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1、目录前言 概述 正文一. 化盐工段5二. 电解工段81. 金属阳极工段82. 离子膜工段10三. 氯，氢处理工段172527四. 片碱工段实习心得前言2009年四月份学校组织了我们化学工程与工艺专业的 生产实习，实习地点是安徽氯碱化工集团，主要实习和参 观内容为生产烧碱和氯气的工段。安徽氯碱化工集团有限责任公司系国有股份制企业，位 于合肥市二环路东边，北靠淮南铁路，南临淝河，经巢湖入 长江可直达江苏、上海、浙江等地，东有合宁、合芜、合徐、 合界高速公路，通往全国各地。公司现有职工 2937人，占地面积 70 公顷，资产总 值 10.2 亿元，自 2004 年起至今，已先后通过 ISO9001：
2、2000 质 量 管 理 体 系 ， ISO14001 ： 2004 环 境 管 理 体 系 ， GB/T28001-2001 职业健康安全管理体系。公司主要产品有：烧碱、液氯、盐酸、杀虫双、杀 虫单、草甘膦、双甘膦、保险粉、聚氯乙烯糊树脂（SP-3）、 聚氯乙烯树脂（PVC）、三氯化铁等，其中十种产品曾获省部 级优质产品称号。农药杀虫双荣获“国家用户信得过产品” 和“安徽省免检产品，聚氯乙烯糊树脂（MSP-3）、聚氯乙 烯树脂（PVC）、三氯化铁、30%烧碱荣获部优。杀虫双、保险 粉、32%离子膜碱、草甘膦和糊树脂是安徽名牌产品。烧碱系 列产品于 2006 年 12 月荣获“国家免检产品”称
3、号。公司产 品畅销全国各地，远销欧洲、美国、加拿大、澳大利亚、韩 国、南非、保加利亚、日本、新加坡等地区和国家。经过 50 年的建设，目前公司已发展成以氯碱化工 为基础，以精细化工、农用化工、塑料化工、为主导的综合 性化工企业和安徽省最大的氯碱企业，合肥市重点骨干企业 国家大型工业企业。I三1=14 月 1 日，我们到达实习工厂后，工厂的师傅首先就 化工厂的安全问题和生产流程的相关理论做了整体而细致 地介绍，让我们对安全问题的认识提升到了一个新的高度， 整个生产流程的大体情况也了然在胸。此次生产实习我们主要从以下几个方面进行了参观考 察：1. 氯碱生产的单元过程和工艺流程2. 主要生产设备的基
4、本结构及仪表的自动化控制3. 工厂的设备和生产布局4. 每个生产工段的基本原理5. 工厂的公用工程和能量利用情况在此过程中，我们遇到了许多了问题，得到工人师傅 的详细解答和指导老师的亲切指导，在此对他们表示诚挚的感谢！概述安徽氯碱集团的生产主要是通过电解饱和食盐水生产烧碱，氯气和氢气。采用的是隔膜电解法和离子膜电解法。生产的烧碱可直接销售，经过三效蒸发的生产片碱，加入纯水后循环加入离 子膜电解槽中，用于树脂再生剂，氯气可经过洗涤，冷却，干燥， 加压液化转化成产品液氯，也可以进一步加工成盐酸，聚氯乙烯 等。氢气可作为生产盐酸的原料，也可作为能源气直接输送到使 用部门。离子膜电解法比隔膜电解法在能
5、耗，产品质量，环境污染等方面具有明显的优势性，且工作环境也进一步提高，但因为 我国目前不具备生产离子膜的能力，离子膜仍需依靠进口。我们的实习主要由 5 个工段组成：（1）盐水工段（2）隔膜工 段（3）离子膜工段（4）片碱工段（5）氯，氢处理工段。其中盐 水工段主要进行化盐及盐水的初级处理，为电解工段提供所需要的饱和食盐水，隔膜工段利用盐水工段的一次盐水进行电解，生 产 10%烧碱。离子膜工段电解二次精制盐水，生产 32%烧碱，片碱工段利用三效蒸发离子膜电解出来的 32%烧碱生产固体片碱。氯氢处理工段主要是对从电解槽出来的氢气，氯气进行冷却，干燥处 理，为后续生产做准备。第一部分 化盐工段、工艺
