10万吨年离子膜烧碱新建项目

10万吨年离子膜烧碱新建项目
10万吨年离子膜烧碱新建项目

10万吨/年离子膜烧碱新建

项目

院系:环化系

专业:应用化工技术

学号:2013040818

姓名:李家祥

目录

一、设计依据

二、设计原则与分工

三、方案设计过程

四、设计感想与设计讨论

五、参考文献

六、附图

一、设计依据

1.XXX集团新建10万吨/年离子膜烧碱一次盐水水量。

2.XXX集团对一次盐水精制的要求。

1)氯化钠含量要高,一般要求大于90%。

2)化学杂质要少。钙镁离子总量要小于1%。硫酸根离子小于0.5%;

3)不溶于水的机械杂质要少;

二、设计原则与分工

1.设计范围

化盐池一次盐水至精制盐水槽。

2.设计原则

1)投资少,运行费用低,一次精制盐水质量高;

2)采用手动和自动相结合管理,降低工作强度,使操作方便。

3.设计规范和标准

1)《钢结构设计规范》GBJ17-88

2)《室外排水设计规范》GBJ14-87(1997年版)

3)《建筑设计防火规范》GBJ16-87

4)《工业企业照明设计标准》GB50034-92

5)《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-92

6)《工厂企业厂界噪声标准》GB12348-90

7)《地基基础设计规范》DBJ-11-89

三、方案设计

1.项目概述

XXX集团新建10万吨/年离子膜烧碱项目,在盐水精制环节需要设计一套全新的盐水精制工艺。

我国传统的离子膜烧碱盐水一次过滤一般采用澄清桶-砂滤器-碳素管法。

其中,该法预处理器——澄清桶+砂滤器存在占地面积大、过滤精度不够高、出水水质不稳定、易返浑等缺点;碳素管过滤器设备则需预涂α-纤维素,操作复杂,运行费用太高,严重影响氯碱企业的竞争力。后来出现预处理+膜法的盐水精制工艺,盐水质量较好,但存在处理流程较长,运行费用较高,操作管理比较复杂的缺点。因此需要一种更经济、操作更简单的方法提高一次精制盐水的质量和稳定性。

2、设计参数

(1)设计水量:130m3/h

(2)设计水质:混合反应后悬浮物含量≤5000mg/L

(3)设计标准:离子膜电解工艺一次精制盐水要求:出水悬浮物(ss)含

量≤1mg/L。

(4)生产1吨烧碱需要消耗的一次盐水流量: 130m3/h(一次盐水浓度为

305±5g/L,生产工作时间按8000h计算。)

3、工艺方案的选择

原盐是氯碱工业的主要原料,将原盐制成盐水,由于原盐的不纯,使盐水中常含有悬浮物和金属离子(如:Ca2+、Mg2+、Fe3+等)。这些物质进入电解工序,则会损坏电解膜,缩短电解膜的使用寿命,因此必须通过精制将这些离子除去。

盐水精制一般采用加入化学药剂生成几乎不溶解的化学沉淀物,然后通过澄清、过滤等手段达到目的。在澄清过滤的同时也达到去除泥沙及机械杂质的目的。

目前盐水电解生产烧碱的方法主要有隔膜法和离子膜法,离子膜法具有综合能耗低、液碱浓度高、氯氢纯度高、装置自动化控制程度高、环境污染轻等优势,是当今世界公认的先进制碱技术及发展方向。

通过附图1中的几种工艺比较,从对比情况来看, 传统方法已经淘汰,凯膜技术虽然应用广泛,但在工艺中还有所欠缺,陶瓷膜及西恩过滤工艺相对凯膜工艺流程更简化, 控制更简单, 从而在投资及运行费用上也更省。由于陶瓷膜及西恩过滤技术的固液分离技术不同, 西恩过滤器出水质量会有波动, 而陶瓷膜工艺动力电消耗较高,从实际生产需要考虑选择以西恩过滤器为主的盐水精制工艺,

工艺流程框图如下:

原 盐

虑盐水回流

图1、CN 过滤器法工艺流程方框图 注:工艺流程图如附图2

4、工艺流程说明

将仓库里的原盐通过运输带送入化盐池溶解后经过折流槽后进入混合反应槽,投加NaOH 和Na 2CO 3,使Ca 2+、Mg 2+生成CaCO 3和Mg(OH)2,搅拌一段时间后,保证盐水充分混合反应(即浑盐水加药后在混合反应槽中停留2小时以上),然后进入CN 过滤器进行固液分离,进过滤器前投加BaCl 2 。经过CNI 型及CNII 型过滤器处理后,上清液清澈透明,出水悬浮物稳定在1mg/L 以下,可直接进入二次盐水精制工段。

过滤器底部排放的盐泥则用泵打入板框压滤机进行脱水,干泥外运处理,盐水则回到混合反应槽。

CN 过滤器采用连续运行方式,反冲和排放盐泥时可不必停泵。CN 过滤器反冲不需要任何介质,不存在化学药剂再生和膜更换费用。过滤器操作简单,方便实现自动化,降低工作强度。CNII 过滤器一般每隔2~4小时反冲一次,排放盐泥每次约2~3m 3,CNI 型过滤器一般每隔12~24小时排泥反冲一次,具体可根据进水悬浮物浓度决定。

5、自控系统

在本方案中,每套CN 过滤器的出水口处都安装一台浊度仪,可对过滤器的

化盐池

折流槽 混合槽

CN I 过滤器 CN II 过滤器

一次盐水贮槽

加药槽 盐泥

二次盐水工艺

加药槽

工作状况和出水水质实现在线监控。在运行过程中能及时发现并解决问题。

过滤器的日常操作中主要是定时排放浓缩液,新型CN过滤器的排浓缩阀采

用气动阀,日常的排料操作可通过控制室的DCS系统(或PLC系统)来进行,

大大减轻了劳动强度。

6、工艺特点

(1)与传统澄清桶-砂滤-碳素管工艺相比,以CN过滤器为主的新工艺简化

了工艺流程,占地面积小,设备投资少。

(2)CN过滤器采用连续运行,反冲放泥无需停泵。相对于预处理+膜分离工艺,CN过滤反冲操作方便,无需任何介质。运行功耗低,运行费用少,不需要药剂

化学再生和膜更换费用,使用寿命长。

(3)CN过滤器悬浮物去除率高且稳定,操作弹性较大,出水水质基本不会受

进水水质波动的影响,保证了一次精制盐水的质量液固分离一次完成,无需其他

附属设备。而传统工艺耐冲击负荷能力差,一旦进水出现较大波动,反应较慢,则不仅影响了一次精制盐水的质量,而且会污染离子膜设备,造成运行不正常。(4)操作简单,自动化程度高,大大降低了操作人员的工作量,减少了人为因

素的影响。

(5)降低了对原盐质量的要求,拓宽了选盐的范围,给原料采购提供了方便。7.工艺计算

物料衡算:

计算基准:本设计中的物料衡算均以小时为时间基准,工作时间定位8000

小时.

1)设计依据

本设计中烧碱装置的年生产能力为10万吨。采用的烧碱规格如下:图二烧碱规格表

烧碱的等级NaOH含量Na2CO3含量NaCl含量Fe2O3含量水分含量% % % % %

以此为依据进行下面的计算。

2)每小时生产的纯净烧碱产品的计算

h Kg /120008000

%

9610107=??

3)每小时理论消耗的食盐的质量计算

设食盐的质量流量为G

由反应方程式:

2Na Cl + 2H 2O —→ 2Na OH + H 2↑ + Cl 2↑

2×58.5 2×40

G 12000

G = 80

11712000?= 17550kg/h

4)每小时实际消耗的原盐的质量计算

原盐规格如表:

图三原盐规格表

序号 物质 含量

品级 ≥96.0 ≤0.8% ≤0.03% ≤0.005 ≤3.0

1 NaCl ≥95.0 %

2 CaCl 2 ≤0.20 %

3 MgSO

4 ≤0.1

5 % 4 MgCl 2 ≤0.20 % 5 不溶性杂质 ≤0.65 %

6 水分 ≤3.50 %

由于副反应存在,综合考虑食盐中的损失率为2.5%.

则加入的实际原盐量应为:

h K /g 17089%

95025

.117550=?

