年產(chǎn)30萬噸氫氧化鈉畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　課題名稱： 年產(chǎn)30萬噸氫氧化鈉 </p><p>　　設(shè)計時間： 2014年9 月 </p>

2、<p>　　系 部： 石化技術(shù)工程系 </p><p>　　班 級： 應(yīng)化3121 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號：

3、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 饒維 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　年產(chǎn)30萬噸氫氧化鈉畢業(yè)設(shè)計4</p><p>　　摘 要4</p>

4、<p><b>　　第一章 概 述6</b></p><p><b>　　1.1產(chǎn)品介紹6</b></p><p>　　1.2相關(guān)用途 6</p><p><b>　　1.3相關(guān)性質(zhì)8</b></p><p>　　1.4制作方法 實(shí)驗(yàn)室法11</p&

5、gt;<p>　　1.5測定相關(guān)12</p><p>　　1.6關(guān)于儲存 14</p><p>　　1.7環(huán)境影響14</p><p>　　1.8應(yīng)急處理 15</p><p>　　1.9產(chǎn)業(yè)信息 16</p><p>　　1.10其他信息17</p><p>　　第二

6、章 燒堿的制備原理19</p><p>　　2.1燒堿的制備原理19</p><p>　　2.2離子膜電解槽19</p><p>　　2.3制固體燒堿20</p><p>　　2.4生產(chǎn)原理22</p><p>　　2.4.1離子膜燒堿片堿工段概述22</p><p>　　2.5 膜

7、式方法生產(chǎn)燒堿可以分為兩個階段22</p><p>　　2.5.1下降的沸騰傳熱過程22</p><p>　　2.6工藝流程及其簡述24</p><p>　　2.6.1除水及附屬設(shè)備說明24</p><p>　　2.6.2預(yù)濃縮24</p><p>　　2.6.3最終濃縮器25</p><

8、;p>　　第三章 物料衡算及能量衡算26</p><p>　　3.1 物料衡算26</p><p>　　3.1.1電解工段電解槽內(nèi)的物料衡算26</p><p>　　3.1.2 CL2處理崗位物料衡算29</p><p>　　3.1.3 淡鹽水脫氧崗位物料衡算36</p><p>　　3.2能量衡算

9、39</p><p>　　3.2.1 HE-301的能量衡算39</p><p>　　3.2.2 HE-501的能量衡算41</p><p>　　3.2.3 HE-502、FT-501的能量衡算44</p><p>　　3.2.4 干燥塔的能量衡算46</p><p>　　3.2.5 能量衡算表47&l

10、t;/p><p>　　3.3一段洗滌塔的物料衡算48</p><p>　　3.3.1一段洗滌塔的物料衡算基準(zhǔn)48</p><p>　　3.4一段洗滌塔熱量衡算50</p><p>　　3.4.1入塔氣體帶入熱量50</p><p>　　3.4.2冷卻水帶出的熱量50</p><p>　　3

11、.4.3出塔器氣體帶出熱量50</p><p>　　3.4.4一段洗滌塔的熱量守恒的計算51</p><p>　　3.4.5一段洗滌塔熱量衡算表51</p><p>　　3.5二段洗滌塔的物料衡算52</p><p>　　3.5.1物料衡算的計算依據(jù)52</p><p>　　3.5.2物料衡算的計算52&l

12、t;/p><p>　　3.6二段洗滌塔的熱量衡算53</p><p>　　3.6.1二段進(jìn)塔氣體熱量的計算53</p><p>　　3.6.2冷卻水帶出熱量的計算53</p><p>　　3.6.3二段出塔氣體熱量的計算54</p><p>　　3.6.4二段洗滌塔的熱量守恒的計算54</p>&l

13、t;p>　　3.6.5二段洗滌塔熱量衡算表54</p><p>　　第四章 主要設(shè)備設(shè)計和選型56</p><p>　　4.1 主要設(shè)備裝置56</p><p>　　4.1.1離子膜電解槽56</p><p>　　4.1.2 蒸發(fā)器56</p><p>　　4.1.3 濃縮器57</p>

14、<p>　　4.1.4片堿機(jī)57</p><p>　　4.1.5熔鹽爐57</p><p>　　4.2 其他設(shè)備說明57</p><p>　　4.2.1封頭及法蘭的選用57</p><p>　　4.2.2 U形膨脹節(jié)58</p><p>　　4.2.3管板的設(shè)計59</p><

15、;p>　　4.2.4支座的設(shè)計59</p><p>　　4.2.5 蒸汽冷凝器的設(shè)計60</p><p>　　4.2.6 折流板的選用60</p><p>　　4.2.7 防沖板的位置和尺寸61</p><p>　　4.2.8 液體分布器61</p><p>　　4.2.9 除沫器62</p&g

16、t;<p>　　4.3 設(shè)備一欄表62</p><p>　　第五章 主要污染物排放情況及治理措施64</p><p>　　5.1廢水（廢液）64</p><p><b>　　5.2廢氣65</b></p><p><b>　　5.3廢渣66</b></p>&l

17、t;p><b>　　5.4噪聲66</b></p><p>　　5.5對氯堿生產(chǎn)中的 “三廢” 進(jìn)行綜合治理和利用66</p><p>　　5.6以下為關(guān)于燒堿“三廢”治理的舉例67</p><p>　　5.7以下為兩種較清潔的制備燒堿工藝70</p><p>　　5.7.1利用海水制備燒堿的方法70&l

18、t;/p><p>　　5.7.2采用氨鎳法制備燒堿70</p><p><b>　　附錄72</b></p><p>　　附錄1（第3章）72</p><p>　　年產(chǎn)30萬噸氫氧化鈉畢業(yè)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p>&l

19、t;p>　　本次設(shè)計的課題項(xiàng)目是年產(chǎn)30萬噸48%的氫氧化鈉，采用的方法是離子膜交換電解法。它生產(chǎn)的氫氧化鈉濃度高，占用空間小，操作簡單。而且污染比較小，在企業(yè)利益方面，這種方法很實(shí)用?？梢怨?jié)約成本，生產(chǎn)的燒堿直接可以作為產(chǎn)品出售。但是，這種方法對于精制鹽水有很高的要求，需要兩次精制，它采用的電解槽具有選擇透過性。出口的粗堿濃度可達(dá)30-34%左右，再經(jīng)過蒸發(fā)就可以得到用戶所需的成品堿。這種生產(chǎn)方法具有強(qiáng)的競爭力，它必將成為當(dāng)前的

20、主力軍市場前景很好。</p><p>　　本次設(shè)計的主要內(nèi)容就是介紹離子膜法的工藝流程，一次鹽水的精制，二次鹽水的精制，電解設(shè)備的簡介。重點(diǎn)工序則是燒堿溶液的濃縮工段，是將30.6%的堿溶液濃縮到48%的成品。包括設(shè)備的計算和選型，并且會至相關(guān)重點(diǎn)的設(shè)備，總之，本次設(shè)計較為全面的介紹了離子膜工藝</p><p>　　關(guān)鍵字：離子膜法、電解槽、蒸發(fā)、燒堿</p><p&g