6、原理将固体原盐（或搭配部分盐卤水）与蒸发工段送来的回收盐水、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（聚丙烯酸钠等）。经过澄清、砂滤得到一次盐水，一 次盐水经中和、过滤、树脂吸咐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。一般It碱需要1.51盐（理论比例为1： 1.462）。基本化学方程式： CaCl +NaCO =CaCO +2NaCl233CaSO +Na CO 二CaCO +2Na SO423324M
7、gCl+2NaOH=Mg(OH)+2NaCl22FeCl +3NaOH=Fe(OH) +3NaCl33Na SO +BaCl =BaSO +2NaCl2424二、主要工艺指标盐水中硫酸根含量W5g/L澄清桶入口盐水温度l与4季度48 士 3C2与3季度503C入槽盐水铵含量无机铵W 1mg / L总铵W4mg/L入槽盐水含NaCl315g/L盐水过碱量 NaOH 0.070.15g/LNa CO0.25 0.35 g/L23盐水中钙、镁总量 W5mg/L盐水透明度900mm（十字观察法）约7（中性盐水入槽）排放盐泥中含NaCIW8g/L约4（酸性盐水入槽）入槽盐水pH控制值烟道气制纯碱中含Na
8、OH W3g/L810（微碱性盐水入槽）三、工艺流程图11为盐水精制工艺流程。固体食盐从盐仓内用铲车l将盐送入盐斗2,经 皮带运输机3卸入化盐桶4。盐卤水、蒸发工段回收盐水和洗盐泥回收的淡盐水，按比 例搭配用泵6送到化盐桶4内进行化盐操作，经过桶底配水管均匀流出，沿化盐桶内盐 层逆流而上将食盐溶解制成饱和的粗盐水，从化盐桶上部溢流而出。出化盐桶的粗盐水 与精制剂碳酸钠、氯化钡及蒸发回收盐水中的氢氧化钠发生化学反应，使溶解在粗盐水 中的钙、镁、硫酸根等杂质离子生成不溶解于水的氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡等沉淀物 而悬浮在粗盐水中。口ISIB尼ES1-1盐水精制工艺流程图与精制剂反应后的粗盐水靠位差进
9、入澄清桶8，为了加速澄清,在进入澄清桶前添加 助沉剂,使悬浮物沉淀颗粒凝集增大加速澄清。澄清后的清盐水从澄清桶上部溢流入砂 滤器11，盐水通过砂滤层之后，盐水中所夹带的少量细小悬浮物颗粒被截留。出砂滤器 盐水含钙、镁杂质量可降到5mg/L以下，即一次盐水。然后进入中和罐12，加盐酸中和 过剩碱量,再进入精盐水贮槽13,用泵19送往盐水高位槽供电解工段使用。澄清桶底部“ 圭严上掃建用户沖椭梔址廊机回收出川排出的盐泥定期排放回收。四、主要设备及作用和工作原理1、化盐桶化盐桶的作用是把固体原盐、部分盐卤水、蒸发回收盐水和洗盐泥回收淡盐水，按 比例掺和，并加热溶解成氯化钠饱和溶液。图12化盐桶1-铁删
10、；2-溢疣槽：粗总水出口；4 一瀚体：戈一折硫圈；6 一折疣帽：化盐桶一般是钢板焊接而成的立式圆桶，其结构 见图12。化盐水由桶底部通过分布管进入化盐桶 内。分布管出口均采用菌帽形结构防止盐粒、异物等 进入化盐水管道造成堵塞现象。在化盐桶中部设置加 热蒸汽分配管，蒸汽从分配管小孔喷出，小孔开设方 向向下，可避免盐水飞溅或分配管堵塞。在化盐桶中 间与还设置有折流圈，折流圈与桶体成45度角.折 流圈的底部开设用于停车时放净残存盐水的小孔。折 流圈的作用是避免化盐桶局部截面流速过大或化盐 水沿壁走短路造成上部原盐产生搭桥现象。折流圈宽 度通常约为150250mm。化盐桶上都有盐水溢流槽及铁栅，与盐层