5)原盐中各组分的流量

由原盐规格可计算原盐中各组分的质量流量:

NaCl 的质量流量 : 17089×95% = 16234.55kg/h CaCl 2的质量流量 : 17089×0.20% =34.1 kg/h MgCl 2的质量流量 : 17089×0.15% = 25.6 kg/h MgSO 4的质量流量: 17089×0.20% =34.1 kg/h

Na 2SO 4的质量流量: 17089×0.30% = 51.3 kg/h 不溶性杂质的质量流量17089×0.65% =111.1 kg/h 水分的质量流量: 17089×3.50% = 598.1 kg/h

6)盐水精制剂的用量

设加入Na 2CO 3的质量为m 1(kg)、沉淀CaCO 3为x 1(kg)、NaCl 为y 1(kg); CaCl 2 + Na 2CO 3 = CaCO 3↓ + 2 NaCl 111 106 100 2×58.5

34.1 m 1 x 1 y 1 解得:m 1=32.5kg x 1= 30.7kg y 1=35.9kg

假设有5%的Na 2CO 3损耗,则每小时实际加入Na 2CO 3的质量为: m 1=32.5×(1+0.05)=34.1kg

设加入NaOH 的质量为m 2(kg)、沉淀Mg(OH)2为x 2(kg) 、NaCl 为y 2(kg);

MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaCl 95 2×40 58 2×58.5

25.6 m 2 x 2 y 2 解得:m 2= 25.5Kg x 2= 15.6 Kg y 2=31.5Kg 加入Na OH 的质量为m 3(kg)、沉淀Mg(OH)2为x 3(kg) 、Na 2SO 4为y 3(kg);

MgSO 4 + 2Na OH = Mg(OH)2

+

Na 2SO 4

120 2×40

58 142

31.4 m 3

x 3 y 3

解得: m 3= 20.9kg x 3=15.1kg y 3=37.1kg

假设有5%的Na OH 损耗,则每小时实际加入Na OH 的质量为:

m 322.59)05.01()9.205.35(=+?+=kg

设加入BaCl 2的质量为m 4(kg)、沉淀BaSO 4为x 4(kg)、Na Cl 为y 4(kg);

Na SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4↓ + 2Na Cl 142 138 241 2×58.5 51.3+37.1 m 4 x 4 y 4

解得: m 4=85.9kg x 4=150kg y 4=72.8kg

8、主要设备及选型

设备设计与选型的基本要求:

化工设备是化工生产中重要的物质基础,对生产过程起着重要作用。因此,在设计过程中要考虑工艺上的要求,运行的可靠性,操作的安全性,便于连续生产和自动化生产,要能创造良好的工作环境和无污染,便于购置和容易制造。 总之,要考虑到先进、适用、高效、安全、可靠、省材、节约资源等原则。可从技术经济指标和设备制造结构两方面入手。 此工艺中可用到的设备大概如下表。 图七主要设备表

序号

名称

规格

数量

备注

1 化盐池 120m 3 3

2 折流槽 20m 1

3 混合反应槽 180m 3 3 带搅拌 4

精制盐水槽

2000m 3

5

5 盐泥槽1000m3 1

6 化盐水槽2500m3 5

7 盐水中间泵Q=360m3/h;H=40m

N=60kw

2 一用一备

8 过滤器进液泵Q=360m3/h;H=40m

N=60kw

2

一用一备

变频

9 精盐水泵Q=360m3/h;H=40m

N=60kw

2

10 回收盐水泵Q=100m3/h;H=30m

N=22kw

1

11 NaOH高位槽15m3 2

12 Na

2CO

3

高位槽15m3 1

13 Na

2CO

3

提升泵

Q=5m3/h;H=30m

N=3k

2 一用一备

14 BaCl

2

加药槽15m3 1

15 BaCl

2加药泵

Q=5m3/h;H=30m

N=3

2

一用一备

变频

16 盐泥泵Q=100m3/h;H=65m

N=45kw

2

17 化盐水泵Q=120m3/h;H=30m

N=22kw

2

18 板框压滤机S=260m2 2

19 板式换热器S=150m2 1

9、车间布置

基本资料:初步设计需要的工艺流程图、施工设计需要管道仪表流程图、物料衡算数据及物料性质、相关设备表、车间定员以及建厂地形等资料。

1)布置原则

要满足生产工艺要求;要符合经济原则;要符合安全生产要求;便于安装和检修作业;要有良好的操作环境。

2)设计的主要内容

车间包括:生产部门、辅助部门、生活部门三部分,设计时应根据生产流程、原料、中间体、产品物化性质以及它们之间的关系,确定应给设计几个工段,需要哪些辅助部门和生活部门。

3)设备布置技术要素

生产工艺对送个吧布置的要求:满足生产工艺的前提下,要保证水平方向和垂直方向的连续性;尽可能的将相同设备放在一起集中管理、排列整齐;要尽可能地缩短设备间管线;传动设备要有安全防护设施等。

设备安装专业对布置的要求:要考虑设备能顺利进出车间;设备的大小、安装、检修及拆卸所需要的空间和面积合理;通过楼层的设备,楼面上面要设置吊装孔。

厂房建筑对设备布置的要求:凡是笨重的设备在工作时都有巨大的振动,所以在建筑方面要做到防振措施;布置设备时应避开建筑物的柱子、梁及沉降缝或伸缩缝;厂房中操作台必须统一有利于操作又显得美观;设备尽可能避免布置在窗前,以免影响采光和开窗;在厂房的大门或楼梯旁布置设备时,不要影响开门和行人出入畅通。

10、非工艺专业要求

1)管道设计与要求

设计压力:

化工管道及其组成件设计压力应不低于操作过程中有由内压与温度组合的最苛刻条件下的压力。

所有与设备或者压力容器连接的管道,其设计压力应不低于设备或容器的设计压力,并满足一下要求:设置安全泄压装置的管道,其设计压力应不低于安全泄放压力与液柱静压力之和;没有设置安全泄压装置时,其设计压力不应低于压力源可能达到的最高压力和静液柱压力之和。

设计温度:

化工管道及其组成件的设计温度不应低于操作过程中,由压力和温度构成的最苛刻的条件要求。不同管道的设计温度由以下要求确定:

○1无隔热层管道的设计温度:SHA级的管道组成件,应当取介质温度为设计温度,如取其他温度作为设计温度时必须通过计算并通过实验核实。

○2其余级别的管道及其组成件的设计温度,当介质的温度小于65度时取介质温度,当介质温度大于或等于65度时按下列原则选取:

A、管子、对焊管件、承插焊或对焊阀门及其他壁厚与管道相近的组成件设

温度不一般高小于95%介质温度。

B、法兰、垫片及带法兰的阀门管件应不低于90%介质温度。

C、螺栓、螺母等紧固件应不低于80%介质温度。

○3带外隔热层得管道应根据温度条件对管材的作用后果的严重性取介质的最高最低工作温度作为设计温度。

○4带村里或内隔热层得管道,其基体材料设计温度应经产热计算或实测确定。○5带夹套会伴热的管道当工艺温度高于伴热介质时,取工艺介质温度为设计温度;当工艺介质温度低于伴热介质温度时,取伴热介质温度减10度和工艺介质温度较高者

○6对于安全泄压管道应取排放时可能出现的最高温度或最低温度作为设计温度。○7要求吹扫的管道应根据具体条件确定。

设备的管道布置:

泵的管道布置:泵体不宜承受进出口管道和阀门的重量,故进泵前和出泵后的管道必须设置支持装置,尽可能做到泵移走时不设临时支架。吸入管道应尽可能短,少拐弯,并避免突然缩小管径。吸入管道的直径不应小于泵的吸入口。当泵的吸入口为水平方向时,应配置偏心异径管,采用的泵的吸入口为垂直方向,可配置同心异径管。为防止泵停时物料倒冲,泵的排出管上应设止回阀。止回阀应设在切断阀之前,停车后将切断阀关闭,以免止回阀的阀板长期受压损坏。

立式容器的管道布置:容器底部排出管道沿墙铺设离墙距离应小些,可节省占地面积,设备间距要求大些,以便操作人员切换阀门与检修。排出管在设备前引出。设备间距离及设备离墙距离均可以小些,排出管通过阀门后一般应立即引至地下,使管道走地沟或楼面下。排出管在设备底中心引入,适用于设备底部离地面较高,有足够距离可以安装和操作阀门,这样铺设高度短,占地面积小,布置紧凑。

卧式槽的进、出料口位置应分别在两端,一般进料在顶部、出料在底部,进入容器的管道铺设在设备前部。

其他管道布置:管道最高点设置放气阀,最低点设置放净阀,排放管道阀门靠近主管设备放空排气阀门最好应与设备本体直接链接。排放易燃易爆的气体管道上应设置阻火器,室外容器的排气管道上的阻火器应放置在排气管接口(与设

备相接的口)500mm处,室内容器的排气必须接出屋顶,阻火器放在屋面上或靠近屋面,阻火器至排放口之间的距离不宜超过1m。管路上设置取样点时,应选择便于操作、取出样品有代表性、真实性的位置。

管道支吊架的选用:定型管架包括十大类:管托、管卡;管吊;型钢吊架;柱架;墙架;平管支架;弯管支架;立管支架;大管支承的管架;弹簧托、弹簧吊和弹簧吊架。

管道布置应考虑的因素:

物料因素:有腐蚀性物料的管道,应布置在平行管道的下方或外侧。易燃、易爆、有毒和有腐蚀性物料的管道不应敷设在生活区、楼梯和走廊处,并配置安全阀、防暴膜、阻火器、水封等。防水、防暴装置、放空管应引至室外指定地方或高出屋面2m以上。

冷热管道尽量分开布置。不得已时,热管在上,冷管在下。其保温层外表面的间距,上下并行时一般不小于0.5m。交叉排列时,不应小于0.25m,保温材料及保温层的厚度根据规范规定。

管路布置,除满足正常生产要求外,还应符合开、停工和处理事故的要求。开停工时,由于有关部分有开,有停,应当设置旁路管道,还应设置开工装料,停工时排料及不合格产品的再加工管道,管路应能适应操作变化,避免繁琐,防止浪费。

在蒸汽主管和长距离管线的适当地点应分别设置带疏水器的放水口及膨胀器。为了安全起见,尽量不要把高压蒸汽直接引入低压蒸气系统。如有必要,应装减压阀并在低压系统上装安全阀。

污水应排放至专门系统,并考虑综合利用。根据污水的具体情况,可分别用合流式(即工业污水、雨水和便溺水全部由一个管网排出)或分流式(即工业污水和便溺水由一个管网排出,雨水和工业清水则由另一个管网排出)。有毒的污水须经处理后,方可排放。真空管线应尽量缩短,避免过多的曲折,使阻力小,达到更大的真空度。还应避免用截止阀,因其阻力大,影响系统的真空度。

施工、操作及维修:支管多的管道应布置在并行管的外侧。引支管时,气体管从上方引出,液体管从下方引出。管道应集中架空布置,尽量走直线,少拐弯,不要挡门窗和妨碍设备、阀门、管件等的维修;不应妨碍吊车作业;在行走过道

地面2.2m的空间也不应安装管道。

管道应避免出现“气袋”、“口袋”和“盲肠”。集气系统的布置应使得蒸汽能方便地向最高点排放。如有可能管道应沿墙安装,管与墙间距离以能容纳管件、阀门及方便维修为原则。

安全生产:阀门要布置在便于操作的部位。操作频繁的阀门应按操作顺序排列。容易开错且会引起重大事故的阀门,相互间距要拉开,并涂刷不同颜色。地下管道通过道路或有负荷地区,应加保护措施。管道与阀门的重量,不要考虑支撑在设备上(尤其是制设备、非金属材料设备、硅铁泵等)。

其他因素:距离较近的两设备间,管道一般不应直连,因垫片不宜配准,故难以紧密连接。设备之一未与建筑物固定或有波形伸缩者例外,建议采用45。斜接或90。弯接。管道通过楼板、屋顶或墙时,应安装一个直径大的管套,管套应高出楼板,平台表面50mm。管道布置中应顾及电缆、照明、仪表、暖风等其他管道,应全面考虑,各就各位。

管路设计一般原则:

①管道应成列平行敷设,尽量定直线、少拐弯(除自然补偿或方便安装、检修、操作需要之外) ,少交叉以减少管架的数量,节省管架材料,便于施工。

②设备间的管道连接,应尽可能地短而直,尤其用合金钢的管道和工艺要求压降较小的管道。

③当管道改变标高或走向时,应避免管道形成积聚气体的“气袋”或液体的“口袋”和盲肠。如不可避免时应于高点设放空阀,低点设放净阀。

④输送有毒或有腐蚀性介质的管道,不得在人行通道上设置阀件、伸缩器、法兰等,以免法兰渗漏时介质落入人身上而发生工伤事故。

⑤易燃、易爆介质的管道,不得敷设在生活间、楼梯间和走廊等处。

⑥管道布置不应挡门、窗,应避免通过电动机、配电盘、仪表盘的上空;在有吊车的情况下,管道布置不应妨害吊车工作。

⑦气体或蒸汽管道应从主管上部引出支管,以减少冷凝液的携带;管线要有坡度、以免管内或设备内积液。

⑧由于管法兰处易泄露,生产管道除与设备接口和法兰阀门、特殊管件连接处采用法兰连接外,其他均应采用对焊连接。

⑨不保温、不保冷的常温管道除有坡度要求外,一般不设管托。

2)公用工程设计要求:

采暖通风设计:通风空调的目的是排除并控制车间内余热、余湿、有害气体以及粉尘等,使车间内空气保持适宜的温度、湿度、气流速度和卫生清洁的要求,以确保生产工艺和生活舒适所需的环境。

设计条件:工艺流程图、设备一览表、采暖方式(集中式和分散式)、通风方式(自然通风或机械排风),设备的散热量、产生的有害物质、性质、数量和生产的粉尘情况。

给水、排水设计:厂区生活水系统供厂区生活区、生产车间办公室、化验及卫生器具等用水,水质符合生活饮用水卫生标准(GB5749-94)。

生活水由园区外的生活给水管网供给,生活水进水总管和分管设置阀门和流量计,以便管理用;生活水管道在厂区内采用枝状供水方式。

生产排水方面有按设备布置图标明排水设备名称和排水点,排水条件如排水量、排水压力、水温和成分等;采用的处理方法、排水的方式是连续或间断排水等;排水位置要标高。

消防用水方面一般设置独立的供水系统,包括消防水池、消防水泵和消防水管道系统

等。根据《建筑设计防火规范》中的规定设计出符合要求的供水系统。

配电设计要求:有全厂用电要求和设备清单,供电协议及相关资料,与气象、水文、地质等准备资料;按照相关的供电原则进行配电,做好供电中的防火防爆工作,各类用电要分明管理到位,做到合理用电,节约用电的原则。

11、三废处理

1 )含氯废气的处理

离子膜烧碱生产中从脱氯塔排出的含氯空气与氯氢处理工段氯水汽提塔排出的含氯尾气一道送至氯碱厂现有的尾气处理装置用氢氧化钠吸收,生产副产品次氯酸钠。

当氯压机发生故障时,氯气冲破系统中的水封进入氯气事故处理塔,通过联锁从高位槽加入碱液吸收。

2 )烧碱各工段排出的酸碱性废水的处理。

该废水的排放方式基本上是间断的,冲击负荷很大,酸碱性废水一起进入氯碱厂的水量调节槽,用耐腐蚀泵送至公司的中和处理站进行pH调整,处理后排入全厂下水,循环利用。

3 )盐泥的处理

盐水精制排出的盐泥泥浆先经洗涤,经三层洗泥桶尽量渗出其中的盐份,再经板框压滤机脱水后,盐泥(含水60%左右,含盐低于2g/l)作为生产轻质氧化镁的氯化钙的原料出售。

4 )化盐原渣的处理。

化盐桶每月排出的废渣,主要为不溶物质(如石块、泥沙、草屑等),用以填坑。

四、设计感受与设计讨论

通过对《化工设计概论》这门课程的学习,掌握了设计的基本原则,化工设计包括设计准备工作,方案的设计,化工计算,车间布置的设计,化工管路设计等,化工设计是一门综合性的学科,它建立在化学、化工制图、化工原理、化工过程及设备、化工反应工程、化工工艺等的基础上的综合性很强的课程,是一门很实用的学科。通过一次盐水精制工艺设计,我们可以将所学的理论知识与实际相结合,更清楚的了解到化工设计的具体知识,让我学以致用。

当然,此篇设计可能不够全面,想的还不够周到,望老师多加指正。

五、参考文献:

[1] 孙勤, 赫飞.国内氯碱生产技术近况综述. 氯碱工业, 2007,(8) : 1-9

[2] 费红丽.国内氯碱行业盐水精制工艺状况( 2000- 2003) 调查报告.氯碱工业, 2005,(5): 16- 17

[3]百度百科.