21、t;　　With an annul output of 300,000 tons of caustic soda project design </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The project designed to issue an annual output of 300,000 tons of caustic s

22、oda 48 percent, the method used is the ion exchange membrane. Ion exchange membrane of the law than the exorbitant and metal anodes law, and the production of its high concentration of caustic soda, space small,easy to o

23、perate. And pollution is relatively small, in the interests of enterprises , this method is very useful, Can save costs,direct production of caustic soda can as the product sold. However, this method of re</p><

24、;p>　　This designs primary coverage is introduced that ion membrane method craft and flow, including to raw material salt request, Introduced a salt water purification with emphasis, two salt water purification, electr

25、olysis equipment synopsis. The key working procedure is burns the alkaline solution the concentration construction section, is concentrates 30.6% lye to 48% end products. Including equipment computation and shaping, and

26、draws up the related key equipment, in brief, this design more compr</p><p>　　Key worrd : ion exchange membrane, Electrolyzer , Evaporation , Caustic soda. </p><p><b>　　第1章 概 述</b>&l

27、t;/p><p><b>　　1.1：產(chǎn)品介紹</b></p><p>　　NaOH是一種常見的重要強(qiáng)堿。其固體又被稱為燒堿、火堿、片堿、苛性鈉等，它是一種白色固體，有吸水性，可用作干燥劑，且在空氣中易潮解（因吸水而溶解的現(xiàn)象，屬于物理變化）；溶于水，同時放出大量熱。易溶于水，其水溶液呈強(qiáng)堿性，能使酚酞變紅。氫氧化鈉在空氣中易吸收水蒸氣，對其必須密封保存，且要用橡膠瓶塞。

28、它的溶液可以用作洗滌液。其液體是一種無色，有澀味和滑膩感的液體。</p><p>　　氫氧化鈉（sodium hydroxide)（腐蝕），也稱苛性蘇打，俗稱火堿、燒堿、苛性鈉，為白色固體。</p><p>　　該品根據(jù)《危險化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》受公安部門管制。</p><p>　　1.2 相關(guān)用途 </p><p>　　氫氧化鈉氫氧化鈉的

29、用途十分廣泛，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，除了用做試劑以外，由于它有很強(qiáng)的吸水性和潮解性，還可用做堿性干燥劑。氫氧化鈉在國民經(jīng)濟(jì)中有廣泛應(yīng)用，許多工業(yè)部門都需要?dú)溲趸c。使用氫氧化鈉最多的部門是化學(xué)藥品的制造，其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外，在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機(jī)中間體，舊橡膠的再生，制金屬鈉、水的電解以及無機(jī)鹽生產(chǎn)中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，也要使用大量的燒堿。</p><p>&l

30、t;b>　　化學(xué)工業(yè)[2]</b></p><p>　　氫氧化鈉的特性決定了這一產(chǎn)品在大量的化學(xué)反應(yīng)中是不可缺少的重要物質(zhì)。氫氧化鈉是生產(chǎn)聚碳酸酯，超級吸收質(zhì)聚合物，沸石，環(huán)氧樹脂，磷酸鈉，亞硫酸鈉和大量鈉鹽的重要原材料之一。</p><p><b>　　吸收二氧化碳?xì)怏w</b></p><p>　　中性，堿性氣體中混有CO?

31、可用下面的反應(yīng)除雜</p><p>　　CO?+2NaOH = Na?CO?+H?O</p><p><b>　　紙漿和造紙</b></p><p>　　氫氧化鈉在造紙工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。由于其堿性特質(zhì)，它被用于煮和漂白紙頁的過程。</p><p><b>　　食品工業(yè)</b></p>

32、;<p>　　氫氧化鈉可以被廣泛使用于下列生產(chǎn)過程： 容器的清洗過程；淀粉的加工過程；羧甲基纖維素的制備過程；谷氨酸鈉的制造過程。</p><p><b>　　人造纖維和紡織</b></p><p>　　在紡織工業(yè)中，氫氧化鈉被用于纖維的最終處理和染色。主要用途 ：絲光處理法人造纖維。</p><p><b>　　冶金術(shù)

33、</b></p><p>　　氫氧化鈉被用于處理鋁土礦，在鋁土礦中含有氧化鋁，鋁金屬即存在于氧化鋁中。由于工藝技術(shù)的提高，氧化鋁（礬土）是世界上使用第二多的金屬。 氫氧化鈉還被用于生產(chǎn)鋅合金和鋅錠。</p><p><b>　　肥皂和洗滌</b></p><p>　　氫氧化鈉一直被用于傳統(tǒng)的生活用途，直到今天，肥皂、香皂和其它種類的

34、洗滌用品對燒堿的需求量依然占燒堿的15%左右。主要用途 ：肥皂：制造肥皂是燒堿最古老和最廣泛的用途，在制造肥皂的過程中，燒堿被用來中和脂肪酸。洗滌劑：氫氧化鈉被用于生產(chǎn)各種洗滌劑，甚至如今的洗衣粉也是由大量的燒堿制造出來的，燒堿被用于硫化反應(yīng)后對過剩的發(fā)煙硫酸進(jìn)行中和。</p><p><b>　　食品生產(chǎn)</b></p><p>　　在食品生產(chǎn)中，氫氧化鈉有時被用來

35、加工食品。氫氧化鈉甚至是一道名菜的必要調(diào)料。注意，此時氫氧化鈉的使用是嚴(yán)格控制的；而一些不法商販會過量使用氫氧化鈉從而使食品更“好看”，但這樣的食品能致病。</p><p><b>　　1.3 相關(guān)性質(zhì)</b></p><p><b>　　物理</b></p><p>　　氫氧化鈉為白色半透明，結(jié)晶狀固體。其水溶液有澀味

36、和滑膩感。</p><p>　　密度：2.130g/cm³,熔點(diǎn)：318.4℃,沸點(diǎn)：1390℃</p><p>　　溶解性：極易溶于水、甲醇、乙醇以及甘油。（氫氧化鈉具有吸水性和潮解性）</p><p>　　氫氧化鈉在水中的溶解度如下：</p><p><b>　　氫氧化鈉溶解度</b></p>

37、<p><b>　　分子量：40.01</b></p><p><b>　　化學(xué)</b></p><p>　　氫氧化鈉氫氧化鈉于水中會完全解離成鈉離子與氫氧根離子，所以它具有堿的通性。</p><p>　　它能與指示劑發(fā)生反應(yīng)：</p><p>　　氫氧化鈉溶液通常遇石蕊試液變藍(lán)，遇酚酞

38、試液變紅</p><p>　　它可與任何質(zhì)子酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，以鹽酸為例：</p><p>　　NaOH + HCl = NaCl + H?O</p><p>　　同樣，其溶液能夠與鹽溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：</p><p>　　NaOH + NH?Cl = NaCl +NH?·H?O</p><p>　　2N

