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1、学校代码：10128学 号：本科毕业设计说明书题目：固体氯化钡酸化工段工艺设计 学生姓名：李敏学院：化工学院系别：化学工程系专业：化学工程与工艺班级：指导教师：李铁云教授二一二年一月个人资料整理仅限学习使用摘要我国冶金和金属加工行业每年有大量酸洗废液排放，该酸洗废液是冶金和 金属加工行业进行钢铁表面除锈时氧化铁溶于盐酸产生的废液，其主要含有氯 化亚铁和少量游离酸。用该酸洗废液代替盐酸直接浸取毒重石可制备氯化钡， 不仅可以降低其生产成本，同时也为酸洗废液的综合利用提供了一条较好的出 路。氯化钡是重要的化工原料，是制备其它钡盐和其它材料的主要中间原料， 主要应用于制造钡盐、鞣革、颜料、染料、化学试
2、剂、羊毛染色助剂、金属淬 火加工、人造丝的消光剂、锅炉水的处理、防止陶瓷制品褪色、制取金属钡及 钡炸药、农药、化工等领域。我国氯化钡的生产能力为10万吨左右，氯化钡的生产厂家主要集中天津、 河北、河南、重庆、四川、山东、山西、浙江、江苏。我国是主要的出口国， 具有垄断世界市场的能力，产品主要销往国内和东南亚国家。本文设计了生产固体氯化钡的酸化工段，利用的方法是以毒重石为原料， 采取盐酸酸化、烧碱中和的工艺。设计过程中先进行原料以及生产方案的选 择，之后进行物料衡算和热量衡算；再根据物料衡算的结果以及工艺流程画出 物料流程图；接着绘制工艺管道及仪表流程图；根据设备选型的结果和流程图 绘出设备布置
3、图和立面图；最后完成首页图和设备一览表。关键词： 氯化钡；毒重石；物料衡算AbstractBarium chloride was an important chemical raw materials ，the preparation of others is the main Barium salt and other raw materials and intermediate，mainly used in manufacturing Barium salt ， tanning ， pigment ， dyestuff ， chemical reagent，wool dyeing auxi
4、liaries ，metal processing，rayon quenching the wave-ray agents，boiler water treatment，prevent ceramics fade，making metal barium and barium explosives，pesticides，chemical industry，etcBarium chloride production capacity in China is 10 million tons ， Barium chloride manufacturer mainly concentrated in T
5、ianjin ， Hebei ， Henan ， Chongqing，Sichuan，Shandong，Shanxi，Zhejiang，JiangsuOur country is the main exporters in the world market ，the ability ，the monopoly products are mainly sold to domestic and southeast Asian countries.This paper designs the production of solid Barium chloride ， using the acidif
6、ication section method based on poison for raw material ，adopts the stone ， caustic soda acid neutralization processThe design process for raw material and production plan selection，after material and heat balance ，According to the results of the material and process flow chart ，draw materials，Then
7、rendering process piping and flow chart meters，According to the results of the equipment selection and flow chart drawing equipment layout and elevationKeywords： Barium chloride；Poison stone；Material目录个人资料整理仅限学习使用个人资料整理仅限学习使用_，个人资料整理 仅限学习使用引言无机盐工业是化学工业的一个组成部门，具有品种多、用途广、生产方法 多样等特点。目前，全世界生产的无机盐品种约为130