[4]杨秀琴,化工设计与概论[M],化学工业出版社,2010年。

附图,加药槽盐泥原盐

化盐池折流槽混合槽

加药槽CNⅠ过滤器

CNⅡ过滤器

年产10万吨啤酒厂设计_本科生毕业论文(设计)

本科生毕业设计年产10万吨啤酒厂设计 姓名 学号 专业食品科学与工程班级 指导教师 学部食品与环境学部答辩日期

黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)评语(一) 姓名学号专业 班级 05-D 总 成绩 毕业论文(设计)题目:年产10万吨啤酒厂设计 答 辩 委 员 会 评 语 答辩成绩 主任签字:年月日答辩委员会成员签字 学部 毕业 论文 (设 计)领 导小 组意 见 组长签字:年月日学部公章

黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)评语(二)姓名李季学号054131235 专业班级05-D 毕业论文(设计)题目:年产10万吨啤酒厂设计 指导教师成绩 指 导 教 师 评 语 指导教师签字:年月日

黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)评语(三)姓名李季学号054131235 专业班级05-D 毕业论文(设计)题目:年产10万吨啤酒厂设计 评阅教师成绩 评 阅 教 师 评 语 评阅教师签字:年月日

黑龙江东方学院本科生毕业论文(设计)任务书姓名李季学号054131235专业班级05-D 毕业论文(设计)题目:年产10万吨啤酒厂设计 毕业论文(设计)的立题依据 主要内容及要求 进度安排 学生签字: 指导教师签字: 年月日本表一式三份,学生本人、指导教师、学部各一份。

年产10万吨啤酒厂设计 摘要 本文主要是简要的介绍年产10万吨10度淡色啤酒厂的工厂设计。它主要包括啤酒发展,啤酒原料,啤酒厂建设的目的,啤酒厂的规划,啤酒工艺计算、啤酒厂设备的计算和重点设备的计算,啤酒厂的发展状况,啤酒厂资金的估算等方面的内容主要是糖化车间的工艺。本设计一共画二张图:全厂平面布置图、工艺流程图。 本文设计的工厂采用3班倒的工作制,每天工作时间24小时,除去设备清洗和升温时间4小时,实际生产时间按20小时计,本设计设计了一个年产量10万吨啤酒厂主车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备、等等。 关键词:啤酒厂;工厂设计;工艺流程

河北沧州大化集团有限责任公司万吨年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境影响报告书

河北沧州大化集团有限责任公司1万吨/年单极式离子膜烧碱新技术开发项目环境影响报告书 第三章工程分析 一、现有工程工程概况及污染源调查 (一)产品及规模 现有工程主要产品及生产规模为: 烧碱30000t/a,液氯18000t/a,盐酸21000t/a。 (二)生产工艺 该厂现有3万吨/年烧碱装置为金属阳极隔膜电解法,其工艺过程主要包括化盐、电解、氢处理、氯处理、液氯、碱蒸发、盐酸等工段。 1、盐水工段 盐水生产是将原料盐溶解成饱和的氯化钠溶液,并经精制反应、澄清、过滤、中和等过程使之成为电解所需的合格的精盐水。在盐水生产过程中,排放物主要是盐泥。 2、电解工段 将化盐工段送来的精制盐水连续均匀地分别输入各个电解槽,在直流电的作用下,盐水被电解生成H2、Cl2、NaOH溶液。 在阳极上产生的氯气经氯气管送至氯气处理工序;在阴极上产生的氢气导入氢

气管送至氢气站,电解液自阴极箱导出管导出,流入电解液总管,送蒸发工段。反应原理为: 阳极反应:2Cl-2e → Cl2 阴极反应:2H2O+2e →H2↑+2OH- Na++OH-→ NaOH 总反应式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 由上述食盐水溶液电解反应式可知,电解过程中每生成一吨100%NaOH电解液,可同时产生0.886吨氯气及0.025吨氢气,需要折合100%NaCl1.461吨。 3、氢气处理工段 自电解工段来的80~90℃的高温氢气通过冷凝,除去所含水份,再用罗茨鼓风机加压送入氯化氢合成工段。 4、氯气处理及液氯工段 由电解来的80~90℃的高温氯气首先经过冷却,然后经三组并联的泡沫干燥塔,在塔板上与溢流下来的浓硫酸呈泡沫状充分接触,氯气中的水份被浓硫酸除去。 冷却时产生的含氯废水,现有装置直接排全厂循环水池。 由氯气处工序来的压缩氯气,经液化机组以氨制冷,将氯气在低温下液化,冷凝下来的液氯进入计量槽和液氯贮槽,并灌瓶包装出售,液化尾气送盐酸工段。

泡菜设计

年产10万吨泡菜的工厂工艺设计 第一章泡菜绪论 1.1泡菜简介 1.1.1泡菜的定义 泡菜,古称葅,是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。一般来说,只要是纤维丰富的蔬菜或水果,都可以被制成泡菜。泡菜含有丰富的维生素和钙、磷等无机物,既能为人体提供充足的营养,又能预防动脉硬化等疾病。 四川泡菜,英文名:Pickles, Sichuan Style,又叫泡酸菜,味道咸酸,口感脆生,色泽鲜亮,香味扑鼻,开胃提神,醒酒去腻,老少适宜,一年四季都可以制作,但制作时气候环境十分讲究,是居家过日子常备的小菜,是中国四川家喻户晓的一种佐餐菜肴。 1.1.2四川泡菜的特点 多样色彩,咸酸适口,略带甜香 1.1.3四川泡菜的分类 四川泡菜按用途可分:调料菜和下饭菜——调料菜即可用做烹饪菜肴的调料,比如泡椒(灯笼椒、野山椒)、泡姜、泡蒜;下饭菜即捞起来或单或杂或浇点辣椒油就可伴饭伴粥的,萝卜棵儿、芹菜条儿、白菜叶儿等等大部分泡菜都属此列。 四川泡菜按泡制时间又可分:滚水菜和深水菜——滚水菜又叫“洗澡菜”,意即在泡菜水里呆一、两天即成,需要随泡随吃泡长了变酸的,比如萝卜皮儿、莴苣条、叶类等;至于深水菜,顾名思义就是那些可以在泡菜水里常呆的,比如仔姜、蒜、泡椒、心里美等。 1.1.4泡菜的营养价值 1.1.4.1维持膳食营养均衡,是低热量食品。 四川泡菜是以新鲜蔬菜为原料,经泡渍发酵而生产的,是对蔬菜进行的“冷加工”,较其它加工蔬菜的有益成分损失较少,所以泡菜营养丰富。四川泡菜富

含纤维素(有的达到0.608%,较泡渍发酵之前有明显的提高),维生素C、维生素B1.维生素B2等多种维生素,钙、铁、锌、等多种矿物质(铁有的达到3.63 mg/kg,钙、铁等微量元素较泡渍发酵之前有明显的提高),碳水化合物、氨基酸、蛋白质、脂肪等营养物质。可以满足人体需要的膳食营养均衡,是很好的低热量食品。 1.1.4.2调节肠道微生态平衡,是营养健康食品。 1.1.4.3促进营养物质的吸收。 乳酸菌主要定殖人体小肠和大肠内,它们利用糖类发酵,产生乳酸、乙酸、丙酸和丁酸等有机酸,这有利于肠道营养物质的吸收。而大肠中的各种微生物则利用这些占碳水化合物全部能量的40%-50%的有机酸进行新陈代谢活动,促进了营养物质的吸收。而且,乳酸菌还能合成B族、K族维生素等。 1.1.4.4改善肠道功能。 乳酸菌发酵的代谢最终产物之一是乳酸,乳酸的积累导致肠道PH值下降,这可以对许多G+及G-细菌产生广泛的抑制作用,即强烈的抗菌作用等,对人体起到了清洁肠胃的作用,它促进了肠胃蛋白质分解激素pepsi n的分泌,调整肠内微生物分布,使肠道内的微生物分布趋于平衡,从而改善肠道功能。乳酸菌发酵代谢的另一产物是细菌素(如类抗生素物质、细菌致死性蛋白等),是具有拮抗作用的物质,可调节肠道功能。 1.1.4.5降低血脂胆固醇水平和血脂浓度 乳酸菌能在肠定殖,而且能耐受较高的酸环境而存活,并且都具有降低胆固醇的作用。Zacconi等给小鼠灌喂某些乳酸菌后,雄性及雌性小鼠血液中胆固醇的浓度分别下降7.8%和16.9%。 1.1.4.6 抗高血压作用 某些乳酸菌发酵产生的代谢产物小肽和寡肽,可以抑制血管紧张素转化酶(ACE),在体内能抗高血压。一些乳酸菌细胞壁中的肽聚糖成分,自溶后获得的细胞裂解物(LEX)对于收缩压有显著的降低作用。在乳酸菌对人体健康众多的调节作用不中,仅有抗高血压作用是与其菌体成分和其代谢产物相关,并不要求菌体以活细胞到达体内。 1.1.4.7预防糖尿病

离子膜烧碱装置工艺培训课件

离子膜烧碱装臵工艺培训课件 一、装臵简介 巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装臵,一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装臵,一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装臵。 二、烧碱制碱技术的发展历程 烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。 离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产,最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。 膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的,目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产,我国去年开始山东东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。 三、装臵工序简介 装臵分为20000t/a离子膜装臵精制、电解工序、氢处理工序,氯气送50000t/a离子膜装臵氯干燥处理;50000t/a离子膜装臵分为