39、aOH + CuSO?= Cu(OH)?↓+ Na?SO?</p><p>　　2NaOH+MgCl?= 2NaCl+Mg(OH)?↓</p><p>　　另外，于許多的有機(jī)反應(yīng)中，氫氧化鈉也扮演著催化劑的角色，其中，最具代表性的莫過于皂化反應(yīng)：</p><p>　　RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH</p>&

40、lt;p>　　之所以氫氧化鈉于空氣中容易變質(zhì)，是因?yàn)榭諝庵泻卸趸迹?lt;/p><p>　　2NaOH + CO? = Na?CO? + H?O</p><p>　　倘若持續(xù)通入過量的二氧化碳，則會生成碳酸氫鈉，俗稱為小蘇打，反應(yīng)方程式如下所示：</p><p>　　Na?CO? + CO? + H?O = 2NaHCO?</p><p&

41、gt;　　同樣，氫氧化鈉能夠與像二氧化碳等酸性氧化物發(fā)生如上反應(yīng)：</p><p>　　2NaOH + SO?（微量）= Na?SO? + H?O</p><p>　　NaOH + SO?（過量）= NaHSO?（生成的Na?SO?和水與過量的SO?反應(yīng)生成了NaHSO?）</p><p>　　氫氧化鈉對玻璃制品有輕微的腐蝕性，兩者會生成硅酸鈉（sodium sil

42、icate），使得玻璃儀器中的活塞黏著于儀器上。如果以玻璃容器長時間盛裝熱的氫氧化鈉溶液，會造成玻璃容器損壞。</p><p>　　兩性金屬會與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣，1986年，英國有一油罐車誤裝載重量百分率濃度為25%的氫氧化鈉水溶液，氫氧化鈉便與油罐壁上的鋁產(chǎn)生化學(xué)變化，導(dǎo)致油罐因內(nèi)部壓力過載而永久受損，反應(yīng)方程式如下所示：</p><p>　　2Al + 2NaOH + 2H?O =

43、 2NaAlO? + 3H?↑</p><p>　　氫氧化鋁為一相當(dāng)常用于除去水中雜質(zhì)的膠狀凝聚劑，因過渡金屬的氫氧化物大都不太溶于水，故于自來水中添加明礬可促使過渡金屬以氫氧化物的形式沉淀析出，再利用簡單的過濾設(shè)備，即可完成自來水的初步過濾。明礬的制備也牽涉到氫氧化鈉的使用：</p><p>　　6NaOH +2KAl(SO?)?=2Al(OH)? + K?SO? +3Na?SO?<

44、;/p><p>　　1.4 制作方法 實(shí)驗(yàn)室法</p><p>　?。?）氫氧化鈉鈉鹽與氧化鈣反應(yīng)</p><p>　　可以用一些碳酸氫鈉（小蘇打）和一些氧化鈣（生石灰）（一般的食品包裝袋中用來做吸水劑的小袋子中有，例如海苔包裝中）。把生石灰放于水中，反應(yīng)后變?yōu)槭覞{（氫氧化鈣溶液、熟石灰），把碳酸氫鈉（或碳酸鈉）的固體顆粒（濃溶液也行）加入石灰漿中，為保證產(chǎn)物氫氧化

45、鈉的純度，需使石灰漿過量，原因：參考?xì)溲趸}和碳酸鈉的溶解度。攪拌加快其反應(yīng)，待其反應(yīng)一會兒后，靜置片刻，隨著碳酸鈣的沉淀，上層清液就是氫氧化鈉溶液，小心倒出即可。</p><p>　　CaO + H?O = Ca(OH)?</p><p>　　2NaHCO?+ Ca(OH)?= CaCO?↓+ 2NaOH +3 H?O（推薦）</p><p>　　Ca(OH)?+

46、Na?CO? =CaCO?↓+2NaOH</p><p><b>　?。?）鈉與水反應(yīng)</b></p><p>　　取一塊金屬鈉，擦去表面煤油，刮去表面氧化層，放入盛有水的燒杯中。</p><p><b>　　反應(yīng)化學(xué)方程式：</b></p><p>　　2Na+2H?O=2NaOH+H?↑<

47、/p><p><b>　　工業(yè)法</b></p><p>　　2NaCl + 2H?O =通電= H?↑+ Cl?↑+ 2NaOH （前提是有離子膜）</p><p>　　氫氧化鈉在工業(yè)中是制氯氣過程的副產(chǎn)物。電解飽和食鹽水直至氯元素全部變成氯氣逸出，此時留在溶液里的只有氫氧化鈉一種溶質(zhì)。反應(yīng)方程式為：</p><p>　　

48、2NaCl + 2H?O → 2NaOH + Cl? ↑+ H?↑</p><p>　　1.5 測定相關(guān) </p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)室測</b></p><p>　　氫氧化鈉方法名稱：氫氧化鈉—?dú)溲趸c的測定—中和滴定法。</p><p>　　應(yīng)用范圍：該方法采用滴定法測定氫氧化鈉的含量。</p>

49、<p>　　該方法適用于氫氧化鈉。[3]</p><p>　　方法原理：供試品加新沸過的冷水適量使溶解后，放冷，用水稀釋至刻度，搖勻，精密量取25mL，加酚酞指示液3滴，用硫酸滴定液（0.1mol/L）滴定至紅色消失，記錄消耗硫酸滴定液（0.1mol/L）的容積（mL），加甲基橙指示液2滴，繼續(xù)加硫酸滴定液（0.1mol/L）至顯持續(xù)的橙紅色，根據(jù)前后兩次消耗硫酸滴定液（0.1mol/L）的容積（mL

50、），算出供試量中的堿含量（作為NaOH計算）并根據(jù)加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液（0.1mol/L）的容積（mL），算出供試量中Na?CO?的含量。</p><p><b>　　試劑：</b></p><p>　　1. 水（新沸放冷）</p><p>　　2． 硫酸滴定液（0.1mol/L）</p><p><b&

51、gt;　　3． 酚酞指示液</b></p><p>　　4．甲基橙指示液：取甲基橙0.1g，加水100mL使溶解，即得。</p><p><b>　　試樣制備：</b></p><p>　　1. 硫酸滴定液（0.1mol/L）</p><p>　　配制：取硫酸6mL，緩緩注入適量的水中，冷卻至室溫，加水稀釋至

52、1000mL，搖勻。</p><p>　　標(biāo)定：取在270～300℃干燥恒重的基準(zhǔn)無水碳酸鈉約0.3g，精密稱定，加水50mL使溶解，加甲基紅-溴甲酚綠混合指示液10滴，用本液滴定至溶液由綠色變?yōu)樽霞t色時，煮沸2分鐘，冷卻至室溫，繼續(xù)滴定至溶液顏色有綠色變?yōu)榘底仙?。?mL硫酸滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于10.60mg的無水碳酸鈉。根據(jù)本液消耗量與無水碳酸鈉的取用量，算出本液的濃度，即得。</p>

