40万ta烧碱化盐工段工艺设计(附件)
本次设计采用的是离子膜法制烧碱，采用离子膜法制的烧碱质量比较好，并且对于能源的消耗也较低，操作也比较简便，而且根据淮安安邦集团的生产情况来看，隔膜法已经不再使用，所以并未选择隔膜法。本次设计的内容包括了对于氯碱工业的背景、现状、未来的展望以及本次工艺的工段设计所需要的设备，和相关的物料衡算情况，以及相关的工艺流程的情况，以流程图的方式来呈现，同时增添了相关的经济估算以及对于安全和环保方面的介绍。关键词 烧碱化盐，工艺流程，盐水精制
目 录
一 引言 1
1.1氯碱工业发展简史 1
1.2 氯碱工业的特点 2
1.3氯碱工业的行业现状 3
1.4 氯碱工业在国民经济中的地位 4
二 工艺流程图 7
三 原盐及盐水精制 8
3.1 原盐的性质及组成 8
3.2 盐水的精制 10
四 工艺说明 11
4.1 工艺参数 11
4.2 离子膜法制碱的主要流程 12
4.3 一次盐水精制 12
4.4 二次盐水精制 13
4.5 电解工艺 13
五 物料与能量计算 15
5.1 物料衡算 15
5.2 蒸汽消耗量 18
六 主要设备选型及说明 20
6.1 溶盐设备 21
6.2 澄清设备 23
6.3 过滤设备 25
七 经济概算 27
7.1利润估算 27
7.2 经济效益分析 28
八 环保与安全 29
8.1废水的处理措施 29
8.2废气的处理措施 29
8.3废渣的处理措施 30
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
一 引言
工业上用电解饱和食盐水的方法来制取氢氧化钠、氢气和氯气，并以这些为原料生产的一系列化工产品被叫做氯碱工业，这些产品在很多产业中的使用也十分广泛。
1.1氯碱工业发展简史
1889年，烧碱的生产逐渐出现电解法， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
与此同时还出现了隔膜法和水银法[1]。1890年，德国第一次出现了用隔膜法生产烧碱的方式。在1892年，汞电池第一次现世，获得了广泛的使用并且获得了专利。食盐电解工业中主要面对的问题是如何将阳极的产物和阴极的产物分开来而不出现爆炸或者产生氯化钠。然后便有了两种完全不同的生产工艺方法，直到现在仍在使用。
上海天原电化厂是我国第一个氯碱工厂，当时的年产量也很低，只有2万吨。在新中国成立时，我国只有少数几个氯碱厂，年产量也仅仅只有几吨，产品也就只有盐酸、液氯等几种产品。
在1929年，上海第一次出现了国内第一家氯碱厂，从此带动了我国氯碱工业的不断发展。到2009年，是我国氯碱工业发展的八十个年头，在这80年的时间里，经过无数人的努力与奋斗，在各个企业通力合作之下，我国由年产不足2吨到现的世界发展生产氯碱第一大国，各个产品也有原来的数种到现在的上百种。
在我国氯碱工业发展的初期，由于刚刚经历了一场大战，工业的状态也是处于百废待兴的状态，生产非常不稳定，产量也很低，氯碱工业就是在这种情况下艰难起步。当时的工厂生产原料主要依靠于从别的国家进口，但是由于战争的原因产品的供应极不稳定，很多中国人便立志要建立中国人的氯碱厂。
在这段时间里，侵华日军为了充实补给，在东北地区建立了一些简单的氯碱工厂。战争结束之后，这些工厂又开始投入使用，经过人民与政府的共同努力与发展，逐渐壮大成几家大企业。
新中国成立之后，同其他的一些工业一样，我国的氯碱工业发展的非常快，烧碱产量逐年上升，生产氯碱的企业也越来越多。
