中南大学株洲化工厂见习报告.doc

化学化工学院（化工）见习报告见习地点 中盐湖南株洲化工集团 见习内容 烧碱、硫酸、PVC、钛白粉生产工艺 见习时间 2011-6-26 至2011-7-7 学生姓名 丁文辉 学号 1505090806 指导教师 杨占红 株洲化工厂见习报告见习时间：2011年6月28日至2011年7月7日见习单位：中盐湖南株洲化工集团（烧碱厂、PVC厂、硫酸厂、钛白粉厂）指导老师：杨占红一、见习目的生产见习是我们专业知识结构中不可缺少的组成部分，通过见习使我们学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业见习又是锻炼和培养我们学生业务能力及素质的重要渠道，培养我们当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。具体目的如有以下几点:（1）理解化工生产所涉及的主要概念，基本原理和方法（2）了解典型化工生产工艺以及所用到的典型设备，具有一定的化工生产工艺设计能力（3）知道工厂的组织结构、管理方法和产品质量保证体系（4）知道与化工生产有关的新技术发展状况二、学习内容 我们这次见习分为两个阶段，第一阶段是上有关工业生产和安全知识等的培训课，增强我们对化工生产工艺理论性知识及安全知识的了解。第二阶段，通过对实地考察株化集团的生产工艺，结合我们所学的理论知识，了解生产布局和工艺管道布局。1.烧碱厂烧碱是重要的化工原料。氯碱工业是化工生产的基础。NaOH、Cl2和H2都是重要的化工原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于工业生产，烧碱的化学式NaOH ,分子量40。固体烧碱一般都是白色的，具有强碱性。主要应用于有机化学、无机化学、玻璃、造纸、化学纤维、染料、肥皂、洗涤剂等工业上。1.1烧碱的特性有强烈的腐蚀性，吸水性（所以NaOH敞口放置，质量会增加），可用作干燥剂，但是，不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氢等酸性气体，因为可以和CO2等发生反应从而变质。（会与酸性气体发生反应。)且在空气中易潮解而液化（因吸水而溶解的现象，属于物理变化）；溶于水，同时放出大量热。能使酚酞变红，使紫色石蕊试液变蓝，属于强碱。腐蚀铝性物质，不腐蚀塑料。只需放在空气中数分钟，就会吸收水分，成为液态毒药。其熔点为318.4。除溶于水之外，氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。1.2生产原理隔膜法制烧碱1.3工艺流程：1.3.1.盐水工段：（1） NaCl310g/L ; Ca2+、Mg2+10mg/L；SO42-5g/L；PH值为7.58.5（2） 原料 粉盐：NaCl98% 配水：a.回收液 NaCl280g/L ,NaOH3.2g/L；b.脱氯淡盐水：NaCl 190210g/L NaOH0.5%；c.洗泥水 NaCl100g/L1.3.2. 电解工段盐水预热温度：夏天 805；冬天 8551.3.3. 蒸发工段1.4注意事项盐水工段的水温需要高于50度，使食盐溶解度达到饱和状态。盐水进入配水桶需要用泵抽，水进入各个设备都是上进下出。盐水在澄清桶中加用了搅拌机，促使食盐溶解。砂滤池中的杂质泥浆用泵抽出。盐水工段的溶液都要进行化验调整，pH要定格在中性。电解工段槽电压3.5V,电解液中NaOH浓度在90-150g/l的范围内。氯纯度95%,氯化氢浓度=1%,接触压降35mv。氯化钠必须呈滴状间断进入电解槽。化盐出来的氯化钠溶液浓度不低于315g/l.2.PVC厂PVC主要成份为聚氯乙烯，聚氯乙烯属非结晶性高聚物，其玻璃化温度依分子量大小为105-75；与其它通用塑料相比，聚氯乙烯具有阻燃性（因为在燃烧时，PVC会释放出抑制燃烧的氯原子）和自熄性的特点，具有极好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、化学稳定性和热塑性，不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、和芳烃中能溶胀或溶解。聚氯乙烯树脂，外观为白色无定形粉末，粒径60-250m，表观密度0.40-0.60g/ml，100ml环已酮含0.5克树脂的稀溶液粘数80-160ml/g，常温下100克树脂吸收增塑剂量20-30克。有5型、7型、8型等型号。聚氯乙烯（PVC）是世界第二大通用树脂，具有广泛的用途：用于制造水管，浴帘； 供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装、仿木材料、代钢建材等。 2.1 PVC的特性PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低，一般为0.20.6%。2.2生产原料电石（CaC2） 规格： CaC2的含量67.17%（质量分数下同）CaO的含量22.08% C的含量1.0%，MgO的含量0.4% H2S的含量0.15%，PH3的含量0.08%。