中南大学株洲化工厂见习报告

1、化学彳化工学化工）见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学生姓名2011-6-26 §至IE丁文辉 学号至 2011-7-71505090806指导教师HI I杨占红*上 n|QlD9|圖*|I :蚣株洲化工厂见习报告年6月28日至2011年7月7日见习时间：2011见习单位：中盐湖南株洲化工集团（ 指导老师：杨占红PVC厂、硫酸I. F-. :-=U 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，

2、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）知道和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

3、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 CI2和“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。主要使用于 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

4、化氮和氯化氢等酸 性气体，因为可以和 CQ等发生反应从而变质。（会和酸性气体发生反应。）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 °C。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NaCI+H 2O 直流电 > Cl2+H2 +NaOH泡ft）彷盐ZK含純化钠的繳城化納涓港图1 1S鹿曲电解原理1.3工艺流程：1.3.1. 盐水工段：(1) N

5、aCI > 310g/L ; Ca 2+、Mcj+< 10mg/L; SO < 5g/L ; PH值为 7.5 8.5(2) 原料 粉盐：NaCI98% 配水：a.回收液 NaCI > 280g/L ,NaOH < 3.2g/L ; b.脱氯淡盐水：NaCI190210g/L NaOH< 0.5%; c.洗泥水 NaCI > 100g/L蕊汽中间橹（饱和）精制折流禮11劭3回收港*中和折販惜-精盐水大罐精盐水迭至电解工序1.3.2. 电解工段直流由NaCI+H 2O> Cl2 +H2 +NaOH盐水预热温度：夏天 80 ±5C；冬天85

6、 ±5C133.蒸发工段蒸发10%NaOH > 30%NaOH13%NaCI结晶 > 回收液饱和水蒸汽二扶树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

7、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105-75r;和其它通用塑料相比，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60-250卩m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

8、（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（CaC）规格：CaC2的含量三67.17% （质量分数下同）CaO的含量三22.08%的含量三1

9、.0%, MgO的含量三0.4%H2S的含量三0.15%, PH3的含量三0.08%。 氯气（C12）规格：纯度三95%（体积百分比），含氧量三0.4%。 氯化氢（HCI）规格：纯度三93%（体积百分比），含水量三0.06%。2.3生产原理 乙炔工段:主反应：CaC2+2H2O - C2H2 +Ca (OH )2Ca0+H20-T Ca (OH)2副反应：CaS+2H2O，H2S +Ca (OH)2氯化氢工段：H2+CI2 2HCI氯乙烯工段：C2H2+HCI HgC2 > CzfCl聚合工段：催化剂nCH 2=CHCI催> PVC2.4工艺流程电石防爆电动葫芦 f加料口 f 发生

10、器f渣浆捕集器 f正水封 f喷淋塔乙炔HCI混合器乙炔缓冲罐I|乙炔冷却器 kl中和塔|清净塔1水压机1填料塔压缩机机前冷却器f压缩机f机后冷却器f冷凝器f尾凝器送料泵VC贮槽k成品冷却器高沸塔低沸塔水分离器J混合气体冷却器f混合气体深冷器1f酸雾捕集器f混合气体预热器J气体分离器碱洗塔组合塔氯贰乙烯气体冷却器-汞器除转化器J聚合塔一料浆排放槽| 一料浆贮槽| £汽提塔一离心机一气体干燥塔自动包装线-料仓振动筛J、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N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

11、塔和B塔，A塔温度 50C, B塔温度 40C，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45C 50C 之间；混合气体冷却器冷却水温度为 50E ;深冷器用-14C +20C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w 180C，反应70%，用旧触媒，二床温度w 150C, 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 40C 50C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

12、99.95%;高沸塔内的副产物为二氯亿万；PVC贮槽内乙炔含量w 0.002%）聚合釜（体积为48m3 内抽真空（02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: 1.06 1.09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

13、酸的规格主要有三种：浓度为98%勺HSQ 92.5%的HSQ,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僦酸为1.8365（20 C） , 93僦酸为1.8276（20 C）。熔点10.35 C。沸点338C。有很强的吸水能力，和水可以按 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 乎能和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%勺硫酸和金属反应会放出