在第一个五年计划里，我国的科研人员集中了大家的智慧，耗费了大量的时间，终于研制出了我国第一台立式吸附隔膜电解槽，这种新装置的诞生，不仅降低了能量的消耗同时也提高了生产效率[2]。与此同时更多的氯碱厂也不断建立，在这个阶段我国实现了烧碱产量的极大飞跃。
目前为止，我国的出口形势有一定程度上的好转，但是氯碱产品的出口却依旧存在一些挑战。想要应对这种情况，各个相关的企业应该积极面对困难迎难而上，大力研发新的技术，努力提高自己企业的产品价值，同时可以利用互联网的新模式，选择一些更为先进的销售渠道，拓宽国内以及国外额度市场；同时也应该注重产品生产过程中对于环境的破坏，积极做好防护工作，减少污染物的排放[3]。
1.2 氯碱工业的特点[4]
主要有三个突出问题。
能源消耗大
根据目前国内生产水平，氯碱行业占用了我国很大一部分的发电量。因而，氯碱工业的产品与当时的电力供应情况及价格息息相关。所以，必须要提高能量的利用率以及生产效率，同时也需要降低生产过程中的能量的消耗，这一切都是生产中非常重要的部分。而在现实的情况是，目前的确很多人和企业对节能环保的意识还是不够清晰明确，没有意识到重要性；同时也的确存在一些因为技术方面的原因才达不到节能的要求，导致一些浪费的产生。这一系列的问题不仅导致了大量的资源被浪费，更是造成了生产成本的提高。所以氯碱工业急需一些先进的技术人才，对一些落后的装置设备进行一些改进，避免造成无端的资源浪费，既节约了成本，又是对环境的一种保护；同时企业以及相关的从业人员，也是需要加强节能环保意识，设置一系列的监管者，来督促与避免能源浪费的情况发生。
（2）氯与碱的平衡
生产氯碱工业的产品的时候，一般会按照固定的质量比例来烧出相关的产品。但是在不同的地方，对烧碱和氯气有不一样的需求比例，因而氯与碱的需求也有不同的差异。由于氯气难以保存运输，所以烧碱的量往往取决于氯气的量，从而经常导致烧碱的供给不足。而在一些比较发达的国家，则正好相反，烧碱的供给反而出现过剩的情况。所以氯气与烧碱的需求与供给是在生产中的一个难以解决的矛盾。
目 录
一 引言 1
1.1氯碱工业发展简史 1
1.2 氯碱工业的特点 2
1.3氯碱工业的行业现状 3
1.4 氯碱工业在国民经济中的地位 4
二 工艺流程图 7
三 原盐及盐水精制 8
3.1 原盐的性质及组成 8
3.2 盐水的精制 10
四 工艺说明 11
4.1 工艺参数 11
4.2 离子膜法制碱的主要流程 12
4.3 一次盐水精制 12
4.4 二次盐水精制 13
4.5 电解工艺 13
五 物料与能量计算 15
5.1 物料衡算 15
5.2 蒸汽消耗量 18
六 主要设备选型及说明 20
6.1 溶盐设备 21
6.2 澄清设备 23
6.3 过滤设备 25
七 经济概算 27
7.1利润估算 27
7.2 经济效益分析 28
八 环保与安全 29
8.1废水的处理措施 29
8.2废气的处理措施 29
8.3废渣的处理措施 30
结 论 31
致 谢 32
参 考 文 献 33
一 引言
工业上用电解饱和食盐水的方法来制取氢氧化钠、氢气和氯气，并以这些为原料生产的一系列化工产品被叫做氯碱工业，这些产品在很多产业中的使用也十分广泛。
1.1氯碱工业发展简史
1889年，烧碱的生产逐渐出现电解法， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
