年产20万吨烧碱电解工段的初步工艺设计.doc

目录
前言 - 1 -
第一章综述 - 2 -
烧碱的性质 - 2 -
其他副产物的性质 - 3 -
氯碱工业的发展状况 - 3 -
我国氯碱工业的发展状况 - 3 -
世界氯碱工业的发展现状 - 5 -
氯碱工业的生产工艺现状 - 5 -
第二章隔膜法电解制烧碱 - 7 -
隔膜法制烧碱的基本原理 - 7 -
基本原理 - 7 -
电压效率及槽电压 - 8 -
电极和隔膜材料的选择 - 9 -
阳极材料 - 9 -
阴极材料 - 10 -
隔膜材料 - 10 -
隔膜电解槽的选择 - 10 -
隔膜法电解工艺流程及操作条件 - 11 -
工艺流程 - 11 -
操作条件及主要技术经济指标 - 13 -
电解操作指标与生产控制点分析 - 14 -
第三章工艺计算 - 16 -
物料衡算 - 16 -
对电解槽做物料衡算 - 16 -
对氢盐换热器进行物料衡算 - 17 -
能量衡算 - 18 -
对氢盐换热器进行热量衡算 - 18 -
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 -
电解槽数量的估算 - 22 -
氢盐换热器的选型 - 22 -
盐水预热器的选型 - 23 -
其他设备的选型 - 24 -
第五章主要工艺管道的计算与选择 - 26 -
主要工艺管道的计算与选择 - 26 -
水蒸气管道的选型 - 26 -
电解槽氢气出口总管道的选型 - 26 -
电解槽氯气出口总管道的选型 - 26 -
氢盐换热器排水管道的选型 - 26 -
盐水预热器排水管道的选型 - 27 -
精盐水管道的选型 - 27 -
电解碱液出口总管道的选型 - 27 -
主要管道选择结果汇总 - 27 -
第六章经济核算 - 28 -
经济核算 - 28 -
生产消耗核算 - 28 -
生产成果核算 - 28 -
- 29 -
第七章厂址选择和车间布置 - 30 -
化工厂选址的重要性 - 30 -
- 30 -
- 31 -
车间设备布置 - 31 -
- 31 -
- 32 -
第八章氯碱生产中的防腐及三废处理 - 34 -
氯气的腐蚀原因和防护措施 - 34 -
盐酸的腐蚀成因与防护措施 - 34 -
烧碱产生的腐蚀及防护措施 - 35 -
氯碱生产中三废的处理 - 36 -
“废渣”治理与综合利用 - 36 -
“废气”治理及综合利用 - 36 -
“废水”的治理 - 37 -
第九章设计小结 - 38 -
参考文献 - 39 -
致谢 - 40 -
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:,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。
第一章综述
烧碱(NaOH)即氢氧化钠,俗称火碱、苛性钠。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