年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计
年产20万吨烧碱电解工段的初步工艺设计

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 -------------------------------------------------------------------------------- 31.3.1 我国氯碱工业的发展状况 ---------------------------------------------------------------------- 31.3.2 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 --------------------------------------------------------------- 72.1 隔膜法制烧碱的基本原理-------------------------------------------------------------------------- 72.1.1 基本原理 -------------------------------------------------------------------------------------------- 72.1.2 电压效率及槽电压-------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2 电极和隔膜材料的选择 ----------------------------------------------------------------------------- 92.2.1 阳极材料 -------------------------------------------------------------------------------------------- 92.2.2 阴极材料 ------------------------------------------------------------------------------------------ 102.2.3 隔膜材料 ------------------------------------------------------------------------------------------ 10 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 -------------------------------------------------------------- 112.4.1 工艺流程 ------------------------------------------------------------------------------------------ 112.4.2 操作条件及主要技术经济指标 ------------------------------------------------------------- 132.4.3 电解操作指标与生产控制点分析 ---------------------------------------------------------- 14第三章工艺计算-----------------------------------------------------------------------------163.1 物料衡算 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 163.1.1 对电解槽做物料衡算 -------------------------------------------------------------------------- 163.1.2 对氢盐换热器进行物料衡算----------------------------------------------------------------- 17 3.2 能量衡算 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 183.2.1 对氢盐换热器进行热量衡算----------------------------------------------------------------- 183.2.2 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 -------------------------------------------------224.1 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 --------------------------------------------------------------------------------- 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 -------------------------------------------------265.1 主要工艺管道的计算与选择 -------------------------------------------------------------------- 265.1.1 水蒸气管道的选型------------------------------------------------------------------------------ 265.1.2 电解槽氢气出口总管道的选型 ------------------------------------------------------------- 265.1.3 电解槽氯气出口总管道的选型 ------------------------------------------------------------- 265.1.4 氢盐换热器排水管道的选型----------------------------------------------------------------- 265.1.5 盐水预热器排水管道的选型----------------------------------------------------------------- 275.1.6 精盐水管道的选型------------------------------------------------------------------------------ 275.1.7 