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文档简介

1、现代氯碱生产技术,制原职业技术学院,总复习,盐水一次精制过程工业段,2003,2004,2005,2006,一次精制盐水生产,我国原盐的组成和性质对NaCl含量来说,湖水盐质量最好,NACL 9699%矿物盐其次是NaCl 9398海盐一般含有24%的水分,NaCl 9195%。海盐中钙镁含量最高,但重金属离子低于胡盐或精矿盐。盐水一次精制的基本理论,精制原理:盐水中可溶性杂质,一般加入化学精制剂,产生几乎不溶解的化学沉淀物,然后通过净化、过滤等手段达到精制目的。在澄清过滤的同时,达到了去除泥浆和机械杂质的目的。精制剂?1 .钙离子去除,钙离子一般以氯化钙或硫酸钙形式存在于原盐中,精制时在粗盐

2、水中加入碳酸钠溶液,使Ca2发生不溶性碳酸钙沉淀。化学反应格式为CAC L2 Na2CO3=CaCO 3 2 NaCl caso 4 Na2 co 3=CaCO 3 Na2 so 4,业界一般超过Na2 co 3,超额控制为0.25-0.6 g/L。理论量的Na2CO3使反应慢。2 .镁离子和铁离子的去除,镁和铁一般以氯化物形式存在于原盐中,精制时加入苛性钠溶液,就能制成不溶于水的氢氧化镁。化学反应格式为MGC L2 2 NaOH=mg(oh)2 2 NaCl FeCl 3 3 NaOH=Fe(oh)3 3 NaCl,用于控制氢氧化钠过量,通常在生产中控制NaOH的过碱量为0.070.6g/,

3、3。硫酸根去除,盐水中SO42-含量大于5g/L,可以用化学方法去除。一般方法是在盐水中加入适量的BaCl2,将SO42-改为BaSO4沉淀。化学方程式:Na 2SO4 BaCl2=Ba SO4 2NaCl,必须指出,氯化钡添加量过多时渡边杏。否则,过量的Ba2会与NaOH反应,产生Ba(OH)2沉淀,从而阻止膜孔,还会白白浪费电解产物,降低电流效率,增加离子交换裴秀智负荷。总之,盐水精制过程中添加的精制剂氢氧化钠、碳酸钠都要过量。精制反应后,盐水中的机械杂质通常通过澄清和过滤去除。在盐水中添加少量纯碱是为了去除盐水中的钙离子。除去火焰筒的盐水中的化学杂质一般结合化学法和机械法。盐罐的结构,铁

4、栅栏的作用:去除原盐中央台的草屑等杂质。在盐水中,氢氧化钠过碱量通过盐水量控制。清桶,补品?澄清桶,优点:适用于高镁原盐,温度影响小,清液上升快,设备生产能力大。缺点:需要增加加压装置,辅助设备多,消耗的动力也多。认为,三层洗涤池、盐水精制工段影响盐水浓度的因素,盐水精制工段影响盐水净化的因素,提高盐温度可以提高盐溶解速度和盐水浓度。澄清前加入助剂是为了提高颗粒的直径。摘要,盐水二次精制工艺段,盐水中二次氯酸钠去除,二次盐水过滤盐水通过树脂塔时发生离子交换反应,盐水中的钙/镁离子去除。螯合物树脂的再生:酸洗、碱洗酸洗的目的是使钙(镁)型树脂变成氢型树脂。进入螯合物裴秀智塔的盐水PH值控制在8-

5、10之间,越低越好。螯合物树脂去除杂质的种类吗?电解基本理论,电解过程实质是电解质溶液在直流的作用下溶液中的离子在电极上分别放电的氧化还原反应。与电解质溶液的电导率和溶液的浓度和温度有关。平衡电极电位与电流的强度大小无关。,槽电压的构成,理论分解电压过压一类导体中电压降电解质溶液电压降接触电压降,离子膜的特性,离子膜是用聚合物制成的,具有离子选择性正离子的交换膜,允许正离子通过,防止负离子通过。判定问题:离子膜是只能通过钠离子的膜。全氟磺酸/羧酸复合膜在电解时从薄羧酸水平向阴极,从厚磺酸水平向阳极。精炼盐水进口?纯净水进口(能调节氢氧化钠浓度吗?产品氢氧化钠和氢气泄漏位置?淡盐水的泄漏防御?离