8、0种左右。而有些无机盐 产品，由于生产规模大，已发展成为独立的工业部门，如硫酸与硝酸工业、制 碱工业和化肥工业等。氯化钡属于无机盐工业中产品的一种，我国钡矿资源丰富 , 据预测资源总 储量要超过 10 亿吨，而且钡矿品位较高，钡矿储量和产量目前均居世界首 位，是发展钡盐产品的有利条件。目前生产氯化钡基本上都采用盐酸酸化法， 原料多采用毒重石与重晶石。利用毒重石生产氯化钡是新的工艺路线，许多科 研单位和企业做了大量的研究开发工作，目前已工业化生产。产品品质全部可 以达到 GB1617-89 标准一等品水平， 成本要低于传统的盐酸硫化钡法，也没 有 H2S 污染问题。利用毒重石生产氧化钡的工艺技术
9、路线有极强的市场竞争能 力，今后将迅速发展起来，成为生产氯化钡最普遍的方法。第 1 章 总论1.1 说明书1.1.1 设计依据本次设计依据内蒙古工业大学化工学院下达的毕业设计任务书进行设计。1.1.2设计指导思想1、 贯彻执行国家基本建设的方针政策，使设计做到切合实际，技术先进，经 济合理，安全适用。2 、贯彻“五化”99.599.098.097.0锶的质量分数 0.050.450.90钙的质量分数 0.0300.0360.090硫化物的质量分数 0.0020.0030.008铁的质量分数 0.0010.0010.0030.02水不溶物的质量分数0.050.050.100.20钠的质量分数 0
10、.10表 1-1 GB/T 1616-2002 要求表1.1.5 主要原材料的规格及其消耗量和来源1.1.5.1 原材料的规格原料采用毒重石，用 31%盐酸酸化、30%的烧碱中和。毒重石组成及含量为组成BaCO3CaC03MgCO3SrCO3BaSO4FeO3酸不溶物含量%68.0020.003.040.801.501.005.66表 1-2 毒重石的含量及组成表1.1.5.2 原料消耗量经过物料衡算，毒重石每小时的消耗量为：3043kg。1.1.5.3 原料的来源毒重石从从四川进行采购，然后运输到厂地，盐酸与烧碱都从当地购买。1.1.6生产方法及全厂总流程1.1.6.1 生产方法生产方法采用
11、盐酸酸化、烧碱中和。此方法目前已工业化生产，产品品质 全部可以达到GB/T 1616-2002标准一等品水平，成本要低于传统的盐酸硫化钡 法，也没有 H2S 污染问题。利用毒重石生产氧化钡的工艺技术路线有极强的市 场竞争能力，今后将迅速发展起来。1.1.6.2 全厂总流程先将采购来的毒重石经粉碎机粉碎，然后把一定粒度的钡矿粉放入水中进 行浸泡，然后将浸泡好的料浆经料浆泵打入到酸化罐，并定时的加入一定量一 定浓度的盐酸，在一定的搅拌条件下，发生酸化反应。酸化后在中和器中进行 中和反应，除去镁离子和铁离子。中和后将中和液送入沉降槽，除去大的颗粒 物质，将上清液送入板框压滤机进行过滤，将得到的滤液送
12、到蒸发结晶工段进 行蒸发结晶，得到最后的产品。该法中粉末状矿粉与盐酸反应迅速，产生大量气泡，因此要掌握好盐酸的浓度和添加速度。其流程框图为：图 1-1 氯化钡酸化工段工艺流程框1.2厂址简况厂区选择建在阿拉善经济开发区位于阿拉善盟东端，地处阿拉善左旗乌斯太 镇境内，东临黄河，西倚贺兰山，南接宁夏回族自治区石嘴山市，北连乌海市， 规划面积123.84平方公里，建成面积20平方公里，总人口 3万人。开发区成立 于1997年8月，先后被自治区列为全区乡镇企业东西合作示范区、高载能工业 园区，被国家农业部列为全国乡镇企业东西合作示范区。2002年1月9日，被 自治区人民政府正式批准为自治区级开发区。2
13、004年8月经自治区人民政府批 准，更名为乌斯太经济技术开发区。2006年4月正式通过国家审核更名为阿拉 善经济开发区。阿拉善开发区交通条件便捷，是阿拉善盟煤、盐、铁、碱等资源输出的必经 之地，具有优越的区位条件。地处宁蒙交界地段的阿拉善经济开发区作为阿拉善 盟的“窗口”，南接石嘴山、北连乌海、面向黄河、背靠贺兰山，包兰铁路从开 发区东缘通过，乌吉铁路由开发区直达左旗工业重镇吉兰泰。110国道和丹东一 拉萨高速公路在开发区东边南北向通过，乌海一一巴彦浩特一级公路从开发区 穿过，为“五路”交汇之处。距乌海机场40公里，距银川机场120公里，距贺 兰山机场110公里，可高速直达。开发区距乌海西火车
14、站2公里，距石嘴山火车 站20公里。开发区北部的乌达矿务局五虎山等煤田、西部贺兰山一带矿产资源富集充 足，得天独厚，分布广、品位高、易开采，周边现已探明矿种50种，矿产地 284处，其中大型矿床12处，中型矿床20处，已探明煤储量20亿吨，其中焦 煤4亿吨，无烟煤6亿吨左右，电煤10亿吨左右；盐储量3.8亿吨；芒硝储量 3870万吨；硅石储量50多亿吨。还有丰富的石膏、石灰岩、铁、铜、金、白云 岩等矿产储量可观，配置条件好，发展工业潜力大。水资源充足，有黄河水和地 下水可供使用，能够满足开发区工业和生活用水需要。土地资源丰富，已开发不 足30%，未开发面积70%，均为荒漠地，开发建设成本较低。开发区内基础设施较为完善，市政道路、集中供水系统、供暖、排污管网、 邮电、通信等覆盖开发区。区内电力基础条件非常优越，能够为工业用电提供充 分的保障。现已建成 110 千伏、 220 千伏、 500 千伏 3 个变电站 。开发区距海 渤湾电厂和石嘴山电厂分别为 17 公里和 18 公里，是乌达至石嘴山，乌达至巴彦 浩特高压输电线路的必经之地。1.3 工程水文地质条件和气象资料地形呈南高北低状平均海拔900-1400M，地貌类型有沙漠戈壁、山地、低山丘 陵、湖盆、起伏滩地等，土壤受地貌及生物气候条
