年产30万吨氢氧化钠毕业设计

湖南石油化工职业技术学院

毕业设计（论文）

课题名称： 年产30万吨氢氧化钠 设计时间： 2014年9 月 系 部： 石化技术工程系 班 级： 应化3121 姓 名： 学 号： 指导教师： 饶维

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目录

年产30万吨氢氧化钠毕业设计 .................................................. 4 摘 要................................................................... 4

第一章 概 述 ............................................................... 6

1.1产品介绍 ............................................................. 6

1.2相关用途 ............................................................ 6 1.3相关性质 ............................................................. 8 1.4制作方法 实验室法 ................................................... 11 1.5测定相关 ............................................................ 12 1.6关于储存 ........................................................... 14 1.7环境影响 ............................................................ 14 1.8应急处理 ........................................................... 15 1.9产业信息 ........................................................... 16 1.10其他信息 ........................................................... 17

第二章 烧碱的制备原理.................................................... 19

2.1烧碱的制备原理 ...................................................... 19 2.2离子膜电解槽 ........................................................ 19 2.3制固体烧碱 .......................................................... 20 2.4生产原理 ............................................................ 22

2.4.1离子膜烧碱片碱工段概述 ........................................ 22 2.5 膜式方法生产烧碱可以分为两个阶段 .................................... 22

2.5.1下降的沸腾传热过程 ............................................ 22 2.6工艺流程及其简述 .................................................... 24

2.6.1除水及附属设备说明 ............................................ 24 2.6.2预浓缩 ........................................................ 24 2.6.3最终浓缩器 .................................................... 25

第三章 物料衡算及能量衡算 ............................................... 26

3.1 物料衡算 ........................................................... 26 3.1.1电解工段电解槽内的物料衡算 .................................... 26 3.1.2 CL2处理岗位物料衡算 ........................................... 29 3.1.3 淡盐水脱氧岗位物料衡算 ....................................... 36 3.2能量衡算 ............................................................ 39

3.2.1 HE-301的能量衡算 ............................................. 39 3.2.2 HE-501的能量衡算 ............................................ 41 3.2.3 HE-502、FT-501的能量衡算 .................................... 44 3.2.4 干燥塔的能量衡算 .............................................. 46 3.2.5 能量衡算表 .................................................... 47 3.3一段洗涤塔的物料衡算 ................................................ 48

3.3.1一段洗涤塔的物料衡算基准 ...................................... 48 3.4一段洗涤塔热量衡算 .................................................. 50

3.4.1入塔气体带入热量 .............................................. 50 3.4.2冷却水带出的热量 .............................................. 50 3.4.3出塔器气体带出热量 ............................................ 50 3.4.4一段洗涤塔的热量守恒的计算 .................................... 51

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3.4.5一段洗涤塔热量衡算表 .......................................... 51 3.5二段洗涤塔的物料衡算 ................................................ 52

3.5.1物料衡算的计算依据 ............................................ 52 3.5.2物料衡算的计算 ................................................ 52 3.6二段洗涤塔的热量衡算 ................................................ 53

3.6.1二段进塔气体热量的计算 ........................................ 53 3.6.2冷却水带出热量的计算 .......................................... 53 3.6.3二段出塔气体热量的计算 ........................................ 54 3.6.4二段洗涤塔的热量守恒的计算 .................................... 54 3.6.5二段洗涤塔热量衡算表 ...................................................................................... 54

第四章 主要设备设计和选型 ............................................... 56

4.1 主要设备装置 ........................................................ 56

4.1.1离子膜电解槽 .................................................. 56 4.1.2 蒸发器 ........................................................ 56 4.1.3 浓缩器 ........................................................ 57 4.1.4片碱机 ........................................................ 57 4.1.5熔盐炉 ........................................................ 57 4.2 其他设备说明 ........................................................ 57

4.2.1封头及法兰的选用 .............................................. 57 4.2.2 U形膨胀节 .................................................... 58 4.2.3管板的设计 .................................................... 59 4.2.4支座的设计 .................................................... 59 4.2.5 蒸汽冷凝器的设计 .............................................. 60 4.2.6 折流板的选用 .................................................. 60 4.2.7 防冲板的位置和尺寸 ............................................ 61 4.2.8 液体分布器 .................................................... 61 4.2.9 除沫器 ........................................................ 62 4.3 设备一栏表 .......................................................... 62

第五章 主要污染物排放情况及治理措施 .................................... 64

5.1废水（废液） ........................................................ 64 5.2废气 ................................................................ 65 5.3废渣 ................................................................ 66 5.4噪声 ................................................................ 66 5.5对氯碱生产中的 “三废” 进行综合治理和利用 .......................... 66 5.6以下为关于烧碱“三废”治理的举例 .................................... 67 5.7以下为两种较清洁的制备烧碱工艺 ...................................... 70

5.7.1利用海水制备烧碱的方法 ........................................ 70 5.7.2采用氨镍法制备烧碱 ............................................ 70

附录 ....................................................................... 72

附录1（第3章） ........................................................ 72

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年产30万吨氢氧化钠毕业设计

摘 要

本次设计的课题项目是年产30万吨48%的氢氧化钠，采用的方法是离子膜交换电解法。

它生产的氢氧化钠浓度高，占用空间小，操作简单。而且污染比较小，在企业利益方面，这种方法很实用。可以节约成本，生产的烧碱直接可以作为产品出售。但是，这种方法对于精制盐水有很高的要求，需要两次精制，它采用的电解槽具有选择透过性。出口的粗碱浓度可达30-34%左右，再经过蒸发就可以得到用户所需的成品碱。这种生产方法具有强的竞争力，它必将成为当前的主力军市场前景很好。

本次设计的主要内容就是介绍离子膜法的工艺流程，一次盐水的精制，二次盐水的精制，电解设备的简介。重点工序则是烧碱溶液的浓缩工段，是将30.6%的碱溶液浓缩到48%的成品。包括设备的计算和选型，并且会至相关重点的设备，总之，本次设计较为全面的介绍了离子膜工艺

关键字：离子膜法、电解槽、蒸发、烧碱

With an annul output of 300,000 tons of caustic soda project design

Abstract

The project designed to issue an annual output of 300,000 tons of caustic soda 48 percent,

the method used is the ion exchange membrane. Ion exchange membrane of the law than the exorbitant and metal anodes law, and the production of its high concentration of caustic soda, space small,easy to operate. And pollution is relatively small, in the interests of enterprises , this method is very useful, Can save costs,direct production of caustic soda can as the product sold. However, this method of refined salt water has a high demand, refining needs two, it’s a cell through sexual selection, The concentration of have crude exports up 30 to 34 percent, to the evaporation can be required by the user base of the finished product. production method has strong competitiveness, it will become the main force, market prospects good.

This designs primary coverage is introduced that ion membrane method craft and flow,

including to raw material salt request, Introduced a salt water purification with emphasis, two salt water purification, electrolysis equipment synopsis. The key working procedure is burns the alkaline solution the concentration construction section, is concentrates 30.6% lye to 48% end

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