安徽合肥工業(yè)大學化工實習d-wenkub
2022-08-24 17:15:41 本頁面
【正文】 nHg + e→NaHgn 鈉汞齊從電解室排出后，在解汞室中與水作用生成氫氧化鈉和氫氣 NaHgn + H2O→NaOH+1\2H2+nHg由于在電解室中產(chǎn)生氯氣，在解汞室中產(chǎn)生氫氧化鈉和氫氣，因而陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物分開的關(guān)鍵問題得以解決。由于過程產(chǎn)生的氯和燒堿是強腐蝕性物質(zhì)，因此陽極材料和隔膜材料的選擇是隔膜法工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵性問題。因此，電解法生產(chǎn)燒堿又稱為氯堿工業(yè)。 苛化法將10%~12%純堿溶液加入石灰乳后起苛化反應(yīng)，制取堿（苛性鈉）。燒堿有強烈的腐蝕性，對皮膚、織物、紙張等腐蝕劇烈；易吸收空氣中的二氧化碳變?yōu)樘妓徕c； 2NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O 與酸起中和作用而生成鹽。它屬于化學工業(yè)中極為重要的基本工業(yè)，也是最為重要的電化學工業(yè)之一，在國名經(jīng)濟中占有重要地位。通過這次參觀實習，使我對對化工企業(yè)生產(chǎn)的基本流程有了一個初步的了解和認識。科學技術(shù)總是不斷創(chuàng)新，不斷前進，永不停步、永無止境的。作為當代大學生，我們不但要牢固掌握課本上的理論知識，更要將其熟練應(yīng)用于實際的生產(chǎn)與生活中。通過這次實習報告的撰寫，使我學會了綜合應(yīng)用所學知識，提高分析和解決專業(yè)問題的能力。氯堿工業(yè)的三種產(chǎn)品都是重要的基本化工原料，燒堿、氯氣尤為重要。其產(chǎn)品可分為固體燒堿（簡稱）液體燒堿（簡稱液堿）及片狀燒堿（簡稱片堿）。 Na2CO3 + Ca（OH）2 = 2NaOH + CaCO3↓苛化后的液體經(jīng)靜置沉降、分離等工序，即得到燒堿溶液，含NaOH近于10%。根據(jù)選用電極材料的不同，又分為隔膜電解法、水銀電解法（又稱汞陰極法）和離子膜法。 隔膜法電解槽制得的電解液含NaOH10%左右，經(jīng)蒸發(fā)后可獲得含NaOH50%左右的液堿，該法能耗較大，而且石棉隔膜使用壽命短且有害。水銀法的優(yōu)點是電解槽流出的溶液產(chǎn)物中NaOH濃度較高，可達50%（質(zhì)量分數(shù)），不需蒸發(fā)增濃。但離子膜的性能好，不允許Cl透過。1884年開始在工業(yè)上采用石灰乳苛化純堿溶液生產(chǎn)燒堿，但其產(chǎn)量較小，目前僅有個別小廠還用此法。1975年世界上第一套離子交換膜法電解裝置在日本旭化成公司投入運轉(zhuǎn)。1986年我國甘肅鹽鍋峽化工廠引進第一套離子膜燒堿裝置投產(chǎn)，1990年上海又建成年產(chǎn)15萬噸燒堿裝置，并投入云裝。另一方面的趨勢是電解生產(chǎn)法的發(fā)展，其核心設(shè)備—電解槽的發(fā)展總趨勢受環(huán)保和節(jié)能兩個主要因素的制約。一、化鹽工段一、實習任務(wù)：掌握鹽水處理工段的工藝原理；掌握鹽水處理工段的工藝流程和工藝指標；掌握鹽水處理工段生產(chǎn)設(shè)備的作用及工作原理。鹽水處理工段中首先是是將固體礦鹽溶解，在鹽水中加入沉淀劑，先加入的是Na2CO3發(fā)生如下的化學反應(yīng)：Ca2+ + CO32+ == CaCO3 ↓Mg2++ CO32+ == MgCO3 ↓這樣可將大部分的Ca2+及部分的Mg2+轉(zhuǎn)化為CaCOMgCO3沉淀，然而由于MgCO3的溶解度較大，還有相當一部分Mg2+未除去，可再加入NaOH溶液，發(fā)生以下化學反應(yīng)：Mg2++ 2OH == Mg (OH)2 ↓對于SO42可以通過兩種方法來除去，老的化學方法是加BaCl2溶液，較新的先進的方法是冷凍膜分離法。三、主要工藝指標一次鹽水工藝指標NaCl 305177。過濾器的上部由集水管2連通洗水貯糟，過濾器內(nèi)花板上為濾料層，濾料一般用河砂或石英砂，層高約600 mm，花板開孔內(nèi)有許多薄片組成的濾頭防止細砂下漏。 反洗時(見圖42(b))，隨著過濾時間的延長，濾料層截留的雜質(zhì)增多，阻力加大，虹吸反洗管內(nèi)的液面不斷上升，當液位上升至C處，有一小股鹽水從虹吸輔輔助管5流出，虹吸反洗管中的空氣被輔助管5中的液體帶出。粗鹽水從中間錐形進入澄清桶，由于澄清桶的體積較大，鹽水進入后流動緩慢，較大的固體顆粒就慢慢沉降下來。該工段有三個澄清桶，有兩個工作。金屬陽極隔膜電解槽顧名思義陽極用的是金屬，陰極用的是鐵絲網(wǎng)或沖也鐵板。新鹽水不斷得到補充，在電解槽的陽極室進行連續(xù)生產(chǎn)。陰極是由鐵絲網(wǎng)制成的網(wǎng)袋，焊在鐵板外殼上，網(wǎng)袋外部沉積一層均勻的石棉纖維。離子交換膜是一種能耐氯堿腐蝕的陽離子交換膜，它由帶負電荷的固定離子（如R—SOR—COO等），同一個帶正電荷的對離子（如H+、Na+）形成靜電鍵。在陰極室，水中的H+放電生成H2逸出，促使水電離，電極反應(yīng)后剩余的OH在溶液中與從陽極室遷移來的Na+形成NaOH溶液。三、主要工藝指標一次鹽水含鹽量為315g/L,pH=,由碳素纖維管過濾器出來的過濾鹽水的雜質(zhì)含量1ppm，pH=9+,預(yù)熱器加熱后鹽水溫度為65+5℃,經(jīng)螯合樹脂塔后精鹽水的雜質(zhì)含量(20ppb)回流淡鹽水含鹽量為200g/L,進入陽極的鹽水含鹽量為260g/L,回流堿液的三堿濃度為32%,進入陰極的堿液濃度為30%,四、主要工藝流程五、主要設(shè)備的作用及工作原理離子膜電解槽安徽氯堿集團使用的離子膜電解槽是北化機的復極槽，總數(shù)是12臺，每臺有電解槽25個 碳素纖維管過濾器二次鹽水精制廣泛采用螯合樹脂，螯合樹脂只能除去鹽水中的鈣鎂離子，而不能去掉鹽水中的懸浮物，如果懸浮物隨鹽水進入螯合樹脂塔，將會堵塞樹脂的微孔，甚至使樹脂呈因狀物，嚴重時有結(jié)塊現(xiàn)象，從而降低樹脂處理鹽水的能力。碳素纖維管過濾器結(jié)構(gòu)如下圖，是由很多根碳素纖維管構(gòu)成，每根碳素纖維管外都包有一層α纖維素，在一次鹽水通過α纖維素進入碳素纖維管內(nèi)的過程中，一
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