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第六章经济核算-----------------------------------------------------------------------------286.1 经济核算 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 286.1.1 生产消耗核算 ------------------------------------------------------------------------------------ 286.1.2 生产成果核算 ------------------------------------------------------------------------------------ 286.1.2核算结果分析------------------------------------------------------------------------------------- 29第七章厂址选择和车间布置-----------------------------------------------------------307.1 化工厂选址的重要性------------------------------------------------------------------------------ 307.1.1化工厂厂址选择的影响因素 ----------------------------------------------------------------- 307.1.2厂址的选择 ---------------------------------------------------------------------------------------- 31 7.2 车间设备布置 --------------------------------------------------------------------------------------- 317.2.1化工厂总平面布置的原则--------------------------------------------------------------------- 317.2.2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 --------------------------------------------------------------------------- 368.4.1 “废渣”治理与综合利用------------------------------------------------------------------------- 368.4.2 “废气”治理及综合利用------------------------------------------------------------------------- 368.4.3 “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。
氯碱生产工艺流程

氯气高温
氢气HCL气体
地沟排空
8.漂液工序工艺流程简述:
用手推车将石灰运入石灰池,配制成规定浓度的石灰乳,靠位差流入反应池,循环泵将反应池中石灰乳抽出送入喷射器,在喷射器中与来自氯处理或液氯工序的氯气混合共同进入反应器生成次氯酸钙,反应液经循环泵多次循环喷射提高有效氯浓度,当有效氯达到规定要求则由循环泵送高位槽,在高位槽中经沉清后转入产品槽,经产品泵送用户运输车。
蒸发工艺流程简图:
生蒸汽
电解工段电解液
.主要危险有害因素分析:
1.主要原料、中间产品、产品数量及理化性质、危险危害特性见表1、表2
表1 主要物料数量表
序号
物料名称
分子式
规格
数量(t/年)
主要存在工序
备注
1
卤水
NaCl、H2O
300g/L
一次盐水
原料
2
烧碱
NaOH
30%、42%
电解、蒸发
产品
3
硫酸
H2SO4
3. 危险危害因素分析:
由表1和表2可见,烧碱和液氯生产过程中的主要物料氢气易燃易爆,具有火灾爆炸危险性,氯气、氨气、烧碱、盐酸、硫酸和氯化钡具有毒物危害性,烧碱、盐酸、硫酸、氯气和氯化钡具有较强腐蚀性,三氯化氮具有助燃爆炸性。
结合工艺生产的特点及操作特性,可知隔膜电解装置的主要危险有害因素是火灾爆炸危险性和化学品泄漏造成的多人中毒、呛伤、灼伤危害。液氯生产过程主要危险有害因素是氯气泄漏、氨气泄漏造成的多人中毒危险性,其次是氯气与氢气、氨气的易燃易爆及设备(汽化器、钢瓶)爆炸。
各生产单元有两个以上畅通无阻的紧急出口,并标有明显标志。
3.现场急救:
发生后,受伤者应积极采取自救措施。救援人员在做好自身保护的同时,尽快帮助受伤者脱离事故现场,积极进行救治。本装置可能泄漏的化学品具体中毒救治措施见表5 可能泄漏的化学品的危险特性、中毒症状和其他伤害救护措施
大型年产20万吨硫酸生产车间工艺设计

大型年产20万吨硫酸生产车间工艺设计年产20万吨硫酸生产车间工艺设计摘要硫酸是最重要的基础化工原料之一,主要用于制造磷肥及无机化工原料,其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。
本设计以硫磺为原料生产硫酸,因为以硫磺为原料生产硫酸不需净化,大大简化了工艺过程,节省投资费用,且产品质量高。
本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计,介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。
主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。
完成了化工设计的各个设计环节,达到了设计目标。
经分析,设计技术可靠,经济合理。
在设计过程中,还重点对废水处理进行了分析。