与此同时还出现了隔膜法和水银法[1]。1890年，德国第一次出现了用隔膜法生产烧碱的方式。在1892年，汞电池第一次现世，获得了广泛的使用并且获得了专利。食盐电解工业中主要面对的问题是如何将阳极的产物和阴极的产物分开来而不出现爆炸或者产生氯化钠。然后便有了两种完全不同的生产工艺方法，直到现在仍在使用。
上海天原电化厂是我国第一个氯碱工厂，当时的年产量也很低，只有2万吨。在新中国成立时，我国只有少数几个氯碱厂，年产量也仅仅只有几吨，产品也就只有盐酸、液氯等几种产品。
在1929年，上海第一次出现了国内第一家氯碱厂，从此带动了我国氯碱工业的不断发展。到2009年，是我国氯碱工业发展的八十个年头，在这80年的时间里，经过无数人的努力与奋斗，在各个企业通力合作之下，我国由年产不足2吨到现的世界发展生产氯碱第一大国，各个产品也有原来的数种到现在的上百种。
在我国氯碱工业发展的初期，由于刚刚经历了一场大战，工业的状态也是处于百废待兴的状态，生产非常不稳定，产量也很低，氯碱工业就是在这种情况下艰难起步。当时的工厂生产原料主要依靠于从别的国家进口，但是由于战争的原因产品的供应极不稳定，很多中国人便立志要建立中国人的氯碱厂。
在这段时间里，侵华日军为了充实补给，在东北地区建立了一些简单的氯碱工厂。战争结束之后，这些工厂又开始投入使用，经过人民与政府的共同努力与发展，逐渐壮大成几家大企业。
新中国成立之后，同其他的一些工业一样，我国的氯碱工业发展的非常快，烧碱产量逐年上升，生产氯碱的企业也越来越多。
在第一个五年计划里，我国的科研人员集中了大家的智慧，耗费了大量的时间，终于研制出了我国第一台立式吸附隔膜电解槽，这种新装置的诞生，不仅降低了能量的消耗同时也提高了生产效率[2]。与此同时更多的氯碱厂也不断建立，在这个阶段我国实现了烧碱产量的极大飞跃。
目前为止，我国的出口形势有一定程度上的好转，但是氯碱产品的出口却依旧存在一些挑战。想要应对这种情况，各个相关的企业应该积极面对困难迎难而上，大力研发新的技术，努力提高自己企业的产品价值，同时可以利用互联网的新模式，选择一些更为先进的销售渠道，拓宽国内以及国外额度市场；同时也应该注重产品生产过程中对于环境的破坏，积极做好防护工作，减少污染物的排放[3]。
1.2 氯碱工业的特点[4]
主要有三个突出问题。
能源消耗大
根据目前国内生产水平，氯碱行业占用了我国很大一部分的发电量。因而，氯碱工业的产品与当时的电力供应情况及价格息息相关。所以，必须要提高能量的利用率以及生产效率，同时也需要降低生产过程中的能量的消耗，这一切都是生产中非常重要的部分。而在现实的情况是，目前的确很多人和企业对节能环保的意识还是不够清晰明确，没有意识到重要性；同时也的确存在一些因为技术方面的原因才达不到节能的要求，导致一些浪费的产生。这一系列的问题不仅导致了大量的资源被浪费，更是造成了生产成本的提高。所以氯碱工业急需一些先进的技术人才，对一些落后的装置设备进行一些改进，避免造成无端的资源浪费，既节约了成本，又是对环境的一种保护；同时企业以及相关的从业人员，也是需要加强节能环保意识，设置一系列的监管者，来督促与避免能源浪费的情况发生。
（2）氯与碱的平衡
生产氯碱工业的产品的时候，一般会按照固定的质量比例来烧出相关的产品。但是在不同的地方，对烧碱和氯气有不一样的需求比例，因而氯与碱的需求也有不同的差异。由于氯气难以保存运输，所以烧碱的量往往取决于氯气的量，从而经常导致烧碱的供给不足。而在一些比较发达的国家，则正好相反，烧碱的供给反而出现过剩的情况。所以氯气与烧碱的需求与供给是在生产中的一个难以解决的矛盾。
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