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化工现代氯碱生产技术资料电解槽加酸的探讨

化工现代氯碱生产技术资料电解槽加酸的探讨
化工现代氯碱生产技术资料电解槽加酸的探讨

万方数据

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氯碱生产工艺流程

氯碱生产工艺流程总述 永祥树脂有限公司生产系统是由氯碱系统,PVC系统,三氯氢硅系统, 及公用系统组成。公用系统又包括水,电,汽。水,电,汽的正常供应是确保生产平稳运行的关键。这里我就谈谈氯碱系统的生产流程。 永祥树脂有限公司的氯碱系统是由电解,盐水,氯氢,液氯,冷冻,盐酸,漂液,蒸发,循环水组成的系统。其主要流程是盐水生产的精盐水经电解生成主要成分是NaoH NaCI的电解液和氯气,氢气三种物质。电解液由蒸发经浓缩,并分离其中的NaCI,加水溶解后供盐水工序生产精盐水用。NaoH经冷却沉降后,送成品桶作为成品销售。氯气在氯氢工序通过洗涤冷却,干燥,压缩输送到液氯,盐酸,PVC三氯氢硅。氯碱片区主要是 送液氯和盐酸。氯气在液氯经冷冻送来的-35 C冷冻盐水液化为液氯,液氯尾气送盐酸和漂液生产盐酸和漂液用。氢气是经氯氢工序洗涤冷却,压缩输送到PVC三氯氢硅,盐酸。氯碱片区送盐酸,在合成炉与氯气燃烧生成氯化氢气体,经水吸收后生成成品盐酸供销售出售。液氯尾气在漂液生产池中与石灰水生成漂液供销售出售。 氯碱车间工艺流程简述 一.氯碱车间基本概况

1?自然条件: 氯碱车间位于公司的东部,西部为乙炔车间,南部为聚合乙烯车间,西南为氯乙烯车间,东西向220米,南北向220米。人员构成:员工212人,其中管理人员18人,一般员工19 4人,倒班员工为168人。最高气温39C,最低气温约0C,平均气温16.5—18C。平均风速为0.5—2.0 米/秒。 2?生产装置规模: 最初设计能力为1万吨/年隔膜碱,正式投产时间1990年,经过多次技改扩产,产量达到约9万吨/年隔膜碱。 3.氯碱车间工艺特点: 车间压力容器较多,压力控制要求高;工艺介质为有毒有害物质。 二.工艺流程简述: 1.电解工序工艺流程简述: 符合工艺要求的精制盐水由盐水工序送入精盐水贮槽用精盐水泵送入高位槽,自流入盐水预热器,加热至80C±2C后注入电解槽内,当供给直流电后,盐水进行电化学反应,在阳极室生成的氯气和在阴极室生成的氢气分别送往氯氢工序处理, 阴极室生成的电解碱液断电后经管道流入电解液集中槽,用泵送至蒸发工序。 电解工艺流程简图: 直流电氢气 冷凝水 2.氯处理工序工艺流程简述:

全国氯碱化工公司

[北京市 北京化二股份有限公司 天津市 天津化工厂 大沽化工厂 大邱庄宏钢化工厂 河北省 沧州化工实业集团有限公司 邯郸滏阳化工集团有限公司 石家庄市电化厂 沧州大化集团黄骅氯碱有限责任公司河北省黄骅市金华化工有限公司 唐山市冀东化工集团有限公司 河北冀衡集团有限公司 河北宝硕集团有限公司 张家口市树脂厂 山西省 太原化学集团有限公司化工厂 太原化学集团有限公司化学厂 山西农药厂 大同市树脂厂 内蒙古自治区 内蒙古三联化工股份有限公司 包头明天科技股份有限公司 海拉尔海星氯碱有限责任公司 辽宁省 沈阳化工股份有限公司 锦化化工(集团)有限责任公司 大连染料化工有限公司 大化集团大连化工股份有限公司 抚顺有机化工总厂 吉林省 中化四平联合化工股份有限公司 吉林化学股份有限公司电石厂 黑龙江省黑龙江齐化化工有限责任公司大庆油田氯碱厂 哈尔滨化工二厂 牡丹江树脂厂 佳木斯黑龙农药化工集团有限公司 上海市 上海氯碱化工股份有限公司 上海天原化工厂 江苏省 常州化工厂无锡化工集团股份有限公司 江苏北方氯碱集团有限公司 江苏化工农药集团有限公司 江苏索普集团有限公司 南京化工厂 盐城市电化厂 江苏安邦电化有限公司 南通江山农药化工股份有限公司江苏金益集团公司 江苏双菱化工集团有限公司 江苏银卡集团公司 南京电化厂 江苏梅兰化工股份有限公司 江苏扬农化工集团有限公司 南通树脂有限公司 浙江省 浙江巨化股份有限公司电化厂 杭州电化集团股份有限公司 浙江善高化学有限公司 浙江萧山联发电化有限公司 嘉化集团公司电化厂 宁波明日化学集团有限公司 温州电化集团公司 浙江菱化集团公司 浙江台州烧碱厂 安徽省 安徽氯碱化工集团有限责任公司安徽八一化工有限公司电化厂 芜湖山江化学有限公司 福建省 福州二化集团有限公司 福建三农化学股份有限公司 福建富文化工有限公司 福建省龙岩氯碱化工有限公司 厦门电化厂 江西省 九江化工厂 江西电化有限责任公司 南昌电化有限责任公司 蓝星星火化工厂 江西赣中化工厂 山东省 齐鲁石油化工股份有限公司氯碱厂青岛海晶化工集团有限公司

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工业设 计 Newly compiled on November 23, 2020

铜电解槽精炼车间工艺设计 一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏,不能满足电气工业对铜的要求。因此,粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极,以电解产出的薄铜片为阴极,以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下,阳极铜电化学溶解,在阴极上沉积,杂质则进入阳极泥和电解液中,从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图: 种板阳极 阳极 阳极泥 送阳极泥 处理法精炼 结晶硫酸铜粗硫酸 图1-1铜电解精炼一般工艺流程图: 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件 ⑴、电流密度

电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为200-360A /m 2.。种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低,本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2,种板电解槽电流密度取230A /m 2。 ⑵、电解液成分 电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中,必须根据具体条件加以掌握,以控制电解液的含铜量处于规定的范围。 ⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm 。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定,一般为18-24天。阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关,一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿命为18天,阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中,阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电流效率为% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度,其计算方法如下: 铜电解回收率×100 %

氯碱化工生产实习报告

一、前言 (3) 1、实习目的和任务 (3) 2、实习要求 (3) 3、实习内容 (4) 4、神马氯碱厂简介 (4) 二、实习内容介绍 (6) 1.一次盐水及二次盐水工段简介 (6) 2.复极离子膜电解简介 (8) / 复极离子膜电解概述 (8) 工艺流程 (8) 电解原理 (9) 电解工艺流程简图 (9) 3.氯氢厂工艺简介 (10) 盐酸工段 (10) 氯处理工序工艺流程简述: (10) H2处理工艺流程简述: (11) \ HCl的合成工艺流程图 (12) 液氯工段 (12) 4.乙炔工段简介 (13) 乙炔生成原理 (13) 影响反应的主要因素 (14) .生产工艺过程简述 (14) 5.氯乙烯工段 (15) 氯乙烯工段简介 (15) ) 工艺简要流程图 (16) 6.氯乙烯厂聚合工段 (17) 工段任务 (17)

釜内主要反应原理和化学方程式 (17) 工艺流程 (17) 工艺简要流程图 (18) 7.离心干燥工段简介 (20) 工段任务及流程 (20) , 工艺流程 (20) 工艺流程图 (21) 三、实习结果和收获 (22) 四、结束语 (24) | …

一、前言 1、实习目的和任务 目的:实践是检验真理的唯一标准,在课堂上学习的理论知识必须通过实践才能有更加深入的认识,而生产实习正起到了这个作用,学校以此为出发点,结合我系所开设课程的特点,系部充分利用市里的化工厂发展情况,将我们这些具有理论知识基础的同学安排到实际的工作岗位上去,争取以实践教学的方式是学生对所学知识有更深的理解,学以致用。使学生对本专业所涉及的知识领域及概念有进一步的认识,对化工生产的流程、单元操作、设备等的认识从感性到理性,以利于已经学过的即将学习的单元操作的理论计算的理解和掌握,并为专业课的理论教学奠定良好的基础。 、 任务:了解和熟悉神马新氯碱公司一次盐水、二次盐水、电解工段、氯氢工段、转化聚合工段等化工过程、单元操作、工艺流程、设备、理论基础及化工生产过程对人员素质、技能的要求。 2、实习要求 1.注意安全。实习期间不允许单独行动,严格遵守实习单位的安全条例和各项规章制度,遇到突发事件要及时向带队老师报告。 2.在进入装置区时,不得触动任何开关、按键和把手,不得把头和手伸向转动部位,不得触摸任何转动部位,不得挪动装置内的任何物品。 3.实习期间要做到一切行动听指挥,尊重工人师傅,虚心向工人师傅请教。 4.不迟到、不早退,有事须向老师请假。 5.保证实习期间,每天记实习日记。实习结束后,提交实习报告。

