【正文】 集中槽????????????????????????? 27 電解液貯槽???????????????????????????? 28 第 5章 非工藝部分………………………………………………………… 29 人員配備??????????????????? ????????? 29 車間布置???????????????????????????? 29 安全生產(chǎn)???????????????????????????? 30 安全產(chǎn)生注意事項(xiàng)?????????????????????? 30 安全措施?????????????????????????? 30 電解系統(tǒng)設(shè)備的防腐??????????????????????? 30 陽(yáng)極液系統(tǒng)的防腐?????????????????????? 30 陰 極液系統(tǒng)的防腐?????????????????????? 31 隔膜電解槽的防腐???????????? … ???????? 31 環(huán)保與三廢處理????????????????????????? 31 隔膜法燒堿節(jié)能減排措施?????????????????? 32 提高入槽鹽水質(zhì)量 ?????????????????????? 32 除槽時(shí)陰陽(yáng)極液的回收 ???????????????????? 32 降低蒸發(fā)工序動(dòng)力 電耗 ???????????????????? 33 第 6章技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析…………………………………………………… 34 主要工藝參數(shù)????????????? … ??????????? 34 成品固堿的組成????????????? … ????????? 34 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各主要物料的實(shí)際消耗量???????????? … ?????? 34 主要產(chǎn)品及副產(chǎn)品????????????? … ???????? 35 工資及各項(xiàng)物料、能量?jī)r(jià)格表????????????????? 35 建設(shè)期每年資金投入????????????? … ??????? 36 投資估算?????????????? … ????????????? 36 各種費(fèi)用投資估算????????????? … ???????? 36 成本估算????????????? … ????????????? 37 各種成本費(fèi)用估算???????????? … ???????? 37 收入、稅金和利潤(rùn)????????????? … ????????? 38 收入、稅金和利潤(rùn)的計(jì) 算???????????? … ?????? 38 投資回收期?????????? … ????????????? 39 結(jié)論………………………………………………………………………… 41 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………… 42 致謝………………………………………………………………………… 44 附錄………………………………………………………………………… 45 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 總 論 概述 意義與作用 隔膜電解法與水銀電解法、離子膜電解法、比較總能耗 (包 括電、蒸氣 )最高；氫氧化鈉產(chǎn)品（固體）含有 3％左右的氯化鈉 ,不能用于人造絲與合成纖維的生產(chǎn)；隔膜所用的細(xì)微石棉纖維，吸入肺內(nèi)有損健康。因此，進(jìn)行隔膜燒堿廠的設(shè)計(jì)就很有必要了。 （ 2020 屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 題 目 名 稱： 年產(chǎn) 10 萬噸隔膜燒堿工藝 設(shè)計(jì) —— 電解車間 學(xué) 院（部）： 包裝與材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 學(xué) 生 姓 名： 邵春林 班 級(jí)： 應(yīng)化 092 學(xué)號(hào) 09404600231 指導(dǎo)教師姓名： 陶炳 職稱 高級(jí)工程師 最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處 2020 屆 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 第一部分 畢業(yè)論文 （ 2020 屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 名 稱： 年產(chǎn) 10 萬噸 隔膜燒 堿工藝設(shè)計(jì) —— 電解車間 學(xué) 院（部）： 包裝與材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 學(xué) 生 姓 名： 邵春林 班 級(jí)： 應(yīng)化 092 學(xué)號(hào) 09404600231 指導(dǎo)教師姓名： 陶炳 職稱 高級(jí)工程師 最終評(píng)定成績(jī)： 2020年 6 月 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 燒堿，作為一種基本的化工原料，在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域都有著廣泛的用途。隔膜電解制堿技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備容易制作，材料便于取得，在電源比較豐富或電價(jià)比較低廉，對(duì)于燒堿含鹽量的要求又不很苛刻的地區(qū)，特別是有地下鹽水或附近有聯(lián)合發(fā)電與供汽設(shè)施的地區(qū)，仍在普遍采用。 Equipment all can use domestic equipment。 