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应用化工技术专业毕业论文 毕 业 设 计论 文 冶金化工系题 目 氯碱生产—盐水精制工艺 目录摘要 ................................................................... 3第一章 绪论 ........................................................... 4 1.1 氯碱工业概述...................................................... 4 1.2 氯碱工业主要产品及用途............................................ 4 1.3 氯碱工业的发展趋势................................................ 4 1.3.1 世界氯碱工业及其发展趋势 ...................................... 5 1.3.2 我国的氯碱工业及其发展趋势 ................................... 5第二章 盐水精制工艺 .................................................... 6 2.1 原盐的品种及组成.................................................. 6 2.2 盐水精制工艺 ...................................................... 7 2.2.1 盐水精制工艺原理 .............................................. 7 2.2.2 盐水精制工艺流程 ............................................. 10 2.2.3 盐水精制工艺条件 ............................................. 13第三章 精制工艺主要生产设备 .......................................... 18 3.1 盐水一次精制工艺主要生产设备 ..................................... 18 3.1.1 溶盐设备——化盐桶 .......................................... 18 3.1.2 澄清设备——浮上澄清桶 ...................................... 18 3.1.3 过滤设备——虹吸式过滤器 .................................... 19 3.1.4 盐泥处理设备——三层洗泥桶、板框式压滤机 .................... 20 3.2 盐水二次精制工艺主要生产设备..................................... 22 3.2.1 炭素管式过滤器 .............................................. 22 3.2.2 螯合树脂塔 .................................................. 23第四章 工艺计算 ...................................................... 24 4.1 计算依据......................................................... 24 4.2 物料衡算......................................................... 25 4.2.1 精盐水组成 .................................................. 25 4.2.2 原盐组成及盐水精制主要指标 ................................... 25 I 4.2.3 盐水精制剂的用量 ............................................ 26 4.2.4 盐泥的组成 .................................................. 27 4.2.5 回收盐水组成 ................................................ 27 4.2.6 补充水量 .................................................... 28致谢 .................................................................. 30参考文献 .............................................................. 31附录一 ................................................................ 32附录二 ................................................ 错误！未定义书签。

II 摘要 盐水的生产精制工段是将固体原盐与蒸发工段送来的回收的 淡盐水、洗盐泥回收的淡盐水，按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液，同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂（氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等），使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物，然后加入助沉剂（苛化麸皮或聚丙烯酸钠等），经过澄清、砂滤、中和等步骤，制得质量合格的精盐水，按需要源源不断地输送给电解工段在确定好工艺流程的基础上进行物料衡算和能量衡算，从而确定出主要工艺设备的型号、尺寸及数量，并绘制带控制点的工艺流程图和主要设备图等关键词：氯碱工业 原盐 盐水精制 工艺流程 -3- 第一章 绪论1.1 氯碱工业概述 工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl 2 和H 2 ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位，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 氯碱工业属于基本化工原料工业，基本化工原料通常是指“三酸两碱”，盐酸和烧碱这两种氯碱工业的食盐电解产品就占其中的两种，再加上氯和氢可以进一步加工成许多化工产品，所以氯碱工业及其相关产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域，除应用于化学工业本身外，在轻工、纺织、石油化工、有色冶金和公用事业等领域也均有很大用途。

氯碱工业的主要产品还被广泛应用于医药、冶金、电力、国防、军工、建材和食品加工等工业部门据测算，每万吨氯碱可创造 5—7 亿元工业产值发展氯碱工业，是相关产业部门的迫切愿望，其发展水平，在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度1.2 氯碱工业主要产品及用途 氯碱工业主要产品及用途如下表 1-1 所示： 表 1-1 氯碱工业主要产品及用途 主要产品 产品用途 烧碱（NaOH） 造纸、纺织、印染、制铝、石化等 无机氯产品：液氯、盐酸、漂白消毒系列、无机氯化物； 氯（Cl 2 ） 有机氯产品：聚氯乙烯系列、农药、氯丁橡胶、氟氯烃等等 氢（H 2 ） 合成氯化氢、生产硬化油、炼钨、生产多晶硅等1.3 氯碱工业的发展趋势 -4-1.3.1 世界氯碱工业及其发展趋势 目前世界烧碱生产工艺主要有离子膜法、隔膜法及水银法，另有少量苛化法离子膜法能耗低、产品纯度高、污染小、操作成本低，是新建烧碱装置的首选世界氯碱技术发展总体方向是规模大型化，节能降耗技术将成发展重点新建和扩建氯碱产能 90以上将采用离子膜法工艺，该技术发展方向主要是高性能离子膜和电解槽技术的改进和应用 西方发达国家氯碱工业的发展趋势： （1）以技术改造为手段，向节能降耗发展 世界先进国家大多数彩用离子膜法生产烧碱，日本离子膜法工艺占 88，而我国仅占 15不到。