16.国内外氯碱行业现状分析及展望

16.国内外氯碱行业现状分析及展望

国内外氯碱行业 现状分析及展 望 成文日期:2018/6/24 摘要:工业上用电解饱和NaCl制取NaOH、Cl2和H2,并以他们为原料生产一系列化工产品,即为氯碱行业。期货已上市品种PVC为氯碱行业中通用树脂类。2017年PVC最低点为5455,后因环保等因素,直逼8000元关口。但随后下跌行情令众人措手不及。同时,我国氯碱行业占全球接近50%的比重,份额较大。至此,本文有必要梳理国内外氯碱行业发展现状,并对未来行业发展趋势进行展望,一孔之见,仅供参考。

一、国际氯碱行业格局简析 2017年底,世界烧碱产能约为9400万吨,聚氯乙烯(PVC) 产能约为5800万吨。但2017年底,中国烧碱产能达4102万 吨,占世界比重44%;聚氯乙烯(PVC)产能达2406万吨, 占世界比重41% 。中国成为金融危机后全球PVC消费焦点。 近期来,国际氯碱行业格局呈现以下几个特点: 1、生产工艺调整 氯碱工业生产工艺经历了水银法、隔膜法到离子法,目前 全球烧碱工艺中水银法都逐步淘汰。 2、行业景气度提升 由于全球烧碱产能扩张缓慢,需求稳定增长,全球氯碱开 工率回升到约80%,各地区开工率也持续攀升,整个世界氯碱 行业景气度大幅提高。 全球PVC产能长期处于过剩状态。近年来扩张速度明显 放缓,开工率提升,2016年为79%。 图1:全球烧碱产能及开工率图2:全球PVC产能及开工率

数据来源:徽商期货研究所 3、行业格局发生深刻变化 美国得益于页岩气优势,PVC成本较低,对世界各个市场 均形成一定冲击,是PVC主要出口国之一,而亚洲则以日、 韩、台为主要出口国(地区),供给印度、东南亚、中东等新 兴市场。中国也逐步成为净出口国。 美国:2016年,美国氯碱行业产能为818.4万吨,增速为 3.8%;产量为69 4.9万吨,增幅为4.94%;出口为277.6万吨, 增速达0.6035%;需求为437.3万吨,需求成为3.4%。与昂贵 的油价相比,廉价的天然气对北美化学投资者更具吸引力。预 计到2040年,美国页岩天然气产量预计翻倍。 图3:布伦特油价及天然气价格对比图4:美国乙烯厂扩建进度 数据来源:徽商期货研究所 印度:2012年印度完全转为离子膜制烧碱。近10余年来 烧碱需求增长率约 5.2% ,而液氯需求增长稍缓为 4.3%,主 要是由于下游耗氯行业发展缓慢。跟中国相对有一定差距,印 度处于发展阶段。目前印度主要有5家PVC生产厂商,总产 能144万吨,Reliance约占50%。进口量约160万吨,表观需

全国氯碱企业名录[1]