关键词:硫酸;硫磺制酸;焚烧炉;转化塔The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 TonsAbstractSulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality.It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methodsof sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.Keywords: Sulfuric acid; Producing Sulfuric Acid by Sulfur; The stove of sulfur; Conversion tower目录1 引言 (1)1.1概述 (1)1.2全球硫酸工业概况 (1)1.3我国工业概况 (2)1.4硫酸的性质 (3)1.4.1物理性质 (3)1.4.2浓硫酸的化学性质 (4)1.4.3稀硫酸的化学性质 (7)1.4.4相对密度 (7)1.4.5硫酸的结晶温度 (8)1.4.6硫酸的热容、热焓 (8)1.4.7硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (9)1.5硫酸几种不同的生产工艺 (10)1.5.1以硫磺为原料 (10)1.5.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (11)1.5.3冶炼烟气和其它原料 (11)1.6低浓度二氧化硫气体的处理 (12)1.7硫酸污水处理 (13)1.8二氧化硫尾气 (13)2 工艺流程 (13)2.1快速熔硫与液硫过滤工段 (14)2.2转化工段 (15)2.2.1二氧化硫转化反应的基本原理 (15)2.2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (17) 2.3吸收工段 (27)2.3.1吸收流程配置的方式 (28)2.3.2吸收工段的流程 (29)2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (29)2.4废热回收工艺 (30)2.5关于低温位热能回收工艺 (31)3 物料衡算 (32)3.1 设计要求: (32)3.2物料衡算 (32)3.2.1硫磺焚烧的物料衡算 (32)3.2.2转化器物料衡算 (33)3.3热量衡算 (36)3.3.1热量衡算的目的 (36)3.3.2热量衡算依据 (36)3.3.3各物质热力学参数[23](标况下) (36)3.3.4各工段的热量衡算 (37)4 主要设备的设计与选型 (46)4.1焚硫炉 (46)4.2转化塔 (47)4.3干吸塔 (49)4.4气体换热器 (50)4.5空气鼓风机 (53)4.6循环吸泵 (54)4.7废热锅炉 (55)4.8过热器和省煤器 (56)4.9设备一览表 (57)5 车间布置 (59)5.1车间布置的任务 (60)5.2车间布置的基本原则 (60) 5.3车间布置设计的一般要求 (60) 5.4车间布置 (64)5.5 装置的组成部分 (66)5.6 布置方案 (66)5.7 设备布置 (66)6 安全与环保 (67)6.1安全 (67)6.1.1产业安全现状 (67)6.1.2安全评价简介 (67)6.2环保 (68)6.2.1作业环境 (68)6.2.2主要污染 (69)6.2.3环境管理重点 (69)7 经济核算 (71)7.1概述 (71)7.2 能耗分析 (71)7.3 节能措施 (71)7.4经济核算 (72)7.4.1工程费用 (72)7.4.2其他费用 (74)7.4.3备用费用 (75)7.4.4专项费用 (75)7.4.5产品单位成本 (75)7.4.6流动资金 (77)7.4.7投资回收期 (77)设计总结 (78)参考文献 (79)致谢 (82)1 引言1.1概述近十几年以来,我国硫酸工业得到很大的发展,重要的标志之一是硫酸工程设计项目多、质量好、技术水平高、经济效益和社会效益显著。
年产20万吨氯乙烯工艺设计教学文稿

年产20万吨氯乙烯工艺设计Process design of vinyl chloride with annal output of200kt目录摘要 (I)Abstract........................................................ I I 引言.. (1)第一章绪论 (2)1.1聚氯乙烯 (2)1.1.1 聚氯乙烯性质和分类 (2)1.1.2 聚氯乙烯的用途 (2)1.1.3聚氯乙烯工业与乙烯工业的关系 (4)1.2氯乙烯VC (4)1.2.1氯乙烯在国民经济中的地位和作用 (4)1.2.2 世界VC的产需状况及预测 (5)1.2.3我国VC的产需状况及预测 (5)1.3氯乙烯制取方法 (6)1.4氯乙烯的合成 (7)1.4.1 反应机理 (7)1.4.2 催化剂的选取 (7)1.4.3生产条件的选择 (8)1.4.4对原料气的要求 (9)1.5氯乙烯生产工艺流程简述 (10)1.5.1生产工艺流程 (10)1.5.2主要原料和产物的物化性质 (11)第二章工艺计算 (13)2.1物料衡算 (13)2.1.1计算依据 (13)2.1.2 各单元的物料衡算 (13)2.2热量衡算 (21)2.2.1 热量衡算式 (21)2.2.2有关物化数据表 (21)2.2.3 相应各个设备的热量衡算 (22)第三章主要设备及管道管径设计与选型 (29)3.1转化器的设计与选型 (29)3.1.1 已知条件 (29)3.1.2数据计算 (29)3.1.3手孔 (31)3.1.4封头的选择 (31)3.2精馏塔的设计与选型 (31)3.2.1求精馏塔的气、液相负荷 (33)3.2.2 求操作线方程 (33)3.2.3塔径的计算 (34)3.2.4精馏塔有效高度的计算 (37)3.2.5管径的计算 (37)3.3主要管道管径的计算与选型 (39)3.3.1 HCl进料管 (40)3.3.2 乙炔气进料管 (40)3.3.3 石墨冷却器的进料管 (41)3.3.4 多筒过滤器的进料管 (41)3.3.5转化器的进料管 (41)3.3.6 转化器的出料管 (42)3.3.7 石墨冷却器进料管 (42)3.3.8部分管道一览表 (42)第四章生产中的注意事项及废水处理 (43)4.1生产中常见物质的危害及处理方法 (43)4.1.1相应各物质危害及处理 (43)4.1.2 对VC泄露的综合治理 (44)4.2废水的处理 (44)4.2.1 废水排放标准 (44)4.2.2 废水的处理方法 (45)4.2.3其他三废的处理 (45)第五章安全生产防火技术 (46)5.1厂区安全生产特点 (46)5.2乙烯合成的安全技术 (46)5.3乙炔爆炸 (47)5.3.1 氧化爆炸 (47)5.3.2 分解爆炸 (47)5.3.3 乙炔的化合爆炸 (47)5.4氯乙烯的燃烧性能 (47)5.5安全措施 (47)5.6氯乙烯生产中发生过的典型事故 (48)结论 (51)致谢............................................ 错误!未定义书签。
年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计

1引言盐酸,又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。
亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。
氯碱,即氯碱工业,也指使用饱和食盐水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 、Cl 2和H 2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢,因此盐酸是氯碱工业的重要产品。