53、<p>　　注1：“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一，“精密量取”系指量取體積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對該體積移液管的精度要求。</p><p><b>　　變質(zhì)檢驗(yàn)</b></p><p>　　1．樣品中滴加過量稀鹽酸若有氣泡產(chǎn)生，則氫氧化鈉變質(zhì)。</p><p>　　原理：2NaOH + CO?= Na?CO

54、?+ H?O</p><p>　　2HCl + Na?CO?= 2NaCl + CO?↑+ H?O</p><p>　?。諝庵泻猩倭康亩趸?，而敞口放置的NaOH溶液能夠與CO?反應(yīng)</p><p>　　HCl中的氫離子能夠與碳酸根離子反應(yīng)生成氣體）</p><p>　　注：HCl會優(yōu)先與NaOH反應(yīng)生成NaCl和H?O。因?yàn)镹aOH是

55、強(qiáng)堿，而Na?CO?是水溶液顯堿性。</p><p>　　2．樣品中加澄清石灰水，若有白色沉淀生成，則氫氧化鈉變質(zhì)。</p><p>　　原理：Na?CO? + Ca(OH)?= CaCO?↓+ 2NaOH</p><p>　　3.樣品中加氯化鋇，若有白色沉淀生成，則氫氧化鈉變質(zhì)。</p><p>　　原理：Na?CO? + BaCl?= B

56、aCO?↓+ 2NaCl</p><p>　　4、部分變質(zhì)：①加入BaCl?或BaNO?，有沉淀產(chǎn)生，證明有Na?CO?產(chǎn)生，待沉淀完全靜止后，取上層清液于試管內(nèi)，滴加無色酚酞溶液，酚酞變紅，則證明有NaOH。</p><p>　　注：不滴加NH?Cl，Na?CO?溶于水后呈堿性是因?yàn)闀蠴H¯根離子，NH?+與OH¯跟結(jié)合也會有刺激性氣味，故不能。</p>

57、<p>　?、谠贜aOH中加入氯化鈣，若有白色沉淀生成，則說明NaOH變質(zhì)。加入無色酚酞，若無色酚酞不變色，則說明完全變質(zhì)。若無色酚酞變紅，說明部分變質(zhì)。</p><p><b>　　1.6 關(guān)于儲存 </b></p><p>　　固體氫氧化鈉裝入0.5毫米厚的鋼桶中嚴(yán)封，每桶凈重不超過100 公斤；塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶；螺紋口玻璃瓶

58、、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶（罐）外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶（罐）外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱；鍍錫薄鋼板桶（罐）、金屬桶（罐）、塑料瓶或金屬軟管外瓦楞紙箱。包裝容器要完整、密封，有明顯的“腐蝕性物品”標(biāo)志。鐵路運(yùn)輸時，鋼桶包裝的可用敞車運(yùn)輸。起運(yùn)時包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞，防潮防雨。如發(fā)現(xiàn)包裝容器發(fā)生銹蝕、破裂、孔洞、溶化淌水等現(xiàn)象時，應(yīng)立即更換包裝或及早

59、發(fā)貨使用，容器破損可用錫焊修補(bǔ)。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸時運(yùn)輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。不得與易燃物和酸類共貯混運(yùn)。</p><p><b>　　1.7 環(huán)境影響</b></p><p>　　健康危害:侵入途徑：吸入、食入。</p><p>　　健康危害：該品有強(qiáng)烈刺激和腐蝕性。粉塵或煙霧會刺激眼和呼吸道，腐蝕

60、鼻中隔，皮膚和眼與NaOH直接接觸會引起灼傷，誤服可造成消化道灼傷，粘膜糜爛、出血和休克。</p><p><b>　　環(huán)境危害</b></p><p>　　危險特性：該品不會燃燒，遇水和水蒸氣大量放熱，形成腐蝕性溶液。與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。具有強(qiáng)腐蝕性。</p><p>　　燃燒（分解）產(chǎn)物：可能產(chǎn)生有害的毒性煙霧。</p>

61、<p><b>　　1.8應(yīng)急處理 </b></p><p><b>　　氫氧化鈉泄漏</b></p><p>　　隔離泄漏污染區(qū)，周圍設(shè)警告標(biāo)志，建議應(yīng)急處理人員戴好防毒面具，穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物，用清潔的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中，以少量NaOH加入大量水中，調(diào)節(jié)至中性，再放入廢水系統(tǒng)。也可以用大量水沖洗，經(jīng)稀釋的洗

62、水放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或處理無害后廢棄。</p><p><b>　　防護(hù)措施</b></p><p>　　呼吸系統(tǒng)防護(hù)：必要時佩帶防毒口罩。</p><p>　　眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。</p><p>　　防護(hù)服：穿工作服（防腐材料制作）。</p><p>　　手防護(hù)：戴橡

63、皮手套。</p><p>　　其它：工作后，淋浴更衣。注意個人清潔衛(wèi)生。</p><p><b>　　急救措施</b></p><p>　　皮膚接觸：可用5～10%硫酸鎂溶液清洗。</p><p>　　眼睛接觸：立即提起眼瞼，用3%硼酸溶液沖洗。就醫(yī)。</p><p>　　吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣

64、新鮮處。必要時進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。</p><p>　　食入：少量誤食時立即用食醋、3～5%醋酸或5%稀鹽酸、大量橘汁或檸檬汁等中和；給飲蛋清、牛奶或植物油并迅速就醫(yī)，禁忌催吐和洗胃。</p><p>　　滅火方法：霧狀水、砂土、二氧化碳滅火器。</p><p>　　1.9 產(chǎn)業(yè)信息 </p><p>　　氫氧化鈉根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)統(tǒng)計，2

65、013年國內(nèi)燒堿新增產(chǎn)能將在300～350萬噸，根據(jù)實(shí)際擴(kuò)產(chǎn)情況，實(shí)際投產(chǎn)產(chǎn)能在200萬噸，產(chǎn)能擴(kuò)張增速呈下降態(tài)勢。由于2012年國內(nèi)PVC、液氯市場行情持續(xù)低迷、需求不旺，產(chǎn)能無法充分釋放。從全球市場來看，2012年以來，美國氯堿開工率逐步回升，2012年12月開工率達(dá)88%，美國氯堿產(chǎn)品出口強(qiáng)勁反彈，同時隨著東北地區(qū)的日本、韓國燒堿裝置逐步恢復(fù)，國內(nèi)燒堿出口所面臨的壓力進(jìn)一步加大。</p><p>　　從國內(nèi)

66、競爭市場來看，國內(nèi)行業(yè)集中度仍然偏低。由于我國歷史形成的條塊分割、地區(qū)保護(hù)，使得我國中小氯堿企業(yè)偏多，地區(qū)分布不均。燒堿行業(yè)是高能耗行業(yè)，耗電量巨大，加之氯堿運(yùn)輸成本上漲，具有區(qū)域優(yōu)勢及擁有煤、電、原鹽等原料優(yōu)勢的企業(yè)可大幅提升生產(chǎn)效率，增強(qiáng)盈利能力。當(dāng)今行業(yè)內(nèi)產(chǎn)能過剩問題凸顯，產(chǎn)業(yè)整合加劇，具有規(guī)模優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的企業(yè)將更加凸顯。</p><p>　　產(chǎn)業(yè)洞察研究資料《中國燒堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢研究報告》顯示2012