11、逆相接触上升的饱和粗盐水，从上部溢流槽溢流出，原盐中常夹带的绳、草、竹片等漂浮性异物经上部铁栅阻挡除去。2、澄清桶澄清桶的作用是将加入精制剂后反应完全的盐水，在助沉剂的帮助下，使杂质沉淀 颗粒凝集变大，下沉分离。澄清后的清盐水从桶顶部溢流出，送砂滤器作进一步精制过 滤，桶底部排出的盐泥送三层洗泥桶，用水洗涤回收其中所含的氯化钠。盐水中钙、镁等不溶物悬浮颗粒在加入助沉剂后起凝聚作用，颗粒增大，被截留到 桶底定时排出。澄清后的清盐水从桶底部缓缓向上，经桶顶部环形溢流槽汇集后连续不 断流出。3、砂滤器砂滤器的作用是把澄清桶送来的澄清盐水经砂滤层过滤，进一步除去清盐水中微量悬浮性不溶杂质，提高进电解槽
12、的盐水质量，确保电解工段对高质量入槽盐水的要求。第二部分 电解工段、金属阳极电解工段一）工艺原理把化盐工段用泵输送来的符合质量要求的精盐水,经高位槽稳压及预热器预热后 送入电解槽,同时输入由变电工段送来的直流电进行电化学反应。根据操作规程和工艺 条件,确保电解槽正常安全运转。电解过程中产生的氯气与氢气分别导入各自的总管,汇 集送氯、氢处理工序，进一步处理加工。生成约含氢氧化钠11的电解液流入总管汇集 电解液贮槽,经碱泵送蒸发工段进行蒸发浓缩。反应方程式如下2Nad + 2H2O = 2NaOH + H. t +C12二）主要工艺指标单槽氯中含氢量 Wl. 0%氯气总管中含氢量WO. 4%单槽氯
13、中含氧量W3. 0%氯气总管中含氧量 W3%电解液总管浓度l305gL单槽电解液浓度90140g / L 氧气总管氢纯度98%电解槽槽温80105C氯气总管压力050Pa氢气总管压力050Pa对地电压偏差（总电压） Wl0% 电解槽阳极电流效率 90%三）工艺流程图 211 为金属阳极电解流程图。电化盐工段送来含氯化钠 315gL 以上、质量6t郴科承圏3-1-1金属阳祓电解毓程圏SY Z 电解至卷石合格的精制盐水送至盐水高位槽 1,高位槽内盐水液面维持恒定，以保持一定的静压力。经一段盐水预热器2内与来自电解槽出口的湿热氢气（氢气总管温度约85C）进行热交 换，温度可提高810C，然后再进入二
14、段盐水预热器,用蒸汽进一步补充加热盐水，加 热到盐水温度在6080C间，再经盐水总管、支管连续均衡地分别送入各台电解槽5进那一 1- 金属阳极电解槽示意图行电解。电解生成的氯气从电解槽盖顶部支管导入氯气总管， 送到氯气处理工段.氢气从电解槽阴极箱上部支管经断电器断 电后汇集入氢气总管，经一段盐水预热器预热盐水降温后送氢 气处理工段。生成的含氢氧化钠11%的电解液经碱液断电器断 电后从电解槽下侧流出导入电解液总管，汇集于电解液贮槽6 中，再经泵7输送到蒸发工段进行蒸发浓缩。（四）主要设备及作用金属阳极电解槽是隔膜电解槽的两大类型之一，其结构如图 212。隔膜电解槽是隔膜法电解食盐溶液制取氯气、氢
15、气、烧碱的主要设备。是 我国发展比较成熟的一种技术。隔膜电解槽示意图如图 213。电解槽主要由槽盖、阴极箱、阳极组合件三大部分组成。金属阳极电解槽的槽盖多数采用钢板焊接制成，内衬橡胶防腐蚀层。在槽盖的顶部 有氯气出口孔，侧面有盐水注入口，槽盖前侧面装有液面计便于掌握电解槽内盐水液位高低。槽盖上还装有氯气压力表和取样孔。0 2-13 隔膜电解槽示意图阴极箱是由阴极铁丝网袋钢板外壳和阴极导电钢 板组合成一个完整的阴极导电系统。在阴极箱的外壳下 端有电解液导出管，上方有氢气出口管。金属阳极电解槽阳极组合件是由钛-钢-铜三板叠 合组成，上层2mm钛板作为防腐 蚀层，中层20mm钢板 作支撑层，下层16mm铜板作为阳极导电板.涂有钉层的 钛阳极片通过铜螺丝、铜螺母联接固定在下层阳极铜导 电板上，电流由此导入。槽盖与阴极箱、阻极箱与阳极组合件之间可用“陶泥沥清软封料”外围麻绳进行密封以免盐水泄漏 ，也可采用橡胶垫片加