氯气（Cl2） 规格： 纯度95%（体积百分比），含氧量0.4%。氯化氢（HCl） 规格： 纯度93%（体积百分比），含水量0.06%。2.3生产原理乙炔工段：主反应： 副反应： 氯化氢工段：氯乙烯工段：聚合工段： 2.4工艺流程电石防爆电动葫芦加料口 发生器渣浆捕集器正水封喷淋塔 乙炔HCl 混合器乙炔缓冲罐乙炔冷却器中和塔清净塔水压机填料塔 气柜 混合气体冷却器 混合气体深冷器 酸雾捕集器 混合气体预热器 气体分离器 碱洗塔 组合塔 氯乙烯气体冷却器 汞器除 转化器 压缩机机前冷却器 压缩机 机后冷却器 冷凝器 尾凝器 送料泵 VC贮槽 成品冷却器 高沸塔 低沸塔 水分离器聚合塔 料浆排放槽 料浆贮槽 汽提塔 离心机 气体干燥塔自动包装线 料仓 振动筛 一、二级旋风分离器过程解释:在加料口加入的电石大小在30mm50mm ；发生器内充N2作为保护气；正水封高度为2m ；水压机前有气柜（一般为1200的气柜）起缓冲作用；清静塔有A塔和B塔，A塔温度50，B塔温度40，两塔有效氯含量在0.008%0.3%间；乙炔冷却器起冷却和脱水的作用；混合器温度控制在4550 之间；混合气体冷却器冷却水温度为50；深冷器用-14+20的冰盐水冷却；酸雾捕集器起脱酸作用；混合气体预热器起提高反应物的活性不，为下步合成作准备；转化器的一床温度180，反应70，用旧触媒，二床温度150，反应30，用新触媒；除汞器使混合物的含汞量0.005；组合塔用水循环吸收酸，并测pH；机后冷却口出来的气体温度用控制在4050之间；尾凝口用盐水冷却；（全凝器和尾凝口出来的气体含氯乙烯气体量一般99.95%；高沸塔内的副产物为二氯亿万；PVC贮槽内乙炔含量0.002%）聚合釜（体积为48m3）内抽真空（O2能起阻聚作用，影响聚合度），加入引发剂、分散剂，冷搅半小时，再升温反应34小时，采用间歇操作；气提塔除氯乙烯，氯乙烯再返回聚合釜反应；离心机 2.5注意事项电石是易爆品，所以在发生器中严格控制温度，用水流量来控制。打开电石盖时，严禁用铁器敲击，因为电石是易爆物品，要确保安全。乙炔和盐酸的比例为1：1.061.09范围内，使乙炔反应完全。成品出厂含水值低于0.04%，干燥很重要。3.硫酸厂硫酸是重要的化学工业产品，是许多工业生产中所必要的重要原料。株化集团生产的硫酸的规格主要有三种：浓度为98%的H2SO4、92.5%的H2SO4，以及105%的发烟硫酸。纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。相对密度：98%硫酸为1.8365(20)，93%硫酸为1.8276(20)。熔点10.35。沸点338。有很强的吸水能力，与水可以按不同比例混合，并放出大量的热，为无机强酸，腐蚀性很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。硫酸的用途十分广泛，主要应用在化肥、冶金、有机合成、无机盐工业等。目前98%的H2SO4市场售价为每吨600元。3.1化学性质浓硫酸具有很强的吸水性，能够发生碳化反应。同时它还能与金属及非金属反应而表现出一定的强氧化性 。另外，还具有酸性等性质。3.2生产原料硫磺；硫铁矿（FeS2），其中含S30%，水6%8%，粒度3mm。还含有少量的Cu、Pb、As、F等元素。3.3生产原理 硫磺制酸（二转二吸） 硫铁矿制酸（一转一吸） 冶炼烟气制酸（一转一吸）3.4工艺流程硫磺制酸工艺流程：硫铁矿制酸工艺流程3.5注意事项 硫铁矿中必须先要测得它的含硫率，然后来进行预处理。沸腾炉中温度约为850o C900o C，要求烧出的矿渣含硫率0.5%。从沸腾炉顶部出来的气体中混有水蒸汽、少量SO3、砷化物粉尘以及空气中的其它杂质气体。这些杂质会腐蚀管道，使接触室中的催化剂中毒，必须进行一系列除杂工作。吸收塔采用98%的H2SO4来做吸收剂温度控制在55o C以下，采用92.593%的H2SO4来做吸收剂温度控制在60-80o C。尾气中要求排放到空气中的SO2标准是400ppm 。吸收塔中总是有少量的SO2反应不完全，所以可以用氨接触法、石灰、柠檬酸钠或催化转化。4.钛白粉厂钛白粉学名二氧化钛，分子式为TiO2，相对分子质量为79.9，其种类有板钛型，锐钛型，金红石型。主要生产方式有浓硫酸法，氯化法，其中株洲化工厂采用的是浓硫酸法生产锐钛型与金红石型。钛白粉广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉大部分被涂料工业所消耗用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命；塑料行业是第二大用户，在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命；造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中。