年产18万吨烧碱液氯工段工艺设计
目 录
1 绪论 1
1.1 简介 1
1.2 氯碱工业发展概况 2
1.3 中国的氯碱工业 2
1.4 中国氯碱行业存在的问题 3
1.5 国内氯碱行业结构调整 3
1.5.1 产业发展思路 3
1.5.2发展措施及建议 3
2 生产工艺流程选择与设计 4
2.1 烧碱生产工艺论证 4
2.1.1 烧碱生产工艺原理 4
2.1.2 隔膜法和离子交换膜法工艺对比分析 6
2.2 液化工段的工艺论证 7
2.2.1 液化的条件 7
2.2.2 氯气液化方法论证 8
2.2.3 液氯输送工艺论证 8
2.2.4 氯液化的生产工艺确定 9
2.3 工艺流程图 9
2.4 工艺流程说明 10
3 工艺计算 11
3.1 设计基本数据 11
3.2 液化效率 11
3.2.1 求尾氯纯度 11
3.2.2 液化效率的计算 11
3.3物料衡算 12
3.3.1 原料氯气量 12
3.3.2 氯气损失的计算 12
3.4 能量衡算 14
4 主要设备设计选型 15
4.1 氯气液化器 15
4.1.1 选材 16
4.1.2 结构设计 16
4.1.3 制造、检验要求 20
4.2 螺杆压缩机 20
5 经济概算 21
5.1 建设项目投资估算 21
5.1.1 投资组成 21
5.1.2 投资估算 21
5.2 产品销售价值 22
5.3 成本估算 22
5.4 经济评价 23
6 安全技术与环境保护 23
6.1 工艺安全设计 24
6.2 三废的处理 24
6.2.1废渣的处理 24
6.2.2废气 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
处理对策 25
6.3.1 废渣的治理 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 绪论
1.1 简介
氯碱生产工业是根本的化工原材料生产行业之一，在国民经济中举足轻重。烧碱、氢气、氯气是氯碱企业的主要产品，这些产品被普遍应用于化工、农业、建材、纺织、国防、冶金等国民经济的各个领域之中。
以氯碱工业为根底的化工生产及产品的主要用途[1]见图1.1。
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图1.1氯碱工业化工生产及产品的主要用途
1.2 氯碱工业发展概况
烧碱和氯气的生产历史悠久，在中世纪时期就发现了纯碱，继而发现了用纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法。
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苛化的时候需要不断的加热，所以就将NaOH称之为烧碱，用来和天然碱（Na2C03）作为区别。一直到了19世纪末，其他生产烧碱的方法才相继被发明出来。1980年发明了电解法制烧碱，继而出现了水银法、隔膜法和离子交换膜法。
电解食盐在发展中遇到了很多的困难，首当其冲的是如何将产生的氯气、氯气与氢氧化钠分开，使其不相遇，不发生爆炸和生成氯酸钠。离子膜和隔膜法都能成功地解决了这个难题，所以一直沿用到如今[2]。
1.3 中国的氯碱工业
氯碱产能通过了“十五”、“十一五”的快速发展后，产能从2000 年开始一直保持着快速增长。“十二五”期间，经过高速发展后增速开始有所下滑。2016年烧碱产能逐渐趋于稳定状态。2016 年底，全球烧碱的产量约为9 470万t，2016年底中国烧碱产能达了3 945 万t，占世界比重41.6%。中国的烧碱产能产量全球第一。20062016年中国烧碱产能变化趋势见图1.3[3]
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图1.3 20062016年中国烧碱产能变化趋势图（单位：万t）
1.4 中国氯碱行业存在的问题
产能过剩、地区分布不均。尽管近几年中国氯碱行业进入了去产能阶段， 但是仍然面临着许多的困难和压力，这是仍然是目前行业面临的最大的问题。
（2）太过于单一的产品结构。高档、专用、高附加值产品，特别是精细化工产品比例相对较小；用于传统领域的产品较多，新兴领域产品开发力度明显不够。
（3）日益增加的国际竞争压力。随着国际上各式企业不断新起和发展，对中国市场造成强力的冲击。中国经济经过了30年的疯狂增长的洗礼之后,目前跨进了“新常态”阶段。在新的经济形势下，我国氯碱行业进一步的发展和跨越，要面对数不清的难题与挑战[3]。
1.5 国内氯碱行业结构调整
1.5.1 产业发展思路
提升行业的生产质量。调整优化行业结构，一步步处理长期积聚的结构性矛盾和资源、环保束缚的情况。尽量用政策平台，以安全、能耗、环保等目标为规范，对现有和新增的企业严峻的监管，淘汰落后的工艺。
优化产品结构，踊跃开发高附加值氯产品；研发和推广高新技术，提高行业节能和创新能力[4]。充分利用市场和政策手段，使我国氯碱行业的集中度、竞争力和清洁生产能力有较大的进步。产能合理有序增长，烧碱和PVC产能增长速度与国民经济总体发展速度和市场需求保持一致。通过推进企业提质、增效、降低成本，实现全行业扭亏为盈。
1.5.2发展措施及建议
a)严控新增产能，严管现有产能。
严格开展行业的准入监管。加强对《氯碱行业准入条件》执行力度。对准入条件中规定的各项设施要求和各项标准进行审查，即对氯碱行业实行条件准入管理[5]。
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