精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。 四、原材料产品简绍 产品性质 30%离子膜烧碱 30%离子膜烧碱化学分子式NaOH,比重约1.3左右,分子量40,凝固点4.65℃,生成热101.99 千卡/克分子,熔点318.4℃、沸点1390℃。30%离子膜烧碱为无色粘状液体,呈强碱性,对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性,可吸收氯气和二氧化碳。离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域,是一种基本无机化工原料。 氯气(Cl2) 氯气化学分子式Cl2,在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。密度为3.21,是空气的2.45倍。易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳,难溶于饱和食盐水。在常温下,氯气被加压到0.6~0.8MPa或在常压下冷却到-35~40℃时就能液化为黄绿色透明液体。液氯的密度为 1.47,熔点-102℃,沸点-34.6℃,气化热62kcal/kg(36℃)。氯气的化学性质很活泼,是一种活泼的非金属。液氯为第二类危险化学品,人体吸入浓度为2.5mg/m的氯气时,就会死亡。氯气爆炸的危害包括两部分:爆炸本身造成的危害及泄漏的氯气造成的二次危害常温下水中的溶解度为5~7g/l,湿氯气对绝大部分金属具有强烈的腐蚀性。氯气与氢气混合后在温度和光的作用下可

离子膜烧碱工艺流程

离子膜烧碱工艺流程 https://www.360docs.net/doc/b717830922.html,/thread-437527-1-1.html CAD 邢家悟主编《离子膜法制烧碱操作问答》(化学工业出版社,2009年7月) 第一章盐水精制甲元 1.盐水精制的目的 氯碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料,都含有Ca2+、Mg2+、SO2-等无机杂质,以及细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,从而使其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。 2.盐水精制工艺简述 直至20世纪70年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤,使盐水中的悬浮物小于1×10-6,然后进入离子交换树脂塔,进行二次精制,得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。其工艺流程简图如图1所示。 第二章电解单元 92.离子膜电解槽电解反应的基本原理 离子膜电解槽电解反应的基本原理是将电能转换为化学能,将盐水电解,生成NaOH、Cl2、H2,如图20所示,在离子膜电解槽阳极室(图示左侧),盐水在离子膜电

解槽中电离成Na+和Cl-,其中Na+在电荷作用下,通过具有选择性的阳离子膜迁移到阴极室(图示右侧),留下的Cl-在阳极电解作用下生成氯气。阴极室内的H2O电离成为H+和OH-,其中OH-被具有选择性的阳离子挡在阴极室与从阳极室过来的Na+结合成为产物NaOH,H+在阴极电解作用下生成氢气。 93.离子膜电解槽的类型 离子膜电解槽按照单元槽的结构形式不同,分为单极式离子膜电解槽(图21)和复极式离子膜电解槽(图22)。单极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上只有一种电极,即单元槽是阳极单元槽或阴极单元槽,不存在一个单元槽上既有阳极又有阴极的情况。复极式离子膜电解槽是指在一个单元槽上,既有阳极又有阴极(每台离子膜电解槽的最端头的端单元槽除外),是阴阳极一体的单元槽。 94.不同类型离子膜电解槽的供电方式 离子膜电解槽的供电方式有两种∶并联和串联。在一台单极式离子膜电解槽内部(参见图23),直流供电电路是并联的,因此总电流即为通过各个单元槽的电流之和,各单元槽的电压基本相等,所以单极式离子膜电解槽的特点是低电压大电流。

离子膜烧碱工程-设备防腐蚀方案

离子膜烧碱工程 设备防腐蚀方案 审批: 审核: 编制: 二○一七年十二月三十一日

目录 目录 (1) 一、编制说明 (2) 一、编制说明 (2) 二、编制依据 (2) 三、工程概况 (2) 四、施工流程及准备 (4) 五、施工工艺 (5) 六、防腐层检查 (7) 七、卫生、安全和环境保护 (7) 八、劳动力组织及机具计划 (7) 九、安全技术措施 (8) 十、质量保证措施 (8)

一、编制说明 本施工方案为离子膜烧碱工程之设备防腐蚀方案,用于安装现场施工指导及要求; 具体防腐蚀技术要求及材料选用是结合其他类似工程施工经验选用。 二、编制依据 1.《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97 2.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88 3.《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-91 4.设计院设计施工图纸 三、工程概况 1、本项目设备防腐蚀共计:七台;池体防腐蚀共计:五台; 具体规格如下:表1

2、防腐基本形式: a、设备防腐蚀:内表面JDF-H环氧玻璃鳞片,采用刷涂及喷涂相结合方式;涂装采 用二底三面,涂层达300um;外表面使用氯磺化聚乙烯漆二底两面; b、钢结构防腐蚀:表面JDF-H环氧玻璃鳞片,采用刷涂及喷涂相结合方式;涂装采 用二底三面,涂层达300um; c、池体防腐蚀:内表面JDF-H环氧玻璃鳞片胶泥,采用刮涂及刷涂相结合方式;涂 装采用环氧玻璃鳞片底层二道,环氧玻璃鳞片胶泥二道,环氧玻璃鳞片罩面二道,涂层达2mm; d、除锈等级:Sa2.5级; 3、根据现场的实际情况现针对道尔澄清桶内表面防腐蚀做着重描述: 3.1澄清桶具备施工的条件: a、该设备内件施工已结束,焊缝表在应平整、无气孔、夹渣及焊瘤,焊缝高度不得≥ 2mm,要彻底清除飞溅物,焊缝需打磨至圆滑过渡,经监理机构验收具备防腐蚀施 工条件; b、设备转角及锐角部位应保证焊接要求,焊缝应细致打磨成钝角,形成圆滑过渡,不 得有毛刺和棱角; c、各种须在防腐蚀施工完毕及交叉施工的构件已完成预安装工作,以减少已完成防腐

离子膜法烧碱生产安全技术规定

离子膜法烧碱生产安全技术规定 HABOO—2002 2002—05—10 发布2002—10—01 实施 1主题内容与使用范围 1. 1本规定规定了离子膜法烧碱生产过程中物料的安全使用要求、生产安全技术规定、机电设备的安全技术规定、检修的特殊安全要求、劳动保护和劳动环境的安全规定以及消防和现场急救。 1. 2本规定提出的内容仅限于离子膜法工艺装置中共性的安全生产要求,对不同离子膜法工艺装置的各种特殊规定,仍应按相应的规定执行。新建、扩建、改建以及技术改造的离子膜法烧碱建设项目的安全卫生要求,应同时符合《化工企业安全卫生设计规定》。 2引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 HG20571-95《化工企业安全卫生设计规定》 SH3047《石油化工企业职业安全卫生设计规范》 GBJ16-87(2001年版)《建筑设计防火规范》 HGJ-28-90《化工企业静电接地设计规程》 GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 HG23011-1999《厂区动火作业安全规程》 GB11984-89《氯气安全规程》 3物料的安全使用要求 3. 1化盐用水、卤水(井盐)、原盐必须定期或者按批次进行

铵含量分析,以确保电解用的盐水中铵含量符合要求。 3. 2辅助材料中的纯碱、亚硫酸钠和氯化钡、a纤维素,分属 有害品或毒害品;烧碱、盐酸、硫酸等属强腐蚀剂,应定点储存,做好标识。储运系统设计应符合《石油化工企业职业安全卫生设计规范》,储罐周围应设围堰,并用防渗防腐材料铺砌,同时建立相应的管理制度。 生产安全技术规定 4.1 主要安全指标* 4.1.1 入槽盐水 NaCI290- 310g/L 无机铵<1mg/ L 总铵詔mg/ L Ca"+Mg0.02ppm (wt) 4.1 .2 入槽纯水 电导率勻0 e/cm 3+ Fe 0.1 ppm (wt) 4.1 .3 高纯盐酸 HCI 鸟0%( wt) 游离氯屿ppm (wt) Ca++Mg+ 0.3ppm (wt) 3+ Fe <10ppm( Wt) 4.1 .4 氯气 单槽氯中含氢<1%( vol )

年产十万吨的酸奶厂的工厂设计说明书_毕业设计

年产十万吨酸奶工厂设计说明书

目录第一章绪论 1.1酸奶的简介 1.2 项目背景 1.3 项目实施的区位优势及厂址选择1.4 市场预测 第二章原辅料及产品的标准 2.1原辅料的特性及标准 2.2产品的标准 第三章工艺论证 3.1 基本原理 3.2项目设计主要特点及可行性 3.3 工艺流程及说明 第二章车间平面设计 2.1 生产车间 2.2 总平面布置基本原则 2.3 总平面设计说明 第三章产品方案、工艺流程及论证3.1 产品与产量的确定 3.2 工艺流程及论证 3.3 产品质量标准 3.4 管路设计