1.1盐酸概况1.1.1物理性质盐酸是无色液体,具有腐蚀性,是氯化氢的水溶液(工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色)。
氯化氢分子量36.46,密度大于空气,标准状态下的密度为1.639g /L ,临界温度为51.54℃,临界压力为8314kPa 。
氯化氢气体在水中的溶解度很大,随着氯化氢的分压的升高而增加,随着温度的上升而降低。
在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸,有刺激性气味。
由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到酸雾。
主要成分:氯化氢,水。
熔点(℃):-114.8(纯HCl) 沸点(℃):108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1):1.20相对蒸气密度(空气=1):1.26 饱和蒸气压(kPa):30.66(21℃) 溶解性:与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出。
溶于碱液并与碱液发生中和反应。
能与乙醇任意混溶,溶于苯。
氯化氢在101.3kPa 压力下,沸点为—85℃,凝固点为—114.2℃。
氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ /kg ℃,在0—1700℃范围内,可按下式计算(其误差为 1.5%) 50.7557511.2505C T -=+⨯10 (8-1),式中,T 为绝对温度K 。
15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系1.1.2 化学性质a.与酸碱指试剂反应紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与pH试纸变红色,无色酚酞{C20H14O4}不变色。
20万吨醋酸工艺技术方案

20万吨醋酸工艺技术方案
一、工艺流程介绍
1.燃料及原材料准备
主要原材料有乙醇和硫酸,硫酸用沸石或大豆胶聚硫酸钙催化反应,
燃料主要为石油系列,如汽油、煤油等,也可用天然气及液氨等燃料。
2.反应过程
硫酸和乙醇在等温情况下反应,反应产物为醋酸,同时也产生一定量
的蒸汽,热量随温度的升高而增加,反应温度一般选择120℃—150℃时
可达最高反应率。
反应过程中,反应池内的气态物料经不定向搅动机均匀
混合,加热以提高反应温度,加压以增大反应范围,经催化剂加速,反应
池内的乙醇、硫酸及水混合物迅速反应,总体反应温度有时扩大到200℃
以上,以加快反应速度,减少反应池体积,提高反应效率。
3.蒸馏精制
反应产物液体经分段式蒸馏馏分,使用复式、三相、四相或两相蒸馏
精制,从而达到醋酸分离要求,同时醋酸含水量由原来的20%降低到<
0.1%。
4.净化处理
醋酸的净化处理一般结合过滤净化和干式净化两种方式,过滤净化时,将醋酸液体经过滤膜将其中的微细颗粒污染物等滤除,以达到净化的目的;。
年产20万吨PVC烧碱工段工艺设计

摘要聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC),是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,与聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和ABS统称为五大通用树脂,应用领域广泛。
PVC有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点。
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。
在生产二十万吨PVC产品中要采取相关的方法除去氯。
PVC脱氯工艺方面,应本着因地制宜、节能降耗的原则设计相应的工艺路线,以达到最佳的经济效果。
本设计从初步设计的角度对年产20万吨PVC化工厂进行了全面设计,设计结果达到了设计课题的基本要求,完成了PVC的生产工厂的初步设计,进行了可行性论证,完成了物料、热量、设备等的相关计算。
关键词: PVC;烧碱;电解法;脱氯。
AbstractPVC (Polyvinyl Chloride, referred to as PVC), China's first and the world's second largest general-purpose synthetic resin material, with polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and ABS are collectively referred to as the top five general-purpose resins, wide range of application areas. PVC has excellent flame retardancy, abrasion resistance, chemical resistance, the integrated mechanical products of transparency, electrical insulating properties and relatively easy processing and other characteristics.The chlor-alkali, chlor-alkali industry, but also refers to the use of saturated NaCl solution chlorine hydrogen caustic soda. Industrial electrolysis method of saturated NaCl solution preparation NaOH, Cl2and H2, and using them as raw materials to produce a range of chemical products, known as the chlor-alkali industry, industrial electrolytic production of caustic soda, also known as the chlor-alkali industry. The chlor-alkali industry is one of the basic chemical industry, its products applied to the chemical industry itself, but also widely used in light