6、子膜电解碱原理,每个电解槽由多个电解单元组成。每个电解设备都有阳极、阴极和离子交换膜。离子交换膜电解槽有单极和复极两种茄子类型。离子膜电解槽,单极槽,单极槽内的每个细胞槽平行,各电解槽之间的电路连接。单极插槽内通过每个单元插槽的电流总和是通过单极插槽的电流总和。每个单元插槽的电压等于单极插槽的电压。因此,每个单极插槽的特点是低电压、高电流。I=I1 I2 In V=V1=V2=Vn,多极插槽,插槽中各个单元插槽之间的连接,电解槽之间的并行。通过每个单元插槽的电流相同,总电压是每个单元插槽的电压总和。各复极槽操作的特点是低电流,高电压。I=I1=I2=In;V=V1 V2 Vn,复极槽中的电流比

7、电极槽均匀。单极槽电流分布均匀性差异,导电铜消耗。淡盐水脱氯的意义:使二次盐水精制中使用的螯合物裴秀智中毒失效,降低碳烧结管过滤器的使用性能。主要是玻璃氯与过滤器中的碳反应,进行二氧化碳生产。氧化螯合物裴秀智塔的螯合物树脂。淡盐水脱氯,淡盐水脱氯方法:真空脱氯:在一定的真空度下,使高温淡盐水沸腾,产生水蒸气,利用产生的气泡取氯。除法脱氯:将空气加压到脱氯塔,填充物表面空气和淡水盐水接触脱氯。除法脱氯,工艺简单,设备少,操作容易,但一般要配氯吸收装置,吸收废气中的氯,并在复合环境要求后排出。氯回收率低于真空脱氯法。氯/氢处理,氯性质的氯不仅能在氧气中燃烧,还能在氯气中燃烧,释放出大量的热。氯是一

8、种容易液化的气体。氯可以溶于水,但溶解度不大,温度越高,氯在水中溶解的程度越小。(威廉莎士比亚、氯、氯、氯、氯、氯、氯、氯、氯、氯)、氯处理系统的任务和方法、氯冷却湿氯干燥将干燥氯压缩传递给用户,调节电解槽阳极室的压力,确保电解工艺的工作条件和干燥后氯纯度、氯冷却原理。在相同的压力下,温度越高,水分含量越高,水蒸气分压越高。请参阅表4-3。降低湿山羊的温度,可以去除(99.5%)大部分水分,大大减少干燥负荷,减少硫酸消耗。温度一般调节到1215。氯气的干燥原理,进一步去除氯中水分的目的:氯的水分含量必须低于0.05%,以便山羊运输或处理用钢材料制成的设备和管道等。工业中都使用浓硫酸来干燥氯。为

9、什么浓硫酸能使氯干燥?(1)没有氯气和化学反应;(2)氯在硫酸中的溶解度很小。(3)浓硫酸具有较强的吸水性。(4)价廉物美。(5)浓硫酸不会被钢铁设备腐蚀。(6)稀硫酸可循环使用,浓硫酸可使氯干燥,其干燥效果取决于硫酸溶液面额上的水蒸气压力。硫酸浓度,硫酸温度,见图4-1,用浓硫酸干燥湿氯的影响因素:(1)硫酸浓度,(2)硫酸温度,(3)硫酸和氯的接触面积和接触时间。一般在工作中温度控制硫酸10以上。,氯/氢处理设备,液氯生产,所有高于临界温度的气体只能在气体中。液氯生产方法:高温高压法中温中压法低温低压法液化效率3360计算氯气液化效率。越高越不好。为什么?碱液蒸发,从隔膜电解槽阴极室流出的