【 1】 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 國(guó)內(nèi)與國(guó)外的差距、 現(xiàn)狀與發(fā)展前景 國(guó)內(nèi) 金屬陽(yáng)極隔膜電解槽與國(guó)外先進(jìn)水平的差距 【 2】 目前我國(guó)金屬陽(yáng)極隔膜電解槽技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還有一 定差距，主要表現(xiàn)在金屬陽(yáng)極使用壽命不夠長(zhǎng)，國(guó)外隔膜電解槽金屬陽(yáng)極的使用壽命可長(zhǎng)達(dá) 8~10 a，而我國(guó)一般只有 6 a；國(guó)外先進(jìn)金屬陽(yáng)極隔膜電解槽可生產(chǎn)氯氣 180～ 190 t/m，而我國(guó)金屬陽(yáng)極隔膜電解槽一般產(chǎn)氯 116 t/m左右；國(guó)外金屬陽(yáng)極隔膜電解槽特性參數(shù) K值只有 ~，而我國(guó)高達(dá) V/kA；國(guó)外 MDC55 型槽使用電流密度 A/dm2，槽壓約 ～ ，電耗 2380kW國(guó)外金屬陽(yáng)極隔膜電解槽電流密度約 20～ 24 A/dm ，直流電耗 2 300 kW 目前全國(guó)金屬陽(yáng)極隔膜電解槽生產(chǎn)能力已超過 500 萬 t/a，這些都是 1974 年及以后，尤其是 20 世紀(jì) 90 年代和 2l 世紀(jì)初期新上馬的 (占 60％ )，雖然部分金屬陽(yáng)極已經(jīng)過重涂，但仍處于最佳運(yùn)行時(shí)期，再經(jīng)不斷改造完善，目前仍處于較好的運(yùn)行水平，況且目前國(guó)內(nèi)已有 20余家與之配套的制造、修復(fù)專業(yè)廠和科研單位，經(jīng)過多年不懈努力，金屬陽(yáng)極隔膜電解槽已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系列化，產(chǎn)品質(zhì)量均通過達(dá)標(biāo)驗(yàn)收。更多見的比較復(fù)雜的情況是電解槽中陰、陽(yáng)極室的電解液組成不同。 1．陽(yáng)極材料 由于電解槽的陽(yáng)極是直接地持續(xù)地與化學(xué)性質(zhì)十分活潑，且腐蝕性較強(qiáng)的濕氯氣、鹽酸和次氯酸等接觸，因此陽(yáng)極材料應(yīng)具有較強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性，同時(shí)具有對(duì)氯的過電壓低，導(dǎo)電性能良好，機(jī)械強(qiáng)度高而且易于加工，來源廣泛和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。它是隔膜電解槽中直接吸附在陰極上的多孔型材料層，用它將陽(yáng)極室和 陰極室隔開。 30%氫氧化鈉溶液的操作與儲(chǔ)存操作注意事項(xiàng) : 密閉操作。倒空的容器可能殘留 有害物。 （ 4） 受能源和原材料行業(yè)影響大。而離子膜蒸發(fā)不需要分鹽及過濾設(shè)備，只用三效或二效蒸發(fā)即可。 此法采用的主要設(shè)備電解槽是由電解室和解汞室組成，其特點(diǎn)是以汞為陰極，得電子生成液態(tài)的鈉和汞的合金。 產(chǎn)生原理概述 隔膜工作原理 [10] 為防止陰、陽(yáng)兩極 產(chǎn)物混合，避免可能發(fā)生的有害反應(yīng)，在電解槽中，基本上都湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 用隔膜將陰、陽(yáng)極室隔開。隔膜的微孔容許離子和液體通過，但能分開陽(yáng)極上產(chǎn)生的氯氣和陰極上產(chǎn)生的氫氧化鈉溶液和氫氣，避免氯氣溶 解在氫氧化鈉溶液中生成次氯酸鈉，并最終成為氯酸鈉，還防止氯與氫混合而構(gòu)成爆炸性的混合物。 電解過程也會(huì)發(fā)生副反應(yīng) 陽(yáng)極副反應(yīng) 由于陽(yáng)極上產(chǎn)生的 Cl2可溶解在水中 ,并與水作用生成次氯酸 和鹽酸 : Cl2+H2O 243。因此電解前應(yīng)對(duì)原料液作凈化處理 ,以滿足生產(chǎn)的需求。 工藝流程示意圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 工藝計(jì)算 電解車間物料衡算 [12] 化學(xué)反應(yīng)平衡 [13] 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑ 2 2 18 2 40 71 2 生成 1 噸可得： 氯氣： 71 ??? kg ? kmol % ? kmol 氫氣： 251000402 12 ???? kg ? kmol % ? kmol 耗鹽： 4 6 21 0 0 0402 ???? kg 耗水： 4501000402 182 ???? kg 設(shè)槽溫 90 oC， Cl2 在 90 oC 時(shí)水蒸氣分壓為 2 ?OHPmmHg，平均分子熱容 kcal/kg oC） 4 7 8901 0 0 0/ 1 8 8 82 5 0 ??? kJ/kg ③純水帶入熱量 0 0 0/1 0 0 ??? kJ/kg . 帶出電解槽熱量 ①電解堿液帶出熱量 電解堿液 比熱取 陰極與陽(yáng)極材料 的選擇 [9] 經(jīng)過多年工廠生產(chǎn)和研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的石墨電極、鉛基合金電極相比，鈦電極的優(yōu)點(diǎn)有： （ 1）陽(yáng)極尺寸穩(wěn)定，電解過程中電極間距離不變化，可保證電解操作在槽電壓穩(wěn)定情況下進(jìn)行 。乙烯基酯樹脂種類較 多 ,根據(jù)乙烯基樹脂類 型以及生產(chǎn)工藝條件 ,我們選擇對(duì)氯氣耐腐蝕性好、耐溫性高的ＭＦＥ 3 型乙烯基不飽和聚酯樹脂。樹脂與纖維在材質(zhì)上存在剛性差異。 增強(qiáng)層 :厚度隨設(shè)計(jì)而定 ,采用 — ,其含膠量可達(dá) 45%左右 (盡可能多采用 )。 2 施工工藝 制模及裝模 :模具采用木制模具 ,同時(shí)襯貼 ,固化后進(jìn)行修整 ,然后刷清漆兩遍。每湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 一層均應(yīng)檢查 ,以防分層、泛白、氣泡、剝 離、纖維裸露、樹脂流掛結(jié)塊、異物夾雜和色澤不均等異?，F(xiàn)象。 ：進(jìn)入預(yù)熱器的溫度為 40℃ ，最高為70℃