【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)承擔(dān)年產(chǎn)6萬噸離子膜燒堿生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)中鹽酸合成工藝設(shè)計(jì)。與燒堿生產(chǎn)能力配套，合成鹽酸的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在氯堿生產(chǎn)企業(yè)中，通常采用。氯氣和氫氣直接合成氯化氫，用水吸收氯化氫制取鹽酸。本設(shè)計(jì)采用在反應(yīng)器中將氫。氣點(diǎn)燃，然后通入氯氣進(jìn)行反應(yīng)，制得氯化氫氣體。在氯氣和氫氣的反應(yīng)過程中，有毒的氯氣被過量的氫氣所包圍，使氯氣的道充。分反映，防止了對空氣的污染。到“二合一”合成爐、“三合一”石墨合成爐等。采用“三合一”石墨爐。通過從工藝和安全上的比較，用制圖軟件繪制了鹽酸的工藝流程圖。物料衡算和能量衡算，以及主要設(shè)備的計(jì)算及選型。

　　

【正文】 我個(gè)人 在陶炳老師的指導(dǎo)下，根據(jù)任務(wù)書的要求所 進(jìn)行的研究工作 并獨(dú)立撰寫的。 本設(shè)計(jì)中所引用的其他個(gè)人或集體已發(fā)表的文字和研究成果，或?yàn)楂@得教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料，均已明確注明。 凡為本文的撰寫所提供的各種形式的幫助，本人在致謝中已經(jīng)明確表達(dá)了謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）作者簽名： 日期： 2021 屆 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 第二部分 過程管理資料 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 過程管理資料目錄 一、 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書?????????????????? （ ） 二、湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告????????????? （ ） 三、?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告???????????????????? （ ） 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評閱表??????????????????? （ ） 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱教師評閱表?? ????????????????? （ ） 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績評定表???????????????? （ ） 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 院 (系 )： 包裝與材料工程學(xué)院 專業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 課題名稱 6 萬噸離子膜法燒堿鹽酸合成工藝設(shè)計(jì) 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 1．完成生產(chǎn)原理及工藝流程的論證； 2． 所設(shè)計(jì)工序 的物料衡算； 3．進(jìn)行 液氯 車間 主體設(shè)備的選型及其論證； 4．繪制 液氯 車間工藝流程圖； 4． 根據(jù) 液氯車間 設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行人配備與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析； 5．提出安全、環(huán)保、工業(yè) 衛(wèi)生與防腐要求。 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 1． 掌握搜集和查找資料的基本方法； 2． 論文字?jǐn)?shù)要求：三千字以上； 3． 了解離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的國內(nèi)外工藝現(xiàn)狀； 4． 掌握 液氯 車間各單元操作的工藝特點(diǎn) ； 5．熟悉 液氯 車間的工藝設(shè)計(jì)并繪制工藝流程方案圖； 6．熟悉 液氯 車間的主要設(shè)備及其性能特點(diǎn) ； 7．能正確的使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行 繪圖。 8． 能熟練使用桌面辦公軟件進(jìn)行論文的撰寫與編排，以及答辯幻燈片的制作。 9． 設(shè)計(jì)過程總結(jié)。 進(jìn) 起止日期 工作內(nèi)容 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 度 安 排 ～ 第七學(xué)期第 11～ 12 周 選題，接受課題任務(wù)書，熟悉化工單元操作。 ～ 第七學(xué)期第 13～ 18 周 了解課題，查閱相關(guān)資料，了解離子膜燒堿生產(chǎn)原理與現(xiàn)狀， 提出初步工藝 方案 ， 寫出開題報(bào)告 。 ～ 第八學(xué)期第 1～ 4 周 畢業(yè)實(shí)習(xí)，了解相 關(guān)生產(chǎn)工藝。 ～ 第八學(xué)期第 5～ 9 周 工藝論證；車間工藝流程確定；車間（工序）物料衡算與能量衡算； 繪制車間工藝流程圖。 ～ 第八學(xué)期第 10 周 繪制主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。寫出中期報(bào)告。 ～ 第八學(xué)期第 11～ 12 周 完成論文初稿，完善工藝流程圖與主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。 ～ 第八學(xué)期第 13－ 14 周 修改并最終完成論文。 ～ 第八 學(xué)期第 15 周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 ， 并上交正稿 ， 論文送審 ～ 第八學(xué)期第 16 周 畢業(yè)答辯準(zhǔn)備（幻燈片制作、正式圖紙的整理） 主 要 參 考 資 料 [1] 李相彪主編 ， 氯堿生產(chǎn)技術(shù) ， 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 。 [2] 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司編， 化工工藝設(shè)計(jì)手冊（第三版）上冊 [M]，化學(xué)工業(yè)出版社， 。 [3] 程殿彬主編 ， 離子膜法制 堿 生產(chǎn)技術(shù) [M],化學(xué)工業(yè)出版社， 。 教研室 意見 簽名： 年 月 日 院 (系 )主 管領(lǐng)導(dǎo)意見 簽名： 年 月 日 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 湖 南 工 業(yè) 大 學(xué) ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （ 2021 屆） 學(xué) 院（部）： 包裝與材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 應(yīng)用化工技術(shù) 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 2021 年 12月 21日 題目 ： 6 萬噸離子膜法燒堿鹽酸合成工藝設(shè)計(jì) 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 1．結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫 1500～ 2021 字左右的文獻(xiàn)綜述 ﹑氯氣和氫氣以及由此衍生系列產(chǎn)品的基本化學(xué)工業(yè)，其產(chǎn)品廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，對國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)具有重要的作用。 離子膜電解制堿技術(shù)是 70 年代中期出現(xiàn)的最具有劃時(shí)代意義的電解制堿技術(shù)，與隔膜電解制堿和水銀電解制堿相比，已被世界公認(rèn)為技術(shù)最先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上最合理的氫氧化鈉生產(chǎn)方法，是當(dāng)今電解制堿技術(shù)的發(fā)展方向，因此離子膜電解制堿在國內(nèi)外發(fā)展極為 迅速。離子膜電解制堿的發(fā)展過程概述如下： 在 20 世紀(jì) 50 年代和 60 年代早期一些公司對這項(xiàng)嶄新技術(shù)著手研究（ 1952 年Bergsma 提出采用具有離子透過性膜的離子膜法生產(chǎn)氯和堿），但未能獲得具有實(shí)用性的成果。離子交換膜只是在電滲析海水淡化和海水濃縮制鹽上得到工業(yè)化應(yīng)用。 1966 年美國杜邦公司開發(fā)了化學(xué)穩(wěn)定性較好，用于宇宙燃料電池的全氟磺酸陽離子交換膜，并于 1927 年以后大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)為民用。這種膜能耐食鹽水溶液電解時(shí)的苛刻條件，為離子膜法制堿奠定了基礎(chǔ)。 1985 年，世界上已有 90多家氯堿廠應(yīng) 用離子膜的工藝技術(shù)，燒堿總生產(chǎn)能力達(dá)到萬 t/d 級。 1987年 3月，全世界離子膜法制堿裝置燒堿生產(chǎn)能力 460萬 t/a,占總能力的 11%。 1987 年末，日本燒堿生產(chǎn)方法中，隔膜法是 29%，離子膜法是 71%。 1990 年，全世界離子膜法生產(chǎn)燒堿的能力已達(dá) 860 萬 t/a，約占總燒堿能力的18%。 中國氯堿工業(yè)自新中國成立以來，發(fā)展迅速，燒堿年產(chǎn)量由 萬噸增至 520萬噸，一躍為世界燒堿第二生產(chǎn)大國。氯堿工業(yè)的技術(shù)始終圍繞著提高質(zhì)量，降低能耗和消除環(huán)境污染這永恒主題在不斷進(jìn)步。作為當(dāng)今最 先進(jìn)的離子膜法電解技術(shù)，一方面大量引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，一方面自己創(chuàng)新研制成國產(chǎn)化裝置，對這種生產(chǎn)技術(shù)需深入了解掌握其發(fā)展歷程，技術(shù)特點(diǎn)，為了培養(yǎng)科技人才，充分發(fā)揮和提高裝置技術(shù)水平，是中國離子膜法電解技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，貫穿供電﹑二次鹽水﹑電解﹑蒸發(fā)﹑高純鹽酸﹑固堿﹑儀器分析﹑設(shè)備防腐﹑自控儀表和相關(guān)設(shè)備全過程。 一般有兩種生產(chǎn)方式，一種是直接合成法，另一種是無機(jī)或有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)的副產(chǎn)品。實(shí)際生產(chǎn)中一般都采用前一種方式。鹽酸的生產(chǎn)原料是氫氣和氯氣，它來自于離子膜的電解產(chǎn)品。離子膜工段電解食鹽水，得 主產(chǎn)品燒堿，副產(chǎn)品氯氣和氫氣，副產(chǎn)品氯氣和氫氣經(jīng)氯氣總管、氫氣總管輸送到氯氫處理工序經(jīng)處理后用于氯化氫氣體的合成。氯化氫氣體用水吸收后生產(chǎn)鹽酸。 在國民經(jīng)濟(jì)各部門中，鹽酸的用途很廣，它是重要的無機(jī)化工原料，廣泛用于染料、醫(yī)藥、食品、印染、皮革、冶金等行業(yè)。 鹽酸能用于用于稀有金屬的濕法冶金 ，用于有機(jī)合成 ；用于漂染工業(yè)用于金屬加工；用于食品工業(yè)，例如，制化學(xué)醬；湖南工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 用于無機(jī)藥品及有機(jī)藥物的生產(chǎn)。