industry, textile industry, metallurgical industry, petrochemical industry and utilities. The electrolytic production of caustic soda, according to the electrolytic cell structure, the electrode material and the separator material can be divided into the mercury method, the diaphragm and the ion exchange membrane method.To take a method to remove the chlorine in the production of 20 million tons of PVC products. The PVC dechlorination process should be based on local conditions, and the principle of energy saving design process route, in order to achieve the best economic results. From the point of view of the preliminary design, the design of an annual output of 200,000 tons of PVC chemical plants, a comprehensive design, design results meet the basic requirements of the design issues, the completion of the preliminary design of the PVC production plant, carried out a feasibility study, completed materials correlation calculation, heat, equipment, etc..Keywords:PVC; Caustic; Soda; Electrolysis; Dechlorination目录摘要................................................................................................................................ I I 关键词............................................................................................................................ I I Abstract......................................................................................................................... I II Keywords....................................................................................................................... I II 第一章综述...............................................................................................................- 1 - 1.1 PVC......................................................................................................................- 1 - 1.1.1聚氯乙烯简介...................................................................................................- 1 - 1.1.2 工艺流程的确定...............................................................................................- 1 - 1.1.3主要用途及应用领域.......................................................................................- 2 -1.2.1 烧碱简介...........................................................................................................- 3 - 1.2.2 烧碱的性质.......................................................................................................- 3 - 1.2.3氯碱工业的发展状况.......................................................................................- 4 - 1.3 氯气......................................................................................................................- 6 - 1.3.1 氯气简介...........................................................................................................- 6 - 1.3.2氯气处理的任务和方法...................................................................................- 7 - 1.3.3工艺流程简介...................................................................................................