3.5 管路安装 3.6 车间布置与结构 第四章产品方案及物料计算 4.1 产品方案确定说明 4.2 凝固型酸奶的物料衡算 第五章设备的选型 5.1 选择原则 5.2 设备选型 5.3 中心实验室 第六章企业组织与劳动力平衡6.1 企业组织 6.2 生产制度 6.3 全厂人员编制 第七章水、电、汽衡算 7.1 用水量的估算 7.2 用电量的估算 7.3 用汽量的估算 第八章全厂辅助部门及生活设施8.1概述 8.2生产性辅助设施 8.3生活性辅助设施 第九章公用系统

9.1给水系统 9.2 排水系统 9.3 供电系统 9.4供汽系统 第十章建筑物平面布置与卫生要求 10.1全厂平面设计的基本原则 10.2 总平面布置的主要技术指标 10.3 主车间的布置原则 10.4环境卫生要求 第十一章经济核算 11.1 产品成本 11.2 其他支出 11.3产品利润 11.4设备折旧 11.4设备折旧 11.5 利润估算 11.6 静态回收期计算 第十二章酸奶生产的 HACCP 管理 12.1 酸奶生产 HACCP 的管理意义 12.2 HACCP体系在风味凝固型酸奶生产中的应用第十三章卫生、安全及防治污染的措施 13.1 个人卫生

离子膜烧碱生产原理

离子膜烧碱生产原理 烧碱生产是以超纯盐水为原料,在离子交换膜电解槽中进行强烈的电化学反应而生成的。 在阳极室中氯化钠按下列方式在溶液中进行电离: NaCl → Na+ + Cl- 主要阳极反应为阴离子Cl-在阳极上发生氧化生成氯气 2Cl-→ Cl 2 + 2e- 阳极室的Na+和水通过离子交换膜一起传输到阴极室. 阴极室的水在电流的作用下发生如下的电解反应: 2H 2O + 2e-→ H 2 + 2OH- 阴极室最开始的反应是阳离子H+得到电子被还原为H 2 ,同时产生OH-。 Na+和OH-结合生成NaOH: Na+ + OH-→ NaOH 整个电化学反应方程式如下: 2NaCl + 2H 2O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 为了调节阴极室中NaOH的浓度在NaOH循环管中加入纯水 淡盐水和Cl 2 一起排放出阳极室外。 阴极室中产生的烧碱和H 2 一起排放出阴极室外。 把循环碱液用纯水稀释后重新加到阴极室中。 上述电化学反应如图1所示 在电解进行过程中,由于阳极中的一部分Cl-透过了离子交换膜进入阴极室,阴极液就受到了少量盐的污染。一般来说,膜的电流效率越低,阴极液的盐污染程度就越高。 电解时,由于OH-在电场作用下由阴极室向阳极室移动,我们称之为OH-反渗透。Na+传输量的减少取决于OH-的透过离子膜的多少。电解槽电流效率的减少和OH-的减少直接有关。当阴极室OH-浓度增加时,电流效率减少。因此所生产烧碱的浓度受到限制,一般为32-35wt%此外,还要取决所用膜的类型。 新装膜原理上只允许Na+和少量的OH-和Cl-透过。实际上膜都有一定的使用寿命,随着膜工作时间的增加,阴离子透过膜的量也相应增加,槽的电流效率下降,阳极室由于下面的副反应PH值增加: 电化学副反应 ·H 2 O被氧化产生氧气

离子膜烧碱装置工艺培训课件

离子膜烧碱装置工艺培训课件 一、装置简介 巴陵石化环氧树脂事业部有二套离子膜烧碱生产装置,一是1993年建成投产采用日本旭化成公司强制式循环电槽工艺的20000t/a离子膜装置,一是2001年12月份建成投产采用日本旭化成自然式循环电槽工艺的50000t/a离子膜装置。 二、烧碱制碱技术的发展历程 烧碱从电石法、水银法、隔膜阳极法发展到离子膜制碱技术。 离子膜烧碱制碱技术是十九世纪60年代开始进入工业生产,最早由美国杜邦、日本旭化成、西欧伍德等化工公司实现工业生产。主要是膜和相应电解槽的发展决定离子膜制碱技术。 膜和电解槽的发展历程与离子膜烧碱技术发展是同步的,目前离子膜只有美国杜邦、日本旭化成、旭硝子公司生产,我国去年开始东岳集团才开始生产出用于强制循环的膜。电解槽从最开始的单级式电解槽发展到强制循环电解槽、自然循环电解槽、高电密电解槽、零极距电解槽及零极距高电密电解槽。 三、装置工序简介 装置分为20000t/a离子膜装置精制、电解工序、氢处理工序,氯气送50000t/a离子膜装置氯干燥处理;50000t/a离子膜装置分

为精制工序、电解工序、淡盐水脱氯工序、蒸发工序、氯气处理工序、氢处理工序。 四、原材料产品简绍 产品性质 30%离子膜烧碱 30%离子膜烧碱化学分子式NaOH,比重约1.3左右,分子量40,凝固点4.65℃,生成热101.99 千卡/克分子,熔点318.4℃、沸点1390℃。30%离子膜烧碱为无色粘状液体,呈强碱性,对皮肤、角膜、动物纤维有强腐蚀性,可吸收氯气和二氧化碳。离子膜烧碱广泛用于造纸、冶金、纺织、无机化工、军工领域,是一种基本无机化工原料。 氯气(Cl2) 氯气化学分子式Cl2,在常温常压下为黄绿色有刺激性气味的有毒气体。密度为3.21,是空气的2.45倍。易溶于碱溶液、二硫化碳和四氯化碳,难溶于饱和食盐水。在常温下,氯气被加压到0.6~0.8MPa或在常压下冷却到-35~40℃时就能液化为黄绿色透明液体。液氯的密度为1.47,熔点-102℃,沸点-34.6℃,气化热62kcal/kg(36℃)。氯气的化学性质很活泼,是一种活泼的非金属。液氯为第二类危险化学品,人体吸入浓度为2.5mg/m的氯气时,就会死亡。氯气爆炸的危害包括两部分:爆炸本身造成的危害及泄漏的氯气造成的二次危害常温下水中的溶解度为5~7g/l,湿氯气对绝大

年产10万吨豆干厂工艺设计

年产10万吨豆干厂设计 姓名: 学号: 专业:同组者姓名: 目录 1前言................................ 2说明厂址选择要求.................... 3总平面设计..........................

4产品方案:班制、工作日、日产量、班产量, 并作出方案图.......................... 5工艺流程............................ 6主要设备选择表...................... 7定员设计............................ 8主要车间工艺布置.................... 9作简单的物料计算 、八、亠 一、刖言 豆干是豆腐干的简称,汉族传统豆制品之一,是豆腐的再加工制品。咸香爽口,硬中带韧,久放不坏,是中国各大菜系中都有一道美食。豆腐干营养丰富,含有大量蛋白质、脂肪、碳水化合物,还含有钙、磷、铁等多种人体所需的矿物质。豆腐干在制作过程中会添加食盐、茴香、花椒、大料、干姜等调料,既香又鲜,久吃不厌,被誉为“素火腿”。 豆干等豆制品中含有丰富蛋白质,而且豆腐蛋白属完全蛋白,不仅含有人体必需的8种氨基酸,而且其比例也接近人体需要,营养价值较高;

豆干含有的卵磷脂可除掉附在血管壁上的胆固醇,防止血管硬化,预 防心血管疾病,保护心脏; 豆干含有多种矿物质,补充钙质,防止因缺钙引起的骨质疏松,促进骨骼发育,对小儿、老人的骨骼生长极为有利。在骨骼中,钙以无 机盐的形式分布存在,是构成人骨骼的主要成份,造成骨质疏松的主要原因就是钙的缺乏,豆制品含有丰富的钙及一定量的维生素D,二者结合可有效预防并改善骨质疏松。 机体在不同年龄,不同生理状态下,对营养的需求也是不同的,要提高机体免 疫力首先必须通过膳食的合理搭配来获得平衡的营养,豆花等豆制品中含有丰富的赖氨酸,不饱和酸,淀粉蔗糖以及多种维生素和矿物质 二、厂址选择 厂址选择是否得当,直接影响基建速度,投资费用以及投资后的生产成本、效益等方面。,对于职工的劳动环境, 厂区的卫生条件,产品的质量也有一定的影响,所以选择厂址时必须认真仔细和慎重。 豆干厂应建于地势高、干燥的场地,周围不得有烟尘、有害气体和其他扩散性污染源,30米以内不得有粪坑、垃圾 场或坑式厕所。用水量不是很大,但是对水质要求也很高,如果附近的工厂将废水排入河中,影响工厂水源的卫生质量,则该项