67、年底，國內(nèi)燒堿產(chǎn)能已達(dá)到3736萬噸，較上年增長9.48%；國內(nèi)燒堿產(chǎn)量2698.6萬噸，較上年增長9.4%，負(fù)荷率72.2%。而下游聚氯乙烯2012年僅增長1.7%，低迷的市場需求直接抑制了燒堿的產(chǎn)量增速及利潤空間。</p><p>　　1.10 其他信息 </p><p><b>　　商品參考信息</b></p><p>　　分析純，凈含

68、量500g 含量（NaOH）：不少于96%</p><p>　　soda lye; white cau CAS:1310-73-2;8012-01-9</p><p>　　EINECS:215-185-5 化學(xué)式:NaOH</p><p><b>　　分子量:40

69、.01</b></p><p><b>　　雜質(zhì)最高含量</b></p><p>　　碳酸鹽（以Na?CO?計）：1.5% 氯化物：0.005%</p><p>　　硫酸鹽：0.005% 總氮量（N）：0.001%</p><p>　　磷酸鹽（PO?)：0.00

70、1% 硅酸鹽（SiO?）：0.01%</p><p>　　鋁（Al）：0.002% 鉀（K）：0.05%</p><p>　　鈣（Ca）：0.01% 鐵（Fe）：0.001%</p><p>　　重金屬（以Pb算）：0.003%2</p><p>

71、<b>　　其它：</b></p><p>　　氫氧化鈉溶液濃度測定</p><p>　　可直接測量氫氧化鈉溶液濃度，</p><p>　　測量范圍 ：( Brix )0.0 至 38.0%</p><p>　　溫 度：9.0 至 99.9℃</p><p>　　溶解值： ( Brix ) 0.1

72、%</p><p><b>　　溫 度： 0.1℃</b></p><p>　　測量準(zhǔn)確度： ( Brix ) ±0.2 %</p><p>　　溫 度： ±1°C 環(huán)境溫度 10 至 40℃</p><p>　　測量溫度： 10 至 100℃</p><p>　　(

73、自動溫度補(bǔ)償) 樣本量： 0.3毫升</p><p><b>　　測量時間： 3 秒</b></p><p>　　電 源： 2 ×AAA 電池</p><p>　　國際保護(hù)等級： IP65 無塵且對噴射水柱具防護(hù)作用</p><p>　　尺寸重量: 55(W)×31(D)×109(H)毫米,

74、 100公克(不含零件的重量)</p><p>　　主要應(yīng)用于紡織印染服裝、染料化工、涂料油墨、表面處理、水質(zhì)分析、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、玩具安全、電子電器、印刷紙品包裝和科研院校等領(lǐng)域。</p><p><b>　　指標(biāo)</b></p><p>　　第2章 燒堿的制備原理</p><p>　　2.1燒堿的制備原理<

75、/p><p>　　離子交換膜（IEM或IM）是對溶液中離子有選擇性透過的高分子材料膜氯堿電解槽選用的是陽離子交換膜，它能使陽離子（Na+）通過，而排斥帶負(fù)電的陰離子（CL-）。離子交換膜電解與普通隔膜電解的比較圖1-1。Cl-不透過離子交換膜，陰極室得到的是不含NaCL、高純度的燒堿溶液。</p><p>　　目前工業(yè)采用的離子交換膜有全氟磺酸型和全氟羧酸型陽離子交換樹脂。對離子交換膜的工藝要

76、求是：化學(xué)穩(wěn)定性好，能夠耐CL2CLO-和酸堿腐蝕；機(jī)械穩(wěn)定性好，保持尺寸穩(wěn)定和膜面平整陽離子選擇透過性好能透過姓好，能透過Na?和H30+,阻止CL-進(jìn)入陰極室，對OH-進(jìn)入陽極室也起一定阻止作用；膜電阻止低 </p><p><b>　　2.2離子膜電解槽</b></p><p>　　工業(yè)化的離子膜電解槽是由多個單元組裝而成的。根據(jù)單元的結(jié)構(gòu)不同

77、，分為單極式和復(fù)極式（雙極式）。單極式是將陽極和陰極各自組成可拆卸的單元，如同板框壓濾機(jī)中板和框一樣，將“陰極-框-膜-框-陽極-框”順序組裝而成離子膜電解槽，各單元可用并聯(lián)或串聯(lián)組成一組電解槽。單極式電解槽各單元間要用導(dǎo)索聯(lián)接，耗用材料多，電阻大。復(fù)極式電解槽按“陰極-空間-廂板-空間-陽極”組成一個單元。組裝時除末端用兩塊壓緊板外，將“單元-膜-單元-膜”順序組裝而成離子膜電解槽。復(fù)極式電解槽的基本結(jié)構(gòu)如圖1-2所示</p&g

78、t;<p>　　離子膜電解槽中，陰極和陽極室材料是鈦或鈦復(fù)合鋼，陰極和陰極室用鋼，隔板用襯鈦鋼板。也有的用丙烯酸制造槽框。各單元底部有液體（鹽水和純水）進(jìn)口管，項(xiàng)部有液體（淡鹽水和堿液）和氣體（氫和氯）出口管。</p><p>　　離子膜堿液的蒸發(fā)特點(diǎn)</p><p>　　(1).流程簡單，簡化設(shè)備，易于操作。</p><p>　　(2)濃度高，蒸發(fā)水

79、量少，蒸汽耗量低</p><p>　　2離子膜點(diǎn)解制堿的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1)投資省。（2）出槽NaOH濃度高。（3）能耗低。（4）氫氧化鈉質(zhì)量好。（5）氯化純度高，氯中含氧，含氫低。（6）氫氣純度高。（7）無污染。（8）生產(chǎn)成本地.</p><p>　　在隔膜法、水銀法和離子膜法這三種點(diǎn)解法中，離子膜法的能耗和建設(shè)投資是最少的；質(zhì)量反面，離子膜法制得的

80、堿液，氫、氯、的質(zhì)量優(yōu)于隔膜法，接近或等于水銀而不含汞；沒有汞、石棉污染等公害。是目前最好的方法。正因?yàn)檫@些特點(diǎn)。離子膜點(diǎn)解制堿工藝有著極強(qiáng)的生命力，在我國的制堿行業(yè)之中發(fā)展及其迅速，得到了廣大生產(chǎn)商的歡迎。</p><p><b>　　2.3制固體燒堿</b></p><p><b>　?。?）生產(chǎn)方法</b></p><p

