧碱工艺总流程示意图321.1整流整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序，其能耗主要是变压、整流时造成的电损，它以整流效率来衡量。整流效率主要取决于采用的整流装置，整流工序节能途径是提高整流效率。当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。1.2盐水精制将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca2+、Mg2+、S02-4等有害离子和固体杂质)获得供电解用精制饱和盐水,是盐水

7、精制工序的功能。一次盐水精制：采用膜过滤器（不预涂）图2盐水一次精制流程图32二次盐水精制：二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附。图3盐水二次精制流程图一次盐水工段送来的一次精制盐水中钙、镁等离子可以被螯合树脂选择性吸附，而吸附的饱和树脂可用盐酸、氢氧化钠进行再生，从而使树脂达到重复使用的目的。盐水精制工序的能耗主要是加热溶解固体盐的蒸汽和动力电耗，它们分别约占吨碱电耗和吨碱汽耗的0.2%和12%。因此，在此工序，节能措施主要是如何利用工厂的余热（废蒸汽或热水）来加热溶解固体盐，而采用盐水自流流程无疑也会节约动力电消耗

8、。1.3电解盐水二次精制后，添加部分淡盐水经阳极液进料总管以及软管送入各单元槽的阳极室中。阳极液电解产生淡盐水和氯气，经阳极分离器后，氯气从淡盐水中被分离出来送氯气处理工序，淡盐水流到淡盐水循环槽由泵送去脱氯塔。32图4精制盐水电解示意图图5电解反应方程式能耗主要是电解直流电耗，影响直流电耗的因素是槽电压和电流效率，直流电耗与槽电压成正比，与电