离子膜烧碱的工业分析

离子膜烧碱的工业分析-----中间产品及副产物分析 离子膜烧碱就是采用离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱(即氢氧化钠)。其主要原理是因为使用的阳离子交换膜,该膜有特殊的选择透过性,只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,即只允许H+、Na+通过,而Cl-、OH-和两极产物H2和Cl2无法通过,因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险,还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。 离子膜法电解制碱是世界上工业化生产烧碱当中最先进的工艺方法,具有能耗低、三废污染少、成本低及操作管理方便等优点。副产的氯气和氢气,可以合成盐酸,或深加工氯下游产品如PVC、有机硅及甲烷氯化物等。 淡盐水脱氯 淡盐水脱氯有两种工艺路线:一种采用空气吹除法,该法脱氯效果欠佳,从淡盐水中分离出来的废氯气纯度低,无法汇入湿氯气总管送氯气处理工序,只能由烧碱液循环吸收,制成次氯酸钠溶液。另一种采用真空脱氯法,该法脱氯效果较好,通过蒸汽喷射器或真空泵提供的真空系统将含氯淡盐水中的游离氯抽出分离后进入湿氯气总管。建议采用真空法淡盐水脱氯工艺技术。 氯氢处理(含废氯气处理) 1、氯气处理 由电解槽出来的湿氯气,温度高并伴有大量的水蒸气和杂质,具有较强的腐蚀性,必须经过冷却、干燥和净化处理。 氯气处理系统分为冷却、干燥、输送三部分。 冷却选用填料式洗涤塔,能够较好地除去湿氯气带出的盐雾,填料采用CPVC 花环。氯气冷凝下来的氯水回收送淡盐水脱氯工序。 对于干燥部分,在实践应用中已采用过多种干燥塔型和不同的组合方式,比较典型的有: a、一段泡沫塔、二段泡沫塔; b、一段填料塔、二段泡沫塔; c、一段填料塔、二段泡罩塔。 国内采用最多的是填料塔和泡沫塔组合,这是两种典型的塔。 泡沫塔的特点是结构简单、造价低、塔板数多;缺点是操作弹性小、不便于增加硫酸循环量,操作弹性仅为15%,塔板阻力降大,一般为100-200mmH2O, 而且开孔的加工精度、酸泥沉积等因素易影响其操作稳定性。 填料塔操作弹性大,易操作,压降小,但投资大,有效塔板数少。 泡罩塔的特点介于泡沫塔与填料塔制碱,塔板数多,压降与泡沫塔相当,操作弹

膜法脱硝工艺在离子膜烧碱生产中的应用

膜法脱硝工艺在离子膜烧碱生产中的应用 彭祥燕 张中华 王兴华 邹先军 (中盐湖南株洲化工集团有限公司,湖南 株洲412004) [关键词]烧碱 膜法脱硝 应用 [摘 要]本文介绍了当前脱硝的两种方法,并对其进行了分析。 着重介绍了膜法脱硝在年产18万吨离子膜烧碱生产中的应用情况。 Application of sulfate-removing by membrane method in the production of ionic membrane caustic soda Peng xiangyan,Zhang zhonghua,Wang xinhua,Zou xianjun (Hunan Zhuzhou Chemical Industry Group Co.,Ltd.-CNSIC, Zhuzhou 412004,China) Key words: caustic soda; sulfate removed by membrane method; application Abstract:This paper is introduction and analysis of two sulfate-removing method, have introduced the Application of sulfate-removing by membrane method in the production of 180000t/a ionic membrane caustic soda. 前言 在烧碱生产过程中,盐水精制是主要工序之一,为保障电解工 序乃至整个烧碱的正常生产,必须保证盐水质量达到规定的工艺指 标。盐水中的SO42-过高会增加电解过程中的副反应,导致电流效率普 遍下降,严重影响离子膜烧碱的正常生产,为此大多生产厂家规定其 浓度不得超过5g/ L[1]。在离子膜电解生产烧碱的流程中,通过盐水 的回用,原盐(或卤水)中所含的SO42-和加入亚硫酸钠等产生的SO42-

试论离子膜烧碱工艺中能耗问题

试论离子膜烧碱工艺中能耗问题 摘要:随着我国经济的不断发展,化工产业也取得了长足的进步。离子膜法是一种新兴的制碱方法,在我国的多个地区都进行了规模化生产,但同时也造成了一种供大于求的局面。大规模的生产造成研发水平滞后,产品耗能水平较高,交换膜使用寿命短的问题开始显现。本文通过对离子膜法烧碱工艺进行介绍,对能耗原因与改善对策进行分析,以降低能耗,提高生产效益,实现产业节能。 关键词:离子膜烧碱工艺能耗效益 1、引言 随着我国化工产业的不断规模化发展,极大地推动了我国经济的进步与社会的发展,做出了积极的贡献。但在化工业不断发展的同时,带来的能耗过大、环境污染以及供大于求的问题开始不断显现。近年来,国家通过不断下达相关政策,积极进行产业结构调整,试图通过技术手段与管理手段对相关产业进行升级。我国能源丰富,但人均却在世界上倒数,要按照可持续发展战略规划要求,就必须要节约资源,降低能源损耗,提高生产效率,在有限的资源中不断提高生产效益。离子膜烧碱工艺中,由于一直从事简单生产,技术革新速度过慢,存在严重的能源损耗问题。通过工艺技术的

不断创新,可以有效降低生产能耗,为生产企业节约成本,提高收效。 2、离子膜法烧碱工艺概述 离子膜法主要是通过利用阳离子交换膜把单元电解槽 进行分隔为阳极室与阴极室,从而使电解产品分开。离子膜电解法是一种新兴技术,通过对阴阳离子选择性透过,可以把带一种电荷的离子进行通过,对异性的离子进行阻挡,从而达到脱盐、净化与合成的目的。目前离子膜法已经应用于氯碱的生产与海水的淡化等领域。在氯碱工业中,利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液对生产氯气、氢气与烧碱等。[1] 离子膜法烧碱工艺流程并不复杂,首先是盐水溶液经过精制后,进入阳极室,钠离子在电场作用下通过交换膜向阴极室移动,钠离子与电解水形成的氢氧离子合成为氢氧化钠,在阴极生成氢气。氢化钠在电解完成后,淡盐水将会经脱除深解氯,固体盐重饱和后返回到阳极室,形成盐水回路。 3、离子膜法烧碱工艺能耗存在的问题 3.1电解液电耗能 电解液中很多因素都会影响到耗能问题。另外材料的杂质较多与设备损耗等同时也是能耗居高不下的一大原因。[2]在电解液过程中,电解质在不断地进行电解会增加了大量的杂质,在生产中钙离子、铝离子、钡离子等都会对电解槽的

年产10万吨泡菜厂设计

年产10万吨泡菜厂设计 1、泡菜简介: 1.泡菜定义:四川泡菜,英文名:Pickles, Sichuan Style,又叫泡酸菜,味道咸酸,口感 脆生,色泽鲜亮,香味扑鼻,开胃提神,醒酒去腻,老少适宜,一年四季都可以制作,但制 作时气候环境十分讲究,是居家过日子常备的小菜,是中国四川家喻户晓的一种佐餐菜肴。 2.泡菜特点:多样色彩,咸酸适口,略带甜香。 3.泡菜分类:四川泡菜按用途可分:调料菜和下饭菜——调料菜即可用做烹饪菜

4.泡菜的营养价值:维持膳食营养均衡,是低热量食品;调节肠道微生态平衡,是营养健康 食品;促进营养物质的吸收;降低血清胆固醇水平和血脂浓度;抗高血压作用;预防糖尿病;调节免疫功能;香辛料的添加与调配,是营养休闲食品。 2、说明厂址选择要求: 1、食品工厂的厂址应设在当地的规划区如经济开发区内,以适应当地发展规划的统一 布局,并尽量不占或少占良田,做到节约用地。所需土地可按基建要求分期分批征用。食品 工厂应设在环境洁净,绿化条件好,水源清洁的区域。

2、食品工厂一般建在有原料产地附近的大中城市郊区,个别产品为有利于销售也可设 在市区但是必须获得审批。这不仅可获得足够数量和质量新鲜的原料,也有利于加强食品企 业对农村原料基地生产的相互联系和交流沟通,而且还便于辅助材料和包装材料的获得,利 于产品的销售,同时还可以减少运输费用,真正实现一条龙生产。 3、厂址应建在可靠的地质条件,应避免将工厂设在流沙、淤泥、土崩断裂层上。在矿 藏地表处不应建厂,厂址应有一定的地耐力。特别注意建筑冷库的地方,地下水位不能过高。

目前有的企业已经开始使用地热能等自然能源,能更好地达到节能减排的目的。 4、厂区的标高应高于当地历史最高洪水位,特别是主厂房及仓库的标高更应高出当地历史最高洪水位。厂区自然排水坡度最好在(4~8)/1000 之间,这样能保障排水顺利。 5、所选厂址面积的大小应能尽量满足生产要求,并有发展余地和留有适应的空余场地。 6、所选厂址附近应有良好的卫生环境,没有有害气体、放射源、粉尘和其他扩散性的污染源(包括污水、传染病医院等),特别是在上风向地区的工矿企业,更要注意它们对食品厂生产有无危害。厂址不应该设在受污染河流的下游。还应尽量避免在古坟、文物、风景