81、>　　液體燒堿在高溫下進(jìn)一步濃縮呈熔融狀態(tài)在，再經(jīng)冷卻，成型，制得不同形狀的固體燒堿，簡稱固堿。</p><p>　　生產(chǎn)固堿的原料——液堿。可采用化學(xué)（苛化）法或電化學(xué)（隔膜電解，水銀點(diǎn)解及離子膜點(diǎn)解）法生產(chǎn)。液堿經(jīng)熬堿鍋間歇蒸煮或升（降）模式蒸發(fā)器連續(xù)蒸發(fā)，脫掉大部分水分，高溫下濃縮呈熔融狀，熔融堿的氫氧化鈉含量一般大于95%（wt），再經(jīng)冷卻，固態(tài)化成型，制成桶堿，片堿或粒堿等</p>

82、<p>　　固堿的生產(chǎn)主要有間歇發(fā)鍋式蒸煮和連續(xù)法膜式蒸發(fā)兩種方法，鍋式蒸煮固堿采用鑄鐵鍋直接火加熱，蒸煮液堿，熬制固堿。這種生產(chǎn)方法工藝成熟可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，鑄鐵鍋的維修工作量不打，因此被普遍采用。其缺點(diǎn)是，工藝陳舊，間歇操作，生產(chǎn)能力低，設(shè)備笨重，占地面積大,操作勞動強(qiáng)度大，熱利用率低，不便于機(jī)械化，自動化。連續(xù)法膜式蒸發(fā)固堿，生產(chǎn)上采用薄膜蒸發(fā)原理，45%（wt）的堿液先在升膜蒸發(fā)器內(nèi)預(yù)濃縮，再經(jīng)降膜蒸發(fā)器濃，制成熔融

83、堿，再以桶堿或片堿、粒堿包裝即為固堿成品。膜式法蒸發(fā)工藝，給熱系數(shù)大，傳熱效率高，物料在傳熱導(dǎo)管內(nèi)蒸發(fā)速度快，停留時間短，堿液一次通過升膜、降膜管，既能達(dá)到要求的濃度。升。降膜蒸發(fā)器及加熱系統(tǒng)便于大型化、生產(chǎn)連續(xù)化，控制自動化，故在世界上廣泛應(yīng)用。</p><p>　　膜式蒸發(fā)固堿的生產(chǎn)，是根據(jù)薄膜蒸發(fā)的原理，采用升、降膜蒸發(fā)器，降44%（wt）液堿濃縮為熔融堿，經(jīng)冷卻制得固堿。</p><p

84、>　　片堿機(jī)是氯堿行業(yè)生產(chǎn)燒堿的設(shè)備，設(shè)計和加工單位往往壓迫根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求和實(shí)際情況進(jìn)行專門的設(shè)計和加工。片堿主要由滾筒機(jī)構(gòu)，刀架機(jī)構(gòu)，冷卻機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，和卸料機(jī)構(gòu)組成、如圖：</p><p>　　熔融堿自高位槽經(jīng)調(diào)節(jié)流量加入片堿機(jī)下的弧形堿槽。采用膜式蒸發(fā)工藝生產(chǎn)的合格熔融堿，通過成品分離器的液封裝置,自流進(jìn)入弧形堿槽，片堿機(jī)的冷卻滾筒表面開有燕尾槽，滾堿下部侵入弧形堿槽20~50mm，弧形堿槽靠提

85、升裝置保持在所需的位置上或倒盡槽內(nèi)熔融堿，滾筒以1.5-3轉(zhuǎn)/分的速度緩慢轉(zhuǎn)動。冷卻水由滾筒軸承一端進(jìn)入；從水管上的噴嘴噴出噴淋冷卻滾筒的內(nèi)表面。用過的冷卻水從另一端引出。冷卻水的出管口與水噴射泵連接，形成一定的真空，使冷卻水能及時排出，保證充分利用冷卻滾筒的換熱面積。片堿的厚度通?？刂圃?.8-1.5mm，通過調(diào)整滾筒的轉(zhuǎn)化速與滾筒侵入弧形槽的深度來調(diào)節(jié)，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)、滾筒的外表冷卻凝結(jié)的堿層不斷地被刮刀鏟下，即為堿片由于片堿冷卻效

86、率低，出料溫度高，經(jīng)常燙壞塑料袋，使生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行。要對片堿新系統(tǒng)進(jìn)行改造，降低出料溫度，使片堿生產(chǎn)順利進(jìn)行。 </p><p><b>　　3固堿的主要用途</b></p><p>　　固堿與液堿都是基本化工原料，廣泛用于造紙、合成洗滌及肥皂、粘膠纖維、人造絲及棉織品等輕紡工業(yè)方面，農(nóng)藥，染料、橡膠和化肥等化學(xué)工業(yè)方面，石油鉆探，精煉石油油脂和提煉焦油產(chǎn)物的石油

87、工業(yè)，以及國防工業(yè)，機(jī)械工業(yè)、木材加工，冶金工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)及城市建設(shè)等方面，但對某些產(chǎn)品的生產(chǎn)如：乙炔氣體干燥，苯酚和塞洛路等，必須使用固堿。</p><p><b>　　2.4生產(chǎn)原理</b></p><p>　　2.4.1離子膜燒堿片堿工段概述</p><p>　　膜式方法生產(chǎn)片狀固體燒堿是使燒堿溶液與加熱源的傳熱發(fā)熱過程在薄膜傳熱狀態(tài)下進(jìn)行

88、。這種過程可在升膜或降膜情況下進(jìn)行，一般采用熔鹽進(jìn)行加熱。</p><p>　　2.5 膜式方法生產(chǎn)燒堿可以分為兩個階段</p><p>　　燒堿溶液從30%濃度縮至56%，這個階段可以在降膜蒸發(fā)器中進(jìn)行。加熱源采取中生蒸氣在真空下進(jìn)行蒸發(fā)；56%燒堿溶液再通過上升膜濃縮器，以熔鹽為加熱載體，在常壓下將燒堿濃縮成熔鹽燒堿。</p><p>　　2.5.1下降的沸騰傳

89、熱過程</p><p>　　當(dāng)液體進(jìn)入降膜蒸發(fā)器中垂直的加熱管道內(nèi)，液體被管外的加熱源（蒸發(fā)或者熱載體）所加熱，而達(dá)到沸騰。在沸騰的流體中，液體和蒸汽是二相混合流動的，故它是二相流動的給熱的過程。對于該過程，凡是影響單相對流給熱的各種因數(shù)如液體的粘度、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、體積膨脹系數(shù)和加熱面的集合形狀都對二相對流有影響，由于液體沸騰產(chǎn)生的相變時吸收大量的熱，故它的給熱系數(shù)要比單相對流大很多，另外、其他如加熱面

90、的材料、液體的便面張力、蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)密度等都對傳熱起重要的作用。同時，由于降溫蒸發(fā)在傳熱過程中，在管子的加熱面要產(chǎn)生氣泡，因此，在傳熱過程中，任何氣泡的生成、長大和分離有關(guān)的因數(shù)，都和降膜的沸騰傳熱有著密切的關(guān)系，</p><p>　　在降膜蒸發(fā)的過程中，當(dāng)液體的加熱面上有足夠的加熱流強(qiáng)度或壁面溫度超過液體的溫度一定時，在液體加熱面之間會產(chǎn)生一層極薄的液層（滯留熱界面層），從而形成溫度差。此極薄的液層受熱發(fā)生相

