环氧氯丙烷皂化废浆碳化法生产轻质碳酸钙生产工艺设计2548

前言 验研究 9 质碳酸钙生产工艺 15 15 环氧树脂，也是一种含氧物质的稳定剂和化学中间体，环氧基及苯氧基树脂之主要原料；制造甘油；熟化丙烯基橡胶；纤维素业之高湿强度树脂。环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，环氧氯丙烷的用途非常的广泛。以环氧氯丙烷为原材料所制得的环氧树脂具有：粘结性强、耐化学介质腐蚀、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介质电性能优异等特点，因为这些特点使得环氧氯丙烷在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层制品等行业具有非常广泛的应用。遇明火、高温、氧化剂较易燃;燃烧产生有毒氯化物烟雾。储存的要求：包装不能超过240KG，库房要求通风、低温、干燥;要求它要与氧化剂和酸类等要分开存放。A第一章设计背景废浆概述在环氧氯丙烷的生产方法中，虽然丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷的工艺成熟、操作稳定、灵活度高，但是存在“皂化废浆”排放量巨大等缺点。环氧氯丙烷皂化废浆液主要含有大量氯化钙、适量氢氧化钙，少量碳酸钙、氧化铁、氧化铝、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有机物，成分复杂，白度不高，呈强碱性，通常经固液分离为固体废渣和废液。环氧氯丙烷废浆的特点是：环氧氯丙烷废浆中主要含有大量氯化钙以及适量氢氧化钙，少量碳酸钙、氧化铁、氧化铝、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有机物，如果直接排放的话，对环境的危害非常大。氧化铁、氧化铝、氧化硅等物质，以及微量氯烷或氯醇等有机物，所以我们可以通过用环氧氯丙烷的废渣废液为原料，再以氯化铵提取反应和CO碳化反应以及脱水加干燥等工序成功制得以CaCO质量分数达到99.5%以上的高纯度轻质碳酸23钙为主和轻质碳酸镁以及不溶性中性残渣和可循环利用的澄清透明残液。(1)轻质碳酸钙的性质及应用钙和二氧化碳，溶于稀酸而放出二氧化碳，它不溶于及醇。有两种结晶，一种是正交晶体文石，一种是六方菱面晶体方解石。方解石,有刺激性。轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉1.1-1.9mL/g)大，因此被称为轻质碳酸钙轻质碳酸钙是将石灰石等原料段烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分形碳酸钙,这些不同晶形的碳酸钙可由控制反应条件制得。轻质碳酸钙按其原始平均粒径(d)分为:微粒碳酸钙(5μm)、微粉碳(1~5μm)、微细碳酸钙(0.1~1μm)、超细碳酸钙(0.02~0.1μm)、超微细碳酸钙(0.02μm)；以增加制品的容积，也可以达到节约成本的目的，碳酸钙填入橡胶能获得比纯橡胶硫化物更高2.在塑料行业中，它在塑料制品中也能够起到一种骨架作用，能够对塑料制品尺寸的稳定性起很大作用，也能提高塑料制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。而且在一般塑料制品中通过添加碳酸钙的手段可以使制品的耐热性得。皱纹漆39%以上；在水性涂料行业的应用轻质碳酸钙的用途则更为广泛，它能使涂料获得不沉降，易分散，光泽好等特性，在水性涂料用量达到了20-60%；另外，轻质碳酸钙碳酸钙在造纸工业中也起到了重要的作用，通过加入轻质碳酸钙，能保证纸的(2)轻质碳酸镁的性质及应用轻质碳酸镁的外观：呈白色单斜结晶或者无定形粉末，无毒，无味，在空气中稳定。第二章环氧氯丙烷皂化废浆表面改性及反应实验研究2.1主要试剂及主要设备4纸、真空抽滤装置、玻璃棒、恒温干燥箱等由于环氧氯丙烷皂化废浆液中主要含有大量氯化钙、适量氢氧化钙和少量碳酸钙、氧化铁、氧化铝、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有机物，成分较为复杂，所以我们可以用环氧氯丙烷皂化废浆为原料，以氯化铵提取反应、CO碳化反2应、脱水、干燥等工序成功制得CaCO质量分数达到99.5%以上的高纯度轻质碳酸钙、碳酸镁、不溶性中性残渣和可循3环利用的澄清透明残液。(1)浸取反应反应方程如下Ca(oH)＋2NHCL2423`2(2)过滤操作，过滤后将滤液保留(3)碳化反应反应方程如下，并在反应开始后加入五滴AD75523`22342(4)过滤将我们得到的反应物再次用真空过滤装置进行过滤(5)干燥，磨粉2.3实验方法2.将三支烧杯进行编号处理，加三十克氯化铵的为一号烧杯，加三十五克氯化铵的为二号烧杯，加四十克氯化铵的为三号烧杯，我们组先拿一号烧杯开始进行实验，我们先开始安装搅拌装置，将搅拌装置放入烧杯中，然后放入二氧化碳通气管，开始进行碳化反应，并加入五滴AD755(AD755:粉体改性剂，它和化学反应原理为:随着粒径的变小，表面静电能增加，原生颗亲水基团与粉体颗粒进行化学反应产生永久性缔合。亲油基团朝外与树脂相互融合。起到粒子间解聚分散、降低吸油值、增加3.