离子膜法制烧碱的生产工艺总结

离子膜法制烧碱的生产工艺总结 本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺过程中的离子膜法碱液蒸发的特点以及影响碱液蒸发的因素。标签:离子膜法隔膜法蒸汽分离器 离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一,但是在目前烧碱生产工艺中所见的比例并不是很大,所以我们必须仔细的认识一下子膜法制烧碱的工艺特点 一、离子膜法碱液蒸发的特点 1.流程简单,简化设备,易于操作。由于离子膜碱液仅含有极微量的盐,所以,在其整个蒸发浓缩过程中,即使是生产99的固碱,也无须除盐。这就是极大的简化了流程设备,即隔膜碱蒸发必须有的除盐的设备及工艺工程都被取消(如旋液分离器、盐沉降槽、分离机、回收母液贮罐等),而且,由于在蒸发过程中没有盐的析出,也就很难发生管道阻塞,系统打水问题,使操作容易进行。 2.浓度高,蒸发水量少,蒸汽消耗低。离子膜法碱液的浓度高,一般在30~33,比隔膜法碱液的10~11要高很大,因而大量的减少了浓缩所用的蒸汽。若以32的碱液为例,如果产品的浓度为50,则每吨50的成品碱需蒸出水量为:1.15t,而隔膜法电解碱液若同样浓缩到50,则一般要蒸出6.5t的水量(隔膜碱液浓度按10.5计)。也就是说,浓缩到同样的50,离子膜碱液蒸发比隔膜碱液蒸发少蒸出约5. 4t水。由于蒸发水量的减少,蒸汽消耗就大幅度下降。以双效流程为例,一般仅耗汽0.73~0.78t/t(100碱),另外蒸汽的空间也相应的减少,使设备的投资也相应的降低。 二、影响碱液蒸发的因素 1.生蒸汽压力。蒸汽是碱液蒸发中的主要热源,生蒸汽(或称一次蒸汽)的压力高低对蒸发能力有很大的影响。通常较高的一次蒸汽压力,使系统获得较大的温差,单位时间所传递的热量也相应的增加,因而也使装备具有较大的生产能力。当然,蒸汽压力也不能过高,因为过高的蒸汽压力容易使加热管内碱液温度上升过高,造成液体的沸腾,形成汽膜,降低了传热系数,反而使装备能力受到影响。同样,蒸汽压力偏低,经过加热器的碱液不能达到需要的温度,减少了单位时间内的蒸发量,使蒸发强度降低。 因此,选择适宜的蒸汽压力是保证蒸发强度的重要因素。另外,保持蒸汽的饱和度也是至关重要的。因为,饱和蒸汽冷凝潜热是其可提供的最大热量;再则,保持蒸汽压力的稳定也是保持操作的主要因素之一,因为,加热蒸汽压力的波动,就会使蒸发过程很不稳定,从而直接影响了进出口物料的浓度、温度,甚至影响液面、真空度、产品质量等。 2.蒸发器的液位控制。在循环蒸发器的蒸发过程中,维持恒定的蒸发器液位

最新离子膜烧碱工艺

离子膜法制烧碱 1 2 ——10化工班 3 第四组全体成员 4 一、世界离子膜法电解装置发展历程 5 (一)第一阶段为萌发成长期 6 1、“四竞争” 7 (1)复极槽与单极槽的竞争 8 复极槽是低电压、高电压,在复极槽中,各个阴阳极单元串联而成,从而使每个电槽的槽电流相对较小,而槽电压相对较高,这对整流效率来将是一9 10 般有利的。复极槽具有流程短,设备台数少,易采用计算机控制,占地面积少,11 节省电解厂面积等优势。单极槽是高电流,低电压,在单极槽中,电流并联式12 的流经各电极对,由于电流流经的通道较长,致使电压降较高,唯有把各“电13 极对”的尺寸减少或引入内部铜导体后,才可将槽电压降低。初期的离子膜单14 极槽在运行中一旦发现某槽泄露或者有问题,可与隔膜槽一样借助停槽开关,单独停槽检修或者更换,以防止对其他电槽的影响,不至于因局部事故而影响 15 16 全厂生产。单极槽可传入隔膜槽系统逐步替换隔膜槽而成为离子膜法电解。 17 (2)自然循环与强制循环的竞争 自然循环是靠电解液的相对密度差推动电解液循环的,具有动力消耗小,循 18 19 环量大,对膜冲击小,压力稳定,运行安全等特点,但是生产符合一般不能低20 于50%,不像强制循环那样有高压差和因操作上压差波动二造成膜的机械损伤; 强制循环是采用崩推动电解液循环,增加电解反应过程中电解液在电解液内 21 22 部循环的推动力,具有不受低电流负荷的影响、循环量易控制等特点,但动力

消耗大,对摸冲击大,压力不稳定。 23 24 (3)单元槽有效面积的竞争 25 单元槽有效面积增大可以有效地提高离子膜利用率,减少更换和维修费。但 是并非面积越大越好,面积过大,离子交换膜的实际强度就难以支撑,也会造26 27 成垫圈泄露。 28 (4)压滤机式压紧与单元组合式压紧的竞争 29 压滤式电解槽是把多个单元槽用一个压紧装置压紧加以封闭,特点在于组装 30 简单,膜内不受压,无接触电压损失,但需要有较高的压紧力,密封面加工要 31 精密、单片槽加工精度要求高,存在槽框加工误差累积问题; 32 单元组合式电解槽是单独地将每一电极对的法兰夹夹紧,以达到可靠的密封 33 要求, 34 2、“四趋向” 35 36 (1)电流密度趋向提高; 37 (2)单元槽数量趋向增多; 38 (3)单槽产能趋向增大; 39 (4)直流电耗趋向降低。 40 41 42 (二)第二阶段新发展时期 43 (1)2001年,旭硝子公司退出了离子膜电解槽制造业,将AZEC型电解槽的

离子膜烧碱法的工艺流程

离子膜烧碱的生产分析 —离子膜法液碱质量检测 一、离子膜液碱生产的工艺流程 二、离子膜液碱的检测项目 09工分 徐然

一、产品说明 离子膜法制碱共生产三种产品:离子膜(液)碱、氯气和氢气。1.离子膜(液)碱 离子膜(液)碱,即氢氧化钠水溶液,NaOH(分子量为39.997)含量为32±0.5%,比重1.307~1.317(85℃),无色透明,有滑腻感的液体,沸点:116℃,凝固点:1.2℃。属于低毒类物质,对皮肤、粘膜有强烈的刺激性和腐蚀性。浓的碱液会灼伤皮肤和肌肉,若吸入HaOH雾沫或较浓的蒸气,可使气管和肺部遭受严重的伤害,甚至发生肺炎,若溅入眼中,则可能会引起失明。 烧碱溶液能与多种物质反应,对动植物组织有强烈的腐蚀作用。 a. NaOH的强碱性,能使蓝紫色的石蕊变成蓝色,使无色的酚酞呈红色。 b.能与酸反应NaOH+HCL → NaCL+H2O c.能与酸性氧化物反应2NaOH+CO2 → Na2CO3+H2O d.能与锡、锌等反应2AL+6NaOH → 2Na3ALO3+3H2↑ e.与硅化物的作用2NaOH+SiO2 → NaSiO3+H2O 烧碱主要用于轻工、纺织、医药、冶金、建材等工业部门。 二、盐水精制甲元 1.盐水精制的目的 氯碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料,氯碱工业生产过程中,无论采用海盐、湖盐、岩盐或卤水中的哪一种原料,都含有Ca2+、Mg2+、SO2-等无机杂质,以及

细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂等无机杂质,以及细菌、藻类残体、质。这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,从而使这些杂质在化盐时会被带入盐水系统中,如不去除将会造成离子膜的损伤,其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。其效率下降,破坏电解槽的正常生产,并使离子膜的寿命大幅度缩短。盐水中一些杂质会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,会在电解槽中产生副反应,降低阳极电流效率,并对阳极寿命产生影响。因此,盐水必须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。须进行精制操作除去盐水中的大量杂质,生产满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。 2.盐水精制工艺简述 直至20世纪70年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;直至20 世纪70 年代中期,传统絮凝沉降盐水精制工艺基本上没有实质性发展;目前用于离子膜法电解的盐水精制工艺是在上述方法基础上增加二次过滤和二次精制先进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,进工艺技术形成的。其工艺流程为∶饱和粗盐水加入精制反应剂,经过精制反应后加入艺技术形成的絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤,然

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