全国离子膜烧碱生产企业 序号企业名称产能万t/a 备注 1 安徽芜湖融汇化工有限公司7 2 安徽氯碱化工集团有限责任公司 5 3 安徽八一化工股份有限公司 6 4 重庆天原化工有限公司7 5 重庆三阳化工有限公司 3.5 6 福建湄洲湾氯碱工业有限公司8 7 甘肃中天化工有限公司 1 8 甘肃北方三泰化工有限公司 6 9 江门市广悦电化有限公司 4.4 10 广东乳源东阳光电化厂 5 11 广州昊天化学[集团]有限公司11.5 12 南宁化工股份有限公司16 13 贵州省遵义碱厂 4 14 贵州省安龙金宏特种树脂有限责任公司10 15 海南金海浆职业有限公司化工处NaOH厂 3 16 唐山氯碱有限责任公司20 17 唐山冀东氯碱有限公司12.2 18 河北盛华化工有限公司 6 19 河北冀衡集团有限公司 2.5 20 河北金牛化工股份有限公司 4 21 河北沧州大化集团黄骅氯碱有限责任公司 4 22 河北宝硕股份有限公司氯碱分公司11 23 河南华时化工股份有限公司 5 24 河南神马氯碱化工股份有限公司15 25 河南神马氯碱发展有限责任公司10 26 三门峡捷马电化有限公司 5 27 平顶山煤业集团开封东大化工集团有限公司15 28 平顶山神马汇源有限公司15 29 河南联创化工有限公司22 30 开封工业有限责任公司化学工业分公司 1 31 济源市方升化学有限公司 4.5 32 昊华宇航化工有限责任公司32 33 北京安邦石化有限公司齐齐哈尔分公司 5 34 中国石化江汉油田分公司盐化工总厂10 35 湖北宜化集团有限责任公司10 36 湖北沙隆达股份有限公司 5 37 湖南株化集团公司14 38 衡阳建滔化工有限公司16 39 郴州华湘化工有限责任公司 5.5

全国氯碱企业名录[1]

全国离子膜烧碱生产企业

氯碱工业 工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。 产品 1.32%氢氧化钠 2.50%氢氧化钠 3.固体氢氧化钠(片碱) 4.高纯盐酸 5.工业盐酸 6.次氯酸钠 7.氯气、液氯(液态氯气) 8.PVC(聚氯乙烯树脂,氯碱工业一般都伴随PVC树脂) 9.氢气 原理 食盐水中含有Na+ 、H+ 、Cl- 和OH- 四种离子。当接通电源后,在电场的作用下,带负电的Cl-和OH- 移向阳极,带正电的Na+和H+移向阴极,在这种条件下,电极上发生如下反应: 在阳极2Cl - -2e= Cl 2 ↑ 在阴极2H + + 2e=H 2 ↑ 即在阳极室放出Cl 2 ,阴极室放出H 2。由于阴极上有隔膜,而且阳极室的液位比阴极室高,所以可以阻止H 2 跟Cl 2 混合,以免引起爆炸。由于H+不断放电,破坏了水的电离平衡,促使水不断电离,造成溶液中OH - 的富集。这样在阴极室就形成了NaOH 溶液,它从阴极室底部流出。电解食盐水的总反应可以表示如下: 2NaCl+2H2O= 2NaOH+H 2 ↑+ Cl 2 ↑ 用这种方法生产的碱液比较稀,其中含有多量未电解的NaCl,需要经过分离、浓缩,才能得到固态NaOH。 离子交换膜法制碱技术,具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点,是氯碱工业发展的方向。

锌电解槽计算

3.1概述 工业上从硫酸锌水溶液中电解沉积锌有三种工艺:即低酸低电流密度法(标准法);中酸中电流密度法(中间法)和高酸高电流密度法。目前我国多采用中酸中电流密度法的下限,低酸低电流密度法上限的电解法。表3-1为三种方法的比较。 表3-1 锌电积三种工艺的比较 工艺方法电解液含 H2SO4(克/升)电流密度 (安/米2) 优缺点 酸低电流密度法(标准法)110--130 300--500 耗电少,生产能力小, 基建投资大 中酸中电流密度法(中间法) 130--160 500--300 生产操作比前者简单, 生产能力比前者大但 比后者小基建投资小 高酸高电流密度法220--300 800~1000 甚至大于 1000 生产能力大;耗电多; 电解槽结构复杂。 3.2 设计任务 设计生产能力为7万吨锌锭的电解设备 3.3 原始资料 3.3.1 设进入电解槽的电解液成份如表3-2所示: 表3-2 进入电解槽的电解液成份(克/升) 组成 Zn Fe Cd Cu CO Mn (克/升) 120 0.045 0.005 0.0004 0.005 4.720 3.3.2 电解后电解废液成份如表3-3所示 表3-3 电解废液成份(克/升) 组成 Zn Fe Cd Cu CO Mn (克/升) 46 0.028 0.003 0.0002 0.005 3.217 3.3.3 一些技术条件及技术经济指标 用于制造锌粉之锌锭占年产锌锭量的百分比,β=0.028;年工作日为330日。 阴极锌熔铸直收率η 1 = 97%