14、氢气。硫酸的用 途十分广泛，主要使用在化肥、冶金、有机合成、无机盐工业等。目前98%勺H2SQ 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。同时它还能和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（FeS）,其中含S三30% 水6%8% 粒度三3mm还含有少量的 CuPb As、F等元素。3.3生产原理硫磺制酸（二转二吸）S+O2SO2 SO2 +O2 SO3 SO3 +H2O、H2SO4 硫铁矿制酸（一转一吸）FeS2 +O2、Fe2O3 +SO2 SO2 +O2 SO3 SO3 +H2O 、H2SO4 冶

15、炼烟气制酸（一转一吸）3.4工艺流程 硫磺制酸工艺流程：Ss）蒸n S（L）亠 储存罐一亠 焚s炉T转化器T so3t吸收塔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 850° C900° C,要求烧出的矿渣含硫率 < 0.5%吊车1干斗子干圆盘1皮带破碎机皮带+1加料机feh-沸腾炉软化水渣库一皮带增湿器卜-输送简14諒诃 加口匸|旋凤除羽冉回文丘里I 从沸腾炉顶部出来的气体中混有水蒸汽、少量SO、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

16、收塔采用98%勺H2SQ来做吸收剂温度控制在55° C以下，采用92.5 93%勺H2SQ来做吸收剂温度控制在 60-80° C。 尾气中要求排放到空气中的 SQ标准是w 400ppm。吸收塔中总是有少量的SQ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TiQ2，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和金红石型。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

17、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

18、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使用领域，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 几乎不和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

19、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 HSQ 93% ； 钛铁矿 钛粉。FeTiQ 3 (TiQ2 三 48%Fe8 30%Fe2Q< 10%);组分TiQ2FeQFqQSiQ2Ai2QMgQCaQC2Q水分含量组成/Kg4853401001010<5<5<5<5表1株化集团钛白粉厂铁钛矿起含量指标如下（以lOOOKg矿为基础）4.3生产原理用钛精矿或酸溶性钛渣和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 TiQ2。硫酸法以间歇法操作

20、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工艺流程盐处理酸解 > 沉降 > 板框过滤 > 真空结晶 > 圆盘分离 > 浓缩 > 水解 > 一洗 > 漂白 > 二洗）煅烧 > 雷蒙磨 > 包装 流程详解 酸解FeTiO3+H2SO4> Ti（ SO4）2+FeSO4+H20FeTiOs+tSOq- TiOSOq+FeSOq）+H2SO4、FeSO4

21、+Fe2（ SO4）3+H 2OFe2OFe+H2SO4 FeSO4 +H 2Fe3+ H2 > Fe2+（土黄色）Ti3+>Ti 2+（紫黑色） 沉降：加3%AMPAMK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，从而更易析出绿矶。 圆盘分离：在真空状态下，将绿矶分离出来。 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。150g/L TiO2 -200g/L TiO 2 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。Ti (SO4)2+H

22、2O - TiOSO4+H2SO4TQSO4+H2O - H2TQ3+H2SO4 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三70ppm金红石型三80ppm 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&CO和HPQ或ZnO作为盐处理剂，处理二次水洗合格的偏钛 酸浆料

23、，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TiQ2 xSO4 yH2Q 宀 TiQ2 + xSO3 + yH2Q工艺流程图磨粉G5.* 冷却沉降分层S4PAM钛白粉 冷却水 Fe，硫酸；蒸汽G6G7冷凝水槽循环冷却水；蒸汽循环冷却水冷却水至循环水站r分离-r+r-力宀真空浓纠日真空结晶循环水站30%NaOH水解辭气；水（冷却）25%硫酸漂洗水；蒸汽水洗水硫酸G8水蒸汽吸片S4 （浓废酸）»水蒸气冷却水用于漂洗水斜片沉降回收池1回收物料

24、斜片沉降回收池2回收物料W2盐处理汽；K2CO3、H3PO4水蒸汽过程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FeSC4 7H2O要反复用水洗，因为FeSC4 在水中溶液度较大。过程 7: Ti（SO4）2 （黑色液体）+ H2O TiOSO4 + H2SO4TiOSO4 + H2O TiO2 H2O （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，应防止和水接近。 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和人的不安全状态。 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和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