- 8 - 第二章主要设备物料衡算.................................................................................... - 10 - 2.1计算依据........................................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔物料衡算............................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔出口气相的计算:.................................................................................. - 13 - 2.3 换热器物料衡算............................................................................................... - 15 - 第三章主要设备热量衡算.................................................................................... - 16 - 3.1脱氯塔热量衡算............................................................................................... - 16 - 3.2 换热器热量衡算............................................................................................... - 17 - 第四章主要生产设备的选型和工艺计算............................................................ - 19 - 4.1换热器的设备选型和工艺计算....................................................................... - 19 - 4.1.1 试算和初选换热器的型号............................................................................ - 19 -4.1.2 核算总传热系数............................................................................................ - 20 - 4.1.3 核算压强降.................................................................................................... - 23 - 参考文献................................................................................................................. - 25 - 结束语..................................................................................................................... - 26 - 致谢......................................................................................................................... - 27 -第一章 综述1.1 PVC1.1.1聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride ,简称PVC),是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点,目前,PVC 已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一,在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用,与聚乙烯(PE )、聚丙烯(PP )、聚苯乙烯(PS )和ABS 统称为五大通用树脂。
年产20万吨硫磺制酸工艺的设计说明

目录1.1.1设计规模设计规模:20万吨/年1.1.2 产品及规格:原料: 硫磺规格: 含水:0.24% 灰分:0.72%产品:98%的浓硫酸规格:产品质量标准执行中华人民共和国工业硫酸标准(GB / T 534-2002)一等品规格,硫酸质量符合下表要求。
表1.1 硫酸质量指标表指标名称浓硫酸1 硫酸(H2so4)≥98.02 灰粉%≤0.033 铁(Fe)含量≤0.014 砷(As)含量%≤0.0055 透明度mm≥506 色度ml≤ 2.01.1.3 硫酸的性质及基本用途硫酸纯品为无色油状液体。
工业品因含杂质而呈黄、棕等色。
密度(液态)1.831g/cm3。
凝固点10.36。
沸点(330±0.5)℃。
98.3%的硫酸水溶液为恒沸混合物,沸点339℃。
一种活泼的二元无机强酸。
能与许多金属、金属氧化物或其他酸的盐类反应生成硫酸盐。
浓硫酸具有强烈的脱水作用和氧化性。
能使木材、纸张、棉麻织物等强烈脱水而炭化。
与水混合反应激烈,放出大量热。
用水稀释时应在不断搅拌下将硫酸缓缓注入水中,切勿将水注入酸中造成溅酸伤人。
低于76%的硫酸与金属反应放出氢气。
生产方法有接触法和硝化法。
主要用于生产磷酸,磷肥,各种硫酸盐,二氧化钛(硫酸法),洗涤剂,染料,药物,合成纤维等。
也可用作搪瓷、金属的酸洗剂,有机合成的磺化剂和脱水剂,以及用于金属冶炼,石油精制和电子工业等。
用工业硫酸在石英设备中蒸馏提纯,或以去离子水吸收三氧化硫制成纯品,再经微孔过滤膜进行超净过滤而得半导体及硫酸。
超净高纯试剂。
是半导体工业用量最大的化学品。
一般和过氧化氢一起用于除去晶体上已完成屏蔽作用的光刻胶,或作腐蚀剂。
还可用作电子产品的清洗剂和腐蚀剂。
用纯净水吸收洁净三氧化硫气体制得蓄电池硫酸。
也可用蒸馏法、吹出法对工业硫酸提纯制得。
用作铅酸蓄电池中的电解液和电镀等。
1.1.4 我国硫酸工业的发展状况【1】我国硫磺制酸工业随着国民经济的发展得到了快速发展。
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例如,棉布漂白后的酸洗,棉布丝光处理后残留碱的中和,都要用盐酸。在印染过程中,有些染料不溶于水,需用盐酸处理,使成可溶性的盐酸盐,才能应用。
d.金属加工
