年产20万吨烧碱电解工段的初步工艺毕业设计.doc

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1、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）年产20万吨烧碱电解工段的初步工艺毕业设计目录前言-1-第一章综述-2-1.1烧碱的性质-2-1.2其他副产物的性质-3-1.3氯碱工业的发展状况-3-1.3.1我国氯碱工业的发展状况-3-1.3.2世界氯碱工业的发展现状-5-1.4氯碱工业的生产工艺现状-5-第二章隔膜法电解制烧碱-7-2.1隔膜法制烧碱的基本原理-7-2.1.1基本原理-7-2.1.2电压效率及槽电压-8-2.2电极和隔膜材料的选择-9-2.2.1阳极材料-9-2.2.2阴极材料-10-2.2.3隔膜材料-10--1-湖南科技大学本科生毕

2、业设计（论文）2.3隔膜电解槽的选择-10-2.4隔膜法电解工艺流程及操作条件-11-2.4.1工艺流程-11-2.4.2操作条件及主要技术经济指标-13-2.4.3电解操作指标与生产控制点分析-14-第三章工艺计算-16-3.1物料衡算-16-3.1.1对电解槽做物料衡算-16-3.1.2对氢盐换热器进行物料衡算-17-3.2能量衡算-18-3.2.1对氢盐换热器进行热量衡算-18-3.2.2对电解槽进行热量衡算-20-第四章主要设备的工艺计算与选型-22-4.1电解槽数量的估算-22-4.2氢盐换热器的选型-22-4.3盐水预热器的选型-

3、23-4.4其他设备的选型-24-第五章主要工艺管道的计算与选择-26-5.1主要工艺管道的计算与选择-26-5.1.1水蒸气管道的选型-26-5.1.2电解槽氢气出口总管道的选型-26-5.1.3电解槽氯气出口总管道的选型-26-5.1.4氢盐换热器排水管道的选型-26-5.1.5盐水预热器排水管道的选型-27-5.1.6精盐水管道的选型-27-5.1.7电解碱液出口总管道的选型-27-5.2主要管道选择结果汇总-27--1-湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第六章经济核算-28-6.1经济核算-28-6.1.1生产消耗核算-28-6.1.

4、2生产成果核算-28-6.1.2核算结果分析-29-第七章厂址选择和车间布置-30-7.1化工厂选址的重要性-30-7.1.1化工厂厂址选择的影响因素-30-7.1.2厂址的选择-31-7.2车间设备布置-31-7.2.1化工厂总平面布置的原则-31-7.2.2车间布置的具体要求-32-第八章氯碱生产中的防腐及三废处理-34-8.1氯气的腐蚀原因和防护措施-34-8.2盐酸的腐蚀成因与防护措施-34-8.3烧碱产生的腐蚀及防护措施-35-8.4氯碱生产中三废的处理-36-8.4.1“废渣”治理与综合利用-36-8.4.2“废气”治理及综合利用

5、-36-8.4.3“废水”的治理-37-第九章设计小结-38-参考文献-39-致谢-40--1-湖南科技大学本科生毕业设计（论文）前言氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。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，称为氯碱工业，即工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品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。电解法生产烧碱，根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同可分为水银法、隔

6、膜法和离子交换膜法。电解法生产烧碱除原料易得、生产流程较短外，主要有以下三个特点：第一、能耗高，电解法生产烧碱的主要能耗是电能，其耗电量仅次于电解法生产铝；第二、氯与碱的平衡，电解法制烧碱所得到的烧碱与氯气的产品的质量比恒定为1:0.88，但一个国家或地区对烧碱和氯气的需求量，是随着化工产品生产的变化而变化的；第三、腐蚀和污染严重。目前国内主要采用隔膜电解法制烧碱，而电解工段是电解食盐水生产氯气、氢气、烧碱的主要工段，因此电解工段的工艺设计至关重要。-1-湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第一章综述烧碱（NaOH）即氢氧化钠，俗称火碱、苛性钠

7、。是一种常见的重要强碱，在国民经济中占有重要地位，广泛用于纺织工业、轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油化学工业等部门。工业上常见的烧碱生产方法有苛化法和电解法两种。苛化法是用纯碱（Na2CO3）和石灰乳（Ca(OH)2）通过苛化反应生成烧碱而得名，也叫石灰苛化法。电解法是采用电解食盐（NaCl）水的方法生产烧碱，在制得烧碱的同时还生产氯气(Cl2)和氢气(H2)，所以工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。1.1烧碱的性质（1）物理性质纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大，溶解时能放出大量的

8、热。其溶液呈强碱性，腐蚀性极强。纯氢氧化钠的物理性质如下：分子式NaOH分子量39.998熔点318.4℃沸点1399℃折射率1.3576熔融热164.7J/g溶解