阴极电流密度 D 阴 = 520安培 槽电压 V 槽 = 3.20伏 电流效率 ηi = 98% 阴极规格 长×宽×厚= 1000×666×4(毫米) 3.4 工艺过程及设备计算 3.4.1物料平衡及电解槽计算 阴极锌成份的计算 在电积过程中,一部分铜、铁、镉与锌一齐在阴极上沉积,一升电解液得到的阴极锌含金属量如表3-4所示。 表3-4 一升电解液沉积的金属量(克) 组 成 Zn Fe Cd Cu 共计 (克) 64.00 0.005 0.002 0.0002 64.0072 铅-银阳极在电解过程中被腐蚀,使一部分铅进入到阴极锌中。设阴极锌含铅0.006%则进入到阴极锌中铅的量为: 0038.0100 006 .00072.64=?克 那么阴极锌的成份如表3-5所示。 表3-5 阴 极 锌 成 份 组成 Zn Pb Fe Cd Cu 共计 重量(克) 64.00 0.0038 0.0050 0.0020 0.00020 64.0110 % 99.983 0.006 0.0078 0.003 0.0003 100 3.4.2 所需电解槽数量的计算 (1)每日应产出的阴极锌量的计算。 Q 1= η βm Q ) 1(+吨 式中: Q 1----每日应产出阴极锌的数量,吨; Q ----设计生产能力,吨锌锭/年;

氯碱生产工艺流程(1)

氯碱生产工艺流程 氯碱系统是由电解,盐水,氯氢,液氯,冷冻,盐酸,漂液,蒸发,循环水组成的系统。其主要流程是盐水生产的精盐水经电解生成主要成分是氢氧化钠,NaCl的电解液和Cl2,H2三种物质。电解液由蒸发经浓缩,并分离其中的NaCl,加水溶解后供盐水工序生产精盐水用。氢氧化钠经冷却沉降后,送成品桶作为成品销售。Cl2在氯氢工序通过洗涤冷却,干燥,压缩输送到液氯,盐酸,PVC,三氯氢硅。氯碱片区主要是送液氯和盐酸。Cl2在液氯经冷冻送来的-35℃冷冻盐水液化为液氯,液氯尾气送盐酸和漂液生产盐酸和漂液用。H2是经氯氢工序洗涤冷却,压缩输送到PVC,三氯氢硅,盐酸。氯碱片区送盐酸,在合成炉与Cl2燃烧生成氯化H2体,经水吸收后生成成品盐酸供销售出售。液氯尾气在漂液生产池中与石灰水生成漂液供销售出售。 氯碱车间工艺流程简述 一.氯碱车间基本概况 电解工艺流程简图: 直流电 H2 冷凝水 2.氯处理工序工艺流程简述: 电解生产70-85℃的湿Cl2,经Cl2洗涤塔用工业水洗涤后,进入Ⅰ段钛冷却器用工业水冷却,再进入Ⅱ段钛冷却器用+5℃盐水进一步冷却到12-15℃,然后进入泡沫干燥塔、泡罩塔用硫酸干燥,干燥后的Cl2经过酸雾捕集器后用Cl2压缩机压缩输送到各用氯岗位。 Cl2处理工艺流程简图: 电解来湿Cl2

处理工艺流程简述: 电解生产80℃的湿H2经Ⅰ段、Ⅱ段H2洗涤塔用工业水洗涤后,送H2压缩机加压后经过Ⅰ段H2冷却器用工业水对其进行冷却,再进入Ⅱ段H2冷却器用+5℃盐水进行冷却到12℃,经过水捕雾器进入H2分配台至各用氢单位。 H2处理工艺流程简图: 膜过滤盐水工艺流程简述:

锌电解操作工艺

锌电解操作工艺 (2010-12-27 19:20:34) 转载 标签: 杂谈 一范围 本标准规定了电解工艺的基本原理,。工艺操作条件,岗位操作法, 原材料质量要求,产出物料质量要求,主要技术经济指标和主要设备. 二工艺目的及原理 1.工艺目的 使溶液中的锌通过电积提锌得到锌片,再熔铸成成品锌。 1.原理 锌电积一般釆用Pb-Ag(1%Ag)合金板为阳极,纯铝板为阴极,以酸性硫酸锌水溶液作为电解液,当通以直流电时,在阴极上发生锌的析出,在阳极上放出氧气。 阴极上 Zn2++2e=Zn 阳极上 H2O-2e=1/2O2 +2H+ 总反应式为 ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2 因此,随着电解过程的进行,电解液中的含锌量不断减少,硫酸含量不断增加,为了保持电积条件的稳定,必须不断抽取一部分电解作为废液返回浸出,同时,相应地加入净化了的中性硫酸锌溶解,以补充所消耗的锌量,维持电解液中一定的H+,Zn2+含量,并稳定电解系统中的体积。 三硫酸锌溶液电解锌的生产工艺流程 四原辅材料质量要求。 1. 新液成份(g/l)符合企业标准的规定 Zn120-150 Cu≤0.002 Cd≤0.003 Fe≤0.015 Co≤0.0015 Ni≤ 0.0015 As≤0.003 Sb≤0.0005 Ge≤0.00005 Mn2.5-5 2. 废液成份(g/l) Zn35-60 H+140-200 五工艺操作条件 1. 槽温 37 -42℃ 2. 电流密度 500-550A/m2 3. 槽电压3.2-3.3V 4. 析出周期 24h 5. 同极中心距 62mm 6 . 添加剂 (1) 吐酒石:出槽前3min-5 min加入电解槽内,一般加入量为0..05-0.1g/槽 (2) 骨胶:装槽前1h-3h后加入电解槽内,加入量一般为0.25kg/t锌析出-0.5 kg/t析出锌 (3) 碳酸锶视锌析出含铅情况,每班在电解槽内加8次,每次加10-20 kg 7. 周期管理

电解槽设计模版

课程设计说明书 题 目: 年产x x 万吨铝电解槽设计 学生姓名: 学 院: 材料科学与工程 班 级: 冶金06-x x 指导教师: 2009年xx 月 学校代码: 10128 学 号:xxxxxxxxxxx

内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书 课程名称:冶金工程课程设计学院:班级:冶金06 - xx 学生姓名: ___ 学号: _ 指导教师: 一、题目 铝电解槽的设计(年产铝量20万吨) 二、目的与意义 1.通过课程设计,巩固、加深和扩大在冶金工程专业课程及相关课程教育中所学到的知识,训练学生综合运用这些知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2.学习冶金炉设计的一般方法,了解和掌握常用冶金设备或简单冶金设备的设计方法、设计步骤,为今后从事相关的专业课程设计、毕业设计及实际的工程设计打好必要的基础。 3.使学生在计算、制图、运用设计资料。熟练有关国家标准、规范、使用经验数据、进行经验估算等方面受全面的基础训练。 三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等) 设计年产量20万吨的电解槽,冶金工程基础课程设计一般要求学生完成以下工作:电解槽装配图一张(0 号图纸);零件工作图一张(铝电解母排);设计计算说明书一份(要求用A4 纸)。 四、工作内容、进度安排 课程设计可分为以下几个阶段进行。 1.设计准备 (1)阅读和研究设计任务书,明确设计任务与要求;分析设计题目。 (2)参阅有关内容,明确并拟订设计过程和进度计划。 2.装配草图的设计与绘制 (1)装配草图的设计准备工作,主要是分析和选定设计方案。 (2)初绘装配草图。 (3)完成装配草图,并进行检查与修正。 3.装配工作图的绘制与完成 (1)绘制装配图。 (2)标注尺寸、配合及零件序号。 (3)编写零件明细表、标题栏、技术特性及技术要求等。 五、主要参考文献 [1]成大先主编.机械设计手册.第一卷.第五版.北京:化学工业出版社1969. [2]郭鸿发主编.冶金工程设计设计基础.第一册.北京:冶金工业出版社,2006. [3]唐谟唐主编.火法冶金设备.中南大学出版社,2003. 审核意见 系(教研室)主任(签字) 指导教师下达时间年月日 指导教师签字:_______________