91、變，吸收潛熱而蒸發(fā)，這樣，管內(nèi)液體不必去底部達(dá)到飽和溫度，就能在加熱面上產(chǎn)生氣泡而沸騰。這時氣泡的過熱程度超過從膜內(nèi)傳熱的溫度，所以蒸發(fā)完全是在膜表面進(jìn)行的。這種沸騰叫做表面沸騰或過冷沸騰。對于表面沸騰的蒸發(fā)應(yīng)具備以下兩個要素（1）液體必須過熱，即到達(dá)氣泡形成的過熱度。（2）有氣化核心、氣化核心的生產(chǎn)是由于加熱面上有細(xì)小凹坑形成的孔穴中所密封的氣體或蒸汽。</p><p>　　當(dāng)液體被加熱面加熱時孔穴中液體氣化形

92、成蒸汽泡。一定的過熱度對應(yīng)一定的直徑。隨著過熱度的增加，氣化核心所需要的臨界直徑變小、更大的孔穴上也能形成氣化核心，使沸騰變得更加劇烈。隨著避面熱流強(qiáng)度的增加，過熱度加大，氣泡粘度、表面張力和慣性的作用變?nèi)?，氣泡迅速增大，這時氣泡的傳熱因素起主要作用。漲大后的氣泡，受它周圍液體傳熱強(qiáng)度支配，加劇了氣液界面上的蒸汽和傳熱程度。如果周圍液體達(dá)到了飽和溫度，這時的沸騰就轉(zhuǎn)為飽和沸騰。</p><p>　　然而，在降膜蒸

93、發(fā)過程中，由于形成二次蒸汽流速很高，將液體拉拽成一層薄膜，流動速度很快，故環(huán)狀流中有一個高速的蒸汽中心和一個流體環(huán)，氣液界面上受到高速的蒸汽的干擾劇烈，使壁面的傳熱機(jī)理由泡狀流的飽和沸騰給熱轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^液膜的強(qiáng)制對流給熱。這時，通常在液膜內(nèi)不再有氣泡產(chǎn)生，熱量主要是通過液膜的導(dǎo)熱和液膜表面的蒸發(fā)進(jìn)行傳熱，因此又稱為薄蒸發(fā)。</p><p>　　同時，在降膜蒸發(fā)過程中，要避免出現(xiàn)壁面液膜的斷裂變趕現(xiàn)象。否則將使給熱系

94、數(shù)大大降低，另一方面也要避免出現(xiàn)流量太大而致使液體過熱度不足，不能形成薄膜蒸發(fā)現(xiàn)象，因此，控制好進(jìn)入蒸發(fā)器中液體的流量及加熱載體的溫度，在膜式癥發(fā)中至關(guān)重要。</p><p>　　此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了降低液體的沸點(diǎn)、提高溫度，加速二次蒸汽的溢出，常有降膜蒸發(fā)器在負(fù)壓下進(jìn)行。</p><p>　　工業(yè)上蒸發(fā)過程是典型的傳熱過程。這個過程可由傳熱方程式來表示；Q=k×F×

95、;△t</p><p>　　式中Q——傳熱速率，kJ/h</p><p>　　F——傳熱面積，m２</p><p>　　△t——傳熱系數(shù)，KJ/(m2×h×℃)</p><p>　　由傳熱基本方程式可知，提高傳熱速率分別與傳熱面積、傳熱溫差及傳熱系數(shù)有關(guān)。也就是說上述三要素是提高傳熱速率，提高蒸發(fā)能力的基本條件。</

96、p><p>　　2.6工藝流程及其簡述</p><p>　　由離子膜電解工序來的30%原料燒堿溶液送入堿貯槽，經(jīng)泵自頂部進(jìn)入如1號預(yù)濃縮器，在100BAR操作壓力下沿列管內(nèi)壁形成均勻完整的液膜向下流動，同時與最終濃縮路及2號預(yù)濃縮器的二次蒸汽換熱。經(jīng)濃縮后，濃度44%的燒堿流出管來，進(jìn)入濃縮器下部的二次蒸汽分離器進(jìn)行氣液分離，之后由泵并加入一定濃度的蔗糖熔鹽后送入產(chǎn)生的二次蒸汽，由蒸汽噴射真空

97、泵抽出。混合冷凝器的含堿冷凝水流回循環(huán)水池子，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用溢出的含堿冷凝水進(jìn)入燒堿凝水槽進(jìn)行收集。</p><p>　　預(yù)濃縮器與常壓下操作，44%燒堿溶液由殼程內(nèi)的0.7BAR生蒸汽，經(jīng)進(jìn)一步濃縮為56%燒堿溶液后流出管來，進(jìn)入二次分離器分離。經(jīng)泵到最終濃縮器</p><p>　　56%燒堿溶液經(jīng)最終濃縮器頂部加入，均勻分布到14個下降膜單元，每一個單元均有單獨(dú)的加熱夾套，溫度為39

98、5~430℃的熔融鹽于其中與燒堿溶液逆向流動換熱。最終，濃縮為濃度約為99%的燒堿溶液到分離器，經(jīng)氣液分離后能均勻流到有熔鹽伴熱的熔融燒堿管進(jìn)入片堿機(jī)浸槽。經(jīng)冷卻破碎制成厚約為0.9~0.2mm，溫度約為60℃的成品。</p><p>　　殼程的二次蒸汽冷凝水流入含有燒堿凝水槽。熔融鹽由熔鹽泵打入熔鹽爐，通過加熱器管使燃燒爐產(chǎn)生的熱傳遞給循環(huán)熔鹽，熔鹽經(jīng)循環(huán)，連續(xù)不斷地向提供外部熱源與以濃縮燒堿液，并未裝置提供版

99、熱源。</p><p>　　2.6.1除水及附屬設(shè)備說明</p><p>　　除水路線由以下兩個步驟組成：</p><p>　　（1）兩效預(yù)濃縮器 （2）最終濃縮器</p><p><b>　　2.6.2預(yù)濃縮</b></p><p>　　進(jìn)料堿液（CSF30%）由泵自貯槽打入預(yù)濃縮器，用來最終

100、濃縮器及預(yù)濃縮器的二次蒸汽加熱。考慮到開車時未產(chǎn)生二次蒸汽，設(shè)計引入部分蒸汽進(jìn)入加熱，而濃度未達(dá)到時采取了使堿液循環(huán)被漸熱的措施使?jié)舛冗_(dá)到要求。預(yù)濃縮器產(chǎn)品側(cè)工作壓力為真空100mbar，其真空度由混合冷凝器和真氣噴射真空泵產(chǎn)生。預(yù)濃縮后濃度為44%堿液流出管束，進(jìn)入下部的二次蒸汽分離器。預(yù)濃縮器與常壓下操作，由0.7mkPa生蒸汽加熱，經(jīng)進(jìn)一步濃縮，濃度為56%的堿液流出管束進(jìn)入二次蒸汽分離器分離，之后由堿液泵送入最終濃縮器。<