以上列舉的只是在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用鹽酸的一些例子。實(shí)際上，鹽酸的用途還很多。在日常生活上，我們有時(shí)也用到它例如缺乏胃酸，消化不良，醫(yī)生就給我們一定量的稀鹽酸以補(bǔ)胃酸的不足。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究上，用到鹽酸的地方就更多了。 物理性質(zhì)： 顏色，氣味，狀態(tài)：通常情況下為有刺激性氣味的黃綠色的氣體 密度：比空氣密度大 易液化，熔沸點(diǎn)較低，壓強(qiáng)為 101kPa、溫度為 ℃時(shí)易液化。液態(tài)氯為金黃色。如果將溫度繼續(xù)冷卻到 101℃時(shí)，液氯變成固態(tài)氯。 溶解性：易溶于有機(jī)溶劑，難溶于飽和食鹽水。 1體積水在常溫下可溶解 2 體積氯氣，形成氯水，產(chǎn)生的次氯酸具有漂白性，且可使蛋白質(zhì)變質(zhì)，且易 見光分解。 化學(xué)性質(zhì)： 毒性 氯氣是一種有毒氣體，它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里，生成次氯酸和鹽酸，對上呼吸道黏膜造成有害的影響：次氯酸使組織受到強(qiáng)烈的氧化；鹽酸刺激黏膜發(fā)生炎性腫脹，使呼吸道黏膜浮腫，大量分泌黏液，造成呼吸困難，所以氯氣中毒的明顯癥狀是發(fā)生劇烈的咳嗽。 1L空氣中最多可允許含氯氣 毫克，超過這個(gè)量就會(huì)引起人體中毒。 助燃性 在一些反應(yīng)中，氯氣可以支持燃燒，如，鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵 化學(xué)方程式： 2Fe＋ 3Cl2＝ 2FeCl3（條件：點(diǎn)燃） 與金屬反應(yīng) 鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉 化學(xué)方程式： 2Na＋ Cl2＝ 2NaCl（條件：點(diǎn)燃） 與非金屬反應(yīng) 氫氣在氯氣中燃燒或受到光照生成氯化氫氣體 化學(xué)方程式： H2+Cl2=2HCl（條件：點(diǎn)燃或光照） 分子量： 三相點(diǎn)： ℃ 液體密度 (平衡狀態(tài)， ℃ )： 169kg/m3 氣體密度 (， 0℃ )： 比容 (， ℃ )： 氣液容積比 (15℃ ， 100kPa)： 974L/L 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 物理性質(zhì)： 外觀與性狀： 無色或微黃色易揮發(fā)性液體，有刺鼻的氣味。 pH： 7 （呈酸性） 熔點(diǎn) (℃ )： (純 ) 沸點(diǎn) (℃ )： (20%) 相對密度 (水 )=1： 相對蒸氣密度 (空氣 )=1： 化學(xué)性質(zhì)： 強(qiáng)酸性，和堿反應(yīng)生成氯化物和水 HCl + NaOH = NaCl + H2 O 能 與碳酸鹽反應(yīng)，生成二氧化碳，水 K2 CO3 + 2HCl = 2KCl+ CO2↑ + H2 O 能與活潑金屬單質(zhì)反應(yīng) ,生成氫氣 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 鹽酸能與硝酸銀反應(yīng)，生成不溶于稀硝酸的氯化銀，氯化銀不能溶于水。 HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓ 主要參考文獻(xiàn)： [1] 李相彪主編，氯堿生產(chǎn)技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社， 。 [2] 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司編， 化工工藝設(shè)計(jì)手冊（第三版） 上冊 [M]，化學(xué)工業(yè)出版社， 。 [3] 程殿彬主編， 離子膜法制 堿 生產(chǎn)技術(shù) [M],化學(xué)工業(yè)出版社， 。 [4]學(xué)工程師手冊編輯委員會(huì)，《化學(xué)工程師手冊》，機(jī)械工業(yè)出版社 , 2021 年。 [5]馬江權(quán)等編《化工原理課程設(shè)計(jì)》（第二版），中國石化出版社， 2021 [6]張海濤，鹽酸生產(chǎn)技術(shù) [J] .上海化工， 2021 [7]徐大偉，仇志明 .化工科技市場 [D] .化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)， 2021 [8]程殿斌，成鹽酸的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景 [M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1998 [9]李明，米鎮(zhèn)濤 .化學(xué)工藝學(xué) [J] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [10] 張志利 . 中國氯堿 [J] . 浙江化工， 2021 [11] 國海光 ,唐浩東 ,魏玉萍 .化工經(jīng)濟(jì)信息技術(shù) [M] .石油化工， 2021 [12]高恒 .合成鹽酸的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景 [J] .化學(xué)工業(yè)， 2021 [13]黎漢生，王金福 .氯堿生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)品的用途 [J] . 化學(xué)工藝學(xué)， 2021 [14]劉振河 .化工生產(chǎn)技術(shù) [J].化學(xué)工業(yè)， 1995 湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程管理資料 、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案 (1)選題依據(jù)： 我國離子膜法燒堿發(fā)展十分迅速，