开始进行过滤操作，我们准备三支新的烧瓶，准备用来盛放滤液，由于过滤所需的滤纸尺寸过大，不宜直接进行过滤操作，所以我们将滤纸进行了裁剪操作，将原本过大的滤纸裁剪至适合的尺寸，并装入真空过滤装置上，安装完成后，开始我们正式的过滤操作，我们组首先抽滤的是一号烧瓶(即开始时加入氯化钙为三十克的烧瓶)，抽滤完成后，将滤液和滤渣分别进行保留及编号，编号仍为一号，更换滤纸，将剩下的两杯进行同样的操作，并将所得的滤液及滤渣进行编号处理，分别为二号及4.我们将得到的滤渣进行干燥，干燥完成后，我们得到了高纯度的轻质碳酸钙和轻质碳酸镁以及可循环利用的澄清透明溶2.4实验操作图钙第三章环氧氯丙烷皂化废浆碳化法生产轻质碳酸钙生产工艺3.1环氧氯丙烷皂化废浆碳化法生产轻质碳酸钙生产工艺流程图皂皂化废液碳化Co2滤干燥磨粉氯化铵溶液滤渣过滤不溶性残渣氯化铵消化浸取氨水3.2环氧氯丙烷皂化废浆生产轻质碳酸钙工艺设计图3.3关键设备碳化釜内部结构图第四章物料衡算O2222323232环氧氯丙烷0.605.600.700.200.200.402.8089.54.2物料衡算111则一年可生产中性无害残渣(干基)的总量为：Ca(OH)~CaCl220X1=ᵽ.ᵽᵽ×=ᵽ.ᵽᵽ×1010tCaCl(总)~CaCO23111100X25.983×1010×100≈5.390×1010ttCa(OH)~NH·HO~NHCl232453.50.2628×1010YC1110.2628×1010×35≈1.2429×1090.2628×1010×53.5≈1.8999×109CaCl(总)~NH·HO~CO~NHCl232242.623×102.623×1010YZ222.623×1010×35≈0.5907×10101112.623×1010×441.0397×1010111C的质量为:22.623×1010×53.5≈1.2642×10101112121第五章设计总结反应创造的新方法，我们组本次设计的内容是利用环氧氯丙烷皂化废浆为原料，生成轻质碳酸钙、碳酸镁、不溶性中性残渣和可循环利用的澄清透明残液的设计任务，生产出的产品非常的纯净，且原料的利用率非常的高，虽然环氧氯丙烷皂化废浆的排放会对环境造成非常严重的危害，但是，我们可以通过对环氧氯丙烷皂化废浆的二次处理，使得原本废弃的东西能再次得到利用，生产出轻质碳酸钙等产品，这些产品对我们的日常生活帮助非常大，而且在通过处理后的环氧氯丙烷皂化废浆的危害性已经被排除，使得排入自然环境后，对环境造成的影响大大的降低，这样的我们的环境保护也起到了重要作用，在如今我们生活的地球的环境污染这么严重的情况下，这次的实验设计也具有了非常特殊的意义。毕业设计对我们的学习生涯具有非常重大的意义，在毕业设计的过程中，会遇到非常多的难题，这时，需要将我们平时所学的知识拿出来应对这些困难，可以这么说，毕业设计是对我们在大学生活中所学知识的一次综合考验，使我们大学生活中的一次结业考试，但是毕业设计的意义远不止于此，有句话叫学到老，活到老，知识的积累是一个长期的过程，需要我们不断的学习，通过这次毕业实验设计，我发现了我许多的不足，不经是在学习上，还有生活上的，在进行毕业设计时，我发现以我们所学的知识实在是有点不足，许多问题我都不懂，在面对许多困哪时，我所学的知识还不足以解决困难，总是时不时的需要请教老师以及各位同学，还有在进行实验操作时，我发现我对我以后所需要从事的行业的了解实在是太少了，我们这个年龄，总是心气很高，但通过这次毕业设计，我认识到了自己的许多不足，我还需要不断的学习，不断地使自己的知识得到累积，不断的提升自己的综合实力，使自己更加成熟，更加的优秀，能够更快的适应之后自己的工作。在进行环氧氯丙烷皂化废浆再反应生成轻质碳酸钙的实验时，我特别明显的感觉到了自己脑中储备的知识量的不足，我们组的其他成员也有相同的感受，我们组在进行实验的操作时，无一例外，都笨手笨教的，许多次，我们都差点搞砸了这次实验，但是我们的指导老师还是特别耐心的辅导我们，帮助我们，给我们进行操作展示，对我们提出的问题也总是及时的回答，哪怕又是我们的问题显得非常的幼稚，老师也没有笑我们，而是努力的帮助我们。我们也不能总是这么麻烦老师，所以实验中所遇到的问题，总是促使着我们主动的去寻找资料来解决问题，不管是在图书馆，还是在网上翻阅资料，比如，某次实验中，我们组最后生产的轻质碳酸钙产量不足，我们和老师在共同的努力下，发现了我们所加入的氨水过少以及反应时间过短的问题。在绘制工艺流程图时，我们更是发现了自己学习上的问题，由于当时学习的不认真，导致我们组用CAD软件来绘制工艺流程图时，总是犯各种各样的错误，使得我们完成的时间拖延了许久，我们耽误了老师的时间使得我们非常的懊悔，但是，在工艺流程图的设计和绘制过程中，非常大的提高了我们的自学能力，改善了我们在寻找学习资料并应用方面的能力的不足，懂得了我们只有深入的了解物质的性质才能进一步进行应用研究的道理，也让我会在以后的学习中更加的努力、更加的认真，不会再有不知所措的情况的发生。根据毕业设计的要求，需要我们对物料反应进行衡算，以及对工艺流程进行画图排版，这使得我们不仅学习了获得了自主学习新知识的能力，也让我们温习了以前所学的知识，比如我前面所说的CAD，正所谓‘温故而知新’，但毕业设计带给我们的好处远不止如此，它不仅让我们提升了自主学习能力，还让我们学习到了许多新