101、/p><p>　　2.6.3最終濃縮器</p><p>　　最終濃縮器主要由單獨(dú)管道組件（濃縮器管）和二次蒸汽分離器組成。進(jìn)料堿液在降膜濃縮器中于常壓下由外部熱源加熱蒸發(fā)，進(jìn)料堿液56%由泵打入最終濃縮器堿液集料器，進(jìn)入最終濃縮單元，濃度約為99%的熔融堿液膜流出濃縮器單元，經(jīng)匯流槽進(jìn)入分離器，經(jīng)分離器流入分配器，并分配至片堿機(jī)。</p><p>　　第3章 物料衡算及

102、能量衡算</p><p><b>　　3.1 物料衡算</b></p><p>　　3.1.1電解工段電解槽內(nèi)的物料衡算</p><p><b>　　計算依據(jù)</b></p><p><b>　　1、供給鹽水規(guī)格：</b></p><p>　　NaCl

103、=310 g/L</p><p>　　重度d=1.192 (常溫）</p><p>　　精鹽水中雜質(zhì)忽略不計</p><p><b>　　2、陰極液：</b></p><p><b>　　NaOH濃度32%</b></p><p>　　重度d=1.310（80℃）</p

104、><p><b>　　3、陽極液:</b></p><p>　　NaCl=210 g/L </p><p>　　重度d=1.120（常溫）</p><p>　　電解槽中進(jìn)行的各種副反應(yīng)所產(chǎn)生的雜質(zhì)忽略不計</p><p>　　4、以80KA電流負(fù)荷為計算基準(zhǔn):</p>

105、<p>　　2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2</p><p>　　80KA電流負(fù)荷時，每小時每臺電解槽理論產(chǎn)量堿量。</p><p><b>　　需消耗NaCl量：</b></p><p><b>　　生成NaOH量：</b></p><p><b&g

106、t;　　同時生成H2量：</b></p><p><b>　　生成Cl2量：</b></p><p><b>　　需消耗H2O量：</b></p><p><b>　　5、物料衡算</b></p><p><b>　　1）、濕氯氣的計算</b>

107、</p><p>　　濕氯氣中含水量的計算：</p><p>　　根據(jù)道爾頓氣體分壓定侓，濕氯氣中氯氣和水蒸氣的分壓與它們摩爾數(shù)成正比。</p><p>　　已知80℃時含NaCl=210g/L的陽極液上方的水蒸氣分壓為290mmHg。</p><p><b>　　則 </b></p><p>　

108、　因此，離開電解槽的濕氯氣總量</p><p>　　G1=105.84+16.56=122.4 kg</p><p>　　2）、進(jìn)入電解槽的供給鹽水量的計算：</p><p>　　一、已知離子膜的水遷移到陰極的H2O量為：</p><p>　　二、設(shè)每小時需向電解槽供給的鹽水量為X L，從電解槽流出的淡鹽水量為Y L，則陽極液中的NaCl存在

109、下列平衡：</p><p>　　0.31X=174.56+0.21Y (1)</p><p><b>　　對水存在下列平衡：</b></p><p>　　(1.19-0.31)X=(1.12-0.21)Y+182.7+1656 (2)</p><p>　　解 （1）、（2）組成的二

110、元一次方程得</p><p><b>　　X=1202</b></p><p><b>　　Y=944</b></p><p>　　故 每小時向電解槽供給的鹽水1202 L</p><p>　　供給鹽水重量G2=1202×1.19=1430.38 kg</p><p&g

111、t;　　三、 流出電解槽的淡鹽量的計算：</p><p>　　從電解槽流出的淡鹽水的體積為944 L，淡鹽水比重為1.12。</p><p>　　則淡鹽水的總量：G3=944×1.12=1057.2 kg</p><p>　　其中NaCl=944×0.21=198.24 kg</p><p>　　H2O=1057.28-1

112、98.24=859.04 kg</p><p>　　四、 濕氫氣量的計算</p><p>　　濕氫氣中含水量計算：</p><p>　　已知80℃含NaOH32%的陰極液上方的水蒸氣分壓為170 mmHg。</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　因此，離開電解槽的濕氫氣總量

113、</p><p>　　G4=2.98+7.74=10.72 kg</p><p>　　五、流出電解槽堿液量的計算：</p><p>　　其中：NaOH=97.74kg</p><p>　　G5=97.74+202.64=300.38kg</p><p>　　六、供給純水量的計算：</p><p>

114、;　　G6=202.64+7.74-182.7=27.68kg </p><p><b>　　七、物料衡算表</b></p><p>　　表3-1電解槽物料平衡表</p><p>　　3.1.2 CL2處理崗位物料衡算</p><p><b>　　1 、計算依據(jù)</b></p>&

115、lt;p>　　1、生產(chǎn)規(guī)模 30萬噸100%氫氧化鈉/年</p><p>　　2、年生產(chǎn)時間 300天</p><p>　　3、計算基準(zhǔn) 以生產(chǎn)1噸100%氫氧化鈉為基準(zhǔn)</p><p>　　4、原始數(shù)據(jù) 電解廠房來的濕Cl2的濕度、壓力及組成入下表3-2 </p><p>　　表3-2濕CL2的濕度、壓力及組成<

116、;/p><p>　　2 、計算采用的流程示意圖如下所示：</p><p>　　圖3.1氯氣處理崗位流程示意圖</p><p>　　由于電解槽廠房到HE-301冷卻器這一段管路比較短，而且管子采取保溫措施，所以可以忽略氯氣經(jīng)過這一段管路所產(chǎn)生的溫度下降，冷凝下來的水蒸汽量也忽略不計。</p><p>　　3、HE-301冷卻器的物料衡算</p

117、><p>　　由原始數(shù)據(jù)得知進(jìn)入HE-301鈦冷卻器的氣體組成為: </p><p>　　氯氣 885kg</p><p>　　水蒸氣 213kg</p><p><b>　

118、　不凝氣體 9kg</b></p><p>　　在HE-301中，氯氣和過濾鹽水進(jìn)行換熱，溫度由85℃冷卻至65℃。查表得65℃時的水蒸氣分壓為0.2550×98.1Kpa（0.255kg/cm2）。冷凝下來的氯水溫度為70℃，此時氯在水中的溶解度為0.0027kg/kgH2O。</p><p>　　設(shè)在HE-301冷卻器中冷凝下來的水蒸氣量為-100×9.

119、8pa（90 mmH2O），則出口氣體的總壓力為-100×9.8pa（-100 mmH2O）。</p><p>　　根據(jù)道爾頓分壓定律，則有下式：</p><p>　　由上式可得 W1=133.29kg</p><p>　　被溶解的氯氣量：133.29×0.00279=0.372kg</p><p>　　氯水總量：13