例如,钢铁制件的镀前处理,先用烧碱溶液洗涤以除去油污,再用盐酸浸泡;在金属焊接之前,需在焊口涂上一点盐酸等等,都是利用盐酸能溶解金属氧化物这一性质,以去掉锈。这样,才能在金属表面镀得牢,焊得牢。
e.食品工业
例如,制化学酱油时,将蒸煮过的豆饼等原料浸泡在含有一定量盐酸的溶液中,保持一定温度,盐酸具有催化作用,能促使其中复杂的蛋白质进行水解,经过一定的时间,就生成具有鲜味的氨基酸,再用苛性钠(或用纯碱)中和,即得氨基酸钠。制造味精的原理与此差不多。
f.无机药品及有机药物的生产
盐酸是一种强酸,它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类(如碳酸盐、亚硫酸盐等),都能发生反应,生成盐酸盐。因此,在不少无机药品的生产上要用到盐酸。
1.2.1生活用途
a.人体用途
人类和其他动物的胃壁上有一种特殊的腺体,能把吃下去的食盐变成盐酸。盐酸是胃液的一种成分(浓度约为0.5%),它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最适合的pH值,它还能使食盐中的蛋白质变性而易于水解,以及杀死随食物进入胃里的细菌的作用。此外,盐酸进入小肠后,可促进胰液、肠液的分泌以及胆汁的分泌和排放,酸性环境还有助于小肠内铁和钙的吸收。
相对蒸气密度(空气=1):1.26 饱和蒸气压(kPa):30.66(21℃)
溶解性:与水混溶,浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶,溶于苯。
氯化氢在101.3kPa压力下,沸点为—85℃,凝固点为—114.2℃。
氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ/kg℃,在0—1700℃范围内,可按下式计算(其误差为1.5%) (8-1),式中,T为绝对温度K。
在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸,有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到酸雾。
主要成分:氯化氢,水。 熔点(℃):-114.8(纯HCl)
沸点(℃):108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1):1.20
NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O
另外,盐酸能与硝酸银反应,生成不溶于稀硝酸的氯化银,氯化银不能溶于水,产生沉淀。
HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓
实验室常用盐酸于制取二氧化碳的方法
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
电离方程式为:HCl===H+ +Cl-
1.2 盐酸的主要用途
1引言
盐酸,又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。
氯碱,即氯碱工业,也指使用饱和食盐水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。
浓度%
0.16
8.18
17.13
23.82
30.55
31.52
32.49
33.46
34.42
35.38
39.11
密度g/mL
1.000
1.040
1.085
1.120
1.155
1.160
1.165
1.170
1.175
1.180
1.200
15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系
1.1.2化学性质
a.与酸碱指试剂反应
b.日常用途
主要用于制取洁厕灵,除锈剂等产品。
1.2.2工业用途
a.用于稀有金属的湿法冶金
例如,冶炼钨时,先将白钨矿(钨酸钙矿)与碳酸钠混合,在空气中焙烧(800℃~900℃)生成钨酸钠。
CaWO4+Na2CO3=Na2WO4+CaO+CO2↑
将烧结块浸在90℃的水中,使钨酸钠溶解,并加盐酸酸化,将沉淀下来的钨酸滤出后,再经灼热,生成氧化钨。
工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢,因此盐酸是氯碱工业的重要产品。
1.1盐酸概况
1.1.1物理性质
盐酸是无色液体,具有腐蚀性,是氯化氢的水溶液(工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色)。氯化氢分子量36.46,密度大于空气,标准状态下的密度为1.639g/L,临界温度为51.54℃,临界压力为8314kPa。氯化氢气体在水中的溶解度很大,随着氯化氢的分压的升高而增加,随着温度的上升而降低。
K2CO3 + 2HCl = 2KCl+CO2↑+ H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+ H2O
g、具有还原性
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl(浓) + MnO2 =(加热)= MnCl2 + 2 H2O +Cl2
14HCl (浓)+ K2CrO7 == 3Cl2(气体) + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O
在医药上好多有机药物,例如奴佛卡因、盐酸硫胺(维生素B1的制剂)等,也是用盐酸制成的。
1.3氯化氢的主要用途
Na2WO4+2HCl=H2WO4↓+
H2WO4=WO3+H2O↑
最后,将氧化钨在氢气流中灼热,得金属钨。
WO3+3H2=W+3H2O↑
b.有机合成
例如,在180℃~200℃的温度并有汞盐(如HgCl2)做催化剂的条件下,氯化氢与乙炔发生加成反应,生成氯乙烯,再在引发剂的作用下,聚合而成聚氯乙烯。
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
e.能和盐反应,生成新酸和新盐
2HCl+Na2SO3=SO2↑+H2O+ 2NaCl
Na2S2O3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑+S↓
FeS+2HCl=H2S↑+FeCl2
f.能与大部分碳酸盐和碳酸氢盐(HCO3-)反应,生成二氧化碳和水
紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与pH试纸变红色,无色酚酞{C20H14O4}不变色。
b.和碱发生中和反应,生成氯化物和水
HCl + NaOH = NaCl + H2O
c.能与活泼金属单质反应,生成氢气
Fe+ 2HCl =FeCl2+ H2↑
d.能和金属氧化物反应,生成盐和水
CuO+2HCl=CuCl2+H2O