（2）以联合兼并等方式，向大型规模发展 （3）发展以氯碱为原料的项目，确定精细化工发展战略 美、日、欧大型氯碱企业产品结构向精细化工升级，其长远战略就是发展精细化工，不断提高产品精细化率1.3.2 我国的氯碱工业及其发展趋势 氯碱工业是我国经济基础和经济命脉领域，对我国经济发展有举足轻重地位我国氯碱工业，从生产能力、生产和需求情况，在世界氯碱工业中是举足轻重的目前，我国烧碱产量近 1000 kt，约占世界总能力 15，居世界第二位，聚氯乙烯树脂产量近 1700 kt，居世界第三位 近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装置增多，装置技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势 以热电联产和直供电为主要方式的电—碱联合将成为氯碱产业的重要发展趋势 碱电联合、碱盐联合将成为发展趋势，甚至可以采取煤—盐—电—碱—塑料加工及建材的大联合模式 -5- 第二章 盐水精制工艺2.1 原盐的品种及组成 原盐在自然界中蕴藏面甚大，分布面亦极广。

根据来源不同，原盐主要可以分为海盐、井盐、湖盐、矿岩盐四大类就 NaCl 质量而言，湖盐质量最佳，NaCl含量达 90～99；井盐、矿盐次之，NaC1 含量在 93～98；海盐的 NaCl 含量在91～95左右，海盐的钙镁含量最高选择原盐的主要标准有： 1、 氯化钠含量要高，一般要求大于 90； 2、 化学杂质要少Ca2、Mg2总量要小于 1，SO 4 2－ 小于 0.5； 3、 不溶于水的机械杂质要少； 4、 盐的颗粒要粗，否则容易结成块状，给运输和使用带来困难此外，盐的颗粒太细时，盐粒容易从化盐桶中泛出，使化盐和澄清操作难以进行 我国原盐的组成见表 2-1 表 2-1 中国原盐组成 品种 产地 NaCl Ca2 Mg2 SO 4 2- 水不溶物 水分 河北长芦 94.47 0.17 0.13 0.38 0.14 2.42 海 辽宁复州湾 93.31 0.22 0.14 0.65 0.96 3.83 山东青岛 94.21 0.21 0.11 0.62 0.15 3.70 盐 江苏淮北 93.03 0.12 0.20 0.75 0.04 4.07 浙江梅山 93.27 0.14 0.16 0.29 4.0 内蒙雅布赖 99.05 0.07 0.02 0.21 0.43 0.105 湖 青海茶卡 97.56 0.27 0.05 0.67 0.41 0.48 盐 新疆盐湖 96.38 0.11 0.04 0.99 0.65 0.64 井 四川自贡 97.94 0.18 0.04 0.35 0.14 0.79 矿 四川五通桥 96.82 0.27 0.01 0.31 盐 安徽宣城 92.70 0.37 0.16 0.4 5.4 0.28 纯 净的氯化钠很少潮解，工业原盐中因含有CaCl 2 、MgCl 2 及Na 2 SO 4 等杂质， -6-极易吸收空气中水分而潮解结块。

原盐的潮解对运输、贮存及使用会带来一定困难因此为了减少其对工业生产的不利影响，就要对盐水进行精制2.2 盐水精制工艺 原盐是氯碱工业的主要原料而盐水精制工艺是氯碱生产的起点，也是氯碱生产中保证后续工段正常高效运行、取经济效益得的重要工段其任务是通过固体盐的溶化，粗盐水的化学精制，沉淀及不溶物的沉降，精制盐水的过滤与中和，供应符合电解槽需要的高纯度的饱。