在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻；钛白粉还是高级油墨中不可缺少的白色颜料，含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散；纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域，化纤用钛白粉主要作为消光剂，由于锐钛型比金红型软，一般使用锐钛型，化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。4.1化学性质二氧化钛的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于氢氟酸。但在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性。 这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显，这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏还原催化剂。4.2生产原料浓H2SO4 93%；钛铁矿 FeTiO3（TiO248%，FeO30%，Fe2O310% ）；钛粉。组分TiO2FeOFe2O3SiO2Ai2O3MgOCaOCr2O3水分含量组成/Kg48534010010105555表1 株化集团钛白粉厂铁钛矿起含量指标如下（以1000Kg矿为基础）4.3生产原理用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反应进行酸解反应，得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出TiO2。硫酸法以间歇法操作为主，生产装置弹性大，利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。4.4工艺流程流程详解 酸解 沉降：加3%AMPAM（胺甲基化丙烯酰胺）沉降剂，使固液更好地分离。 真空结晶：提高系统的真空度，降低物质沸点，从而更易析出绿矾。 圆盘分离：在真空状态下，将绿矾分离出来。 浓缩：在蒸汽加热的条件下，利用升膜式钛薄膜浓缩器将稀钛液连续负压蒸发，提高钛液的TiO2浓度，使之达到水解的工艺要求。 水解：配制高活性晶钟，将钛液加热水解成具有一定粒度和粒度分布的偏钛酸悬浮液。 一洗、二洗：一洗是利用真空叶滤机对水解偏钛酸的物料进行过滤，洗涤，以除去其中的硫酸和以二价铁为主的可溶性硫酸盐，使偏钛酸滤饼不明显含铁，已达到初步净化的目的；二洗是采用真空叶滤机对漂白作用后的料将进行过滤，进一步除去偏钛酸中残存的铁等可溶性杂质，使偏钛酸中铁的含量锐钛70ppm，金红石型80ppm。 漂白：在酸性介质中，用还原剂处理一次水洗后的偏钛酸，将残留在偏钛酸中的氢氧化高铁还原成硫酸亚铁，使二次水洗能够有效地除铁。 盐处理：用K2CO3和H3PO4或ZnO作为盐处理剂，处理二次水洗合格的偏钛酸浆料，使物料在煅烧过程中其物料煅烧条件得以改善，颜料粒子的形成和晶体结构得以控制。 煅烧：煅烧水合二氧化钛变为二氧化钛的过程，钛以白色的偏钛酸形式从钛液中沉淀出来。煅烧的目的是使偏钛酸脱水、脱硫 TiO2xSO4yH2O TiO2 + xSO3 + yH2O工艺流程图G5钛白粉磨粉水；Fe，硫酸；蒸汽 冷却水冷却 G6酸解 S4 沉降分层冷凝水槽PAM G7循环冷却水真空结晶循环水站 冷却水至循环水站硫酸亚铁产品；S5分离循环冷却水；蒸汽 冷却水至循环水站 真空浓缩 G8 30%NaOH水蒸汽蒸汽；水（冷却）水解吸片S4（浓废酸）25%硫酸 水蒸气水；蒸汽 冷却水用于漂洗水 漂洗斜片沉降回收池1 回收物料 水水水洗斜片沉降回收池2 回收物料W2蒸汽；K2CO3、H3PO4盐处理水蒸汽G9煤气煅烧注：G表示废气 W表示废水 S表示固体废物磨粉G10钛白粉成品流程图说明:过程2：将铁转化为二价，这时氢气和三价钛都起还原作用，防止二价铁氧化。析出的FeSO47H2O要反复用水洗，因为FeSO4在水中溶液度较大。过程7：Ti(SO4)2（黑色液体）H2OTiOSO4H2SO4TiOSO4 H2OTiO2H2O（白色固体）H2SO4过程9：漂洗的结果是PH植升高，二价铁离子没有了三价钛的保护。过程10：水洗的结果是洗掉了二价铁离子。4.5注意事项 加FeS沉降，应先将所有的风机开启，必须带好口罩，以防H2S中毒。FeS容易受潮变质，要妥善保管，同时FeS属可燃物质，应防止与水接近。过滤时为防止压力过大而击穿滤布形成短路造成物料不合格，板框过滤压力须控制在0.150.25MPa之间。水解：配置高活性晶种，将浓钛液加热水解成具有空粒度和粒度分布的篇钛酸悬浮液。三价钛的制备：采取一次水洗合格偏钛酸酸液、铝粉还原的方法制备出合格的三价钛溶液供漂白用5安全知识安全隐患的关键点为人的不安全行为和物与人的不安全状态。进厂后要做到“三不伤害”，即不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害。NaOH与浓硫酸具有很强的腐蚀性，进厂后不能随便向上看，以免药品进入眼睛里。如果不小心沾上后，不要害怕，不要用手去抹，应立即用大量的清水清洗2030min，严重者应送往医院。发生氯气泄露后，要逆着风的方向跑，以免吸入过多的氯气。