10、电解液中含有10%左右的氢氧化钠。离子膜电解质排放口浓度已达到NaOH30%。碱液蒸发理论准备,蒸发的一般形式:自然蒸发和沸腾蒸发:沸腾蒸发速度比自然蒸发快。减压蒸发特别适合高温下容易分解的溶液蒸发。短效蒸发:所有溶液在蒸发器内蒸发时产生的二次蒸汽不再使用。蒸汽利用率低。多效果蒸发:以前效果蒸发器产生的二次蒸汽作为下一效果蒸发器的热源。在多效率蒸发器中,孝数等于二次蒸汽利用次数加1。-嗯?多效率蒸发的目的蒸发过程中,加热蒸汽供给的热量主要用于溶液的预热、水的蒸发、设备的冷却。传热基本方程,Q=KF(t1-t2)=KFt,传热系数表示两种流体之间的传热温差为1,传热面积为1m2时每小时传送的热量

11、。影响蒸发器生产能力的因素:传热面积、传热温度、传热系数。传热系数的倒数是?蒸汽凝结在导热壁上有两种茄子方法:膜上凝结和液滴上凝结。解决生产中蒸发器壁结构的措施:电解碱液蒸发的特点,碱液的沸点增加:氢氧化钠溶液的沸点升高,因此生产中使用碱液的沸腾温度可以确定碱液的浓度。碱液的粘度:浓度越高,温度越高,就越低。双重效应下游流动,蒸发过程中真空度高,可以增加最终效果和整个蒸发系统,提高装置。双效逆流过程、真空度:在碱液蒸发的真空系统中,应尽量减少管道长度、弯头过量等因素,减少不必要的真空度损失。在电解质蒸发过程中,适当提高电解质的氢氧化钠浓度,可以减少蒸汽消耗,提高装置的生产能力。蒸发器,内部热量

12、?外热式?单程吗?多路径?标准蒸发器,1-外壳;2-加热室;3-中央循环管、悬挂框架蒸发器、1-外壳;2-加热蒸汽管道;3-demore;热门蒸发器、注水冷凝器、间歇锅式蒸笼法制作的固体碱中碳酸钠含量高的原因:(1)煮得太久,碱液破坏泡沫到空气中的CO2 (2)压缩空气时,空气中的CO2不盖上碱液(3)锅盖,进入炉内(5)排气筒冲洗,间歇法锅式蒸煮高碱中添加硝酸钠的目的:硝酸钠是一种强酸剂,为了在碱液煮沸前加入适量的硝酸钠,事先老师加热锅表面,使其成为氧化物保护膜,减缓锅对高温浓碱的腐蚀作用。另一个目的是在碱液中快速氧化还原性物质(如易加铁),产生容易沉淀的氧化物(如三氧化铁)。fe2h 2o

13、=FE(OH)2 H2 10fe(OH)2 2 nano 3 6 H2O=10fe(;在固体碱沸腾过程中,由于碱液中水分的蒸发,液面下降,不及时补充碱液,碱性锅因局部过热而产生应力,降低碱锅的寿命,因此在煮沸过程中,必须持续补充碱液,保持一定的液面。在锅式法高碱生产中添加硫磺的原因:在锅式法高碱生产中,铸铁锅在高温下与熔化的碱长时间接触腐蚀,铸铁中的锰以元素MnO,MnO2,Na2MnO4形式进入碱,影响碱的质量。上述几种茄子钚的化合物中,只有MnO2粒子比较大,容易沉淀,高温下,硫可以将六价锰的化合物还原为低成本的二氧化锰沉淀物,达到与碱分离的目的。6 nao h4s=2 Na2 SNA 2 S2 O3 2 H2O Na2 s 4 na 2 MnO 4 4 H2O=Na2 so 4 8 nao H4 MnO 2 Na2 S2 O3 4 Na2 MnO 4 3 H2O=2 Na2 SO4 6 nao H4 MnO 2,1。固体碱煮间歇锅煮固体碱生产原理?(

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