氯碱化工厂房生产区的腐蚀及防护(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 氯碱化工厂房生产区的腐蚀及防护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2692-68 氯碱化工厂房生产区的腐蚀及防护 (正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 工业腐蚀是指材料在介质环境作用下发生相互作用而引起的破坏或变化。腐蚀介质大体三种形式,在我们设计中常遇到的化工氯碱生产区中这三种介质都存在。生产中所使用的原料、中间产品以及成品,如原盐、液碱、硫酸、盐酸、氯气等均是腐蚀性很强的介质。因此,氯碱工厂生产区是化学腐蚀比较严重的地方。各种化学侵蚀性气体、液体和颗粒剂小的腐蚀性粉尘直接与建筑构件的材料发生作用,从而对厂房、构筑物产生危害,对建构筑物安全构成威胁,乃至破坏,大大缩短了建构筑物的使用寿命。因此如何采用必要的措施避免建构筑物腐蚀或减轻腐蚀造成的破坏是在设计中面临的一大问题。下面仅就氯碱生产中的厂房防腐设计为例来说明建筑防腐设计的某些问题。

电解槽磁场计算

电解槽磁场计算方法的比较 1 前言 随着现代大型铝电解槽工作电流的增大,其载流母线和熔体电流产生的磁场对其生产和稳定运行的影响愈显突出。由于磁场与熔体电流相互作用所产生的电磁力使槽内熔体循环加速,导致铝液面产生隆起、偏斜和波动,甚至可能导致铝电解槽不能正常生产。因此,在设计高效能的大型铝电解槽时,必须考虑削弱和控制槽内磁场和电流相互作用所产生的电磁力,使母线配置与槽内磁场各分量呈一定规律分布,而且将其绝对值降到限定的数值范围。这样在设计大型铝电解槽时,才能准确计算槽内磁场。对于电解槽的磁场计算而言,其分布为不规则形状,再加上其上部结构、槽壳、摇篮架以及钢构厂房等铁磁物质的存在,使得我们很难精确计算,而不得不进行大量的简化,有些因素(特别是铁磁物质)的影响难以全面考虑,因而存在一定的计算误差。 对于铝电解槽槽内磁场而言,产生这部分磁场的主要原因有: 1)槽周载流母线在槽内产生的磁场;2)槽内导体产生的磁场;3)铁磁物质的影响;4)相邻及左右列槽在本槽内产生的磁场(通常情况下,由于钢构厂房远离计算场点而被忽略)。 我院在20世纪80年代初期即与华中工学院合作,对铝电解槽磁场分布进行研究,采用毕奥一沙伐定律,用等效线电流数学模型编制铝电解槽磁场计算软件,并在工程中进行了广泛的应用。20世纪90年代末期,我院又与华中科技大学再度进行合作,采用有限元方法计算铝电解槽磁场分布。本文就上述两种计算方法进行简要描述,并对其计算结果进行了比较。 2 毕奥-沙伐定律计算模型 计算电解槽磁场的模型有等效线电流数学模型、等效圆柱母线数学模型和等效矩形母线数学模型。作者曾对上述几种模型在计算电解槽磁场分布时的误差作过专门分析[1,2] ,为了便于计算以及实际应用,我们采用了等效线电流数学模型,其原理如图1所示。 图1: 等效线电流数学模型 把矩形母线电流用集中在母线的S 轴线上的等效线电流来代替,设AB 间有电流通过,如图1所示,电流按线性变化,沿S 轴流动,线电流βα+=S I ,其中α、β为任意常数,A 、B 两点间的坐标分别为S 1、S 2,场点P 的磁感应强度矢量为

氯碱的生产工艺流程

氯碱生产现状及生产工艺 1:产品简介及生产现状 氯碱工业是国民经济的重要组成部分,是基础化工原材料行业,其碱、氯、酸等产品广泛地应用于建材、化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业,在整个国家工业体系中占据着十分重要的基础性地位。氯碱工业以盐为原料,电解工业盐水制成烧碱、盐酸、氯气、氢气,氯气进一步制成以聚氯乙烯为代表的多种耗氯产品,目前我国能够生产200多种耗氯产品,主要品种70多个。 2生产方法 氯碱生产工艺有隔膜电解、水银电解和离子膜法。水银法电流效率高,产品质量好,但污染严重,易发生炸槽事故;隔膜法生产效率低,产品质量差,所用石棉污染环境,对人体有危害;离子膜法电流效率高,产品质好且无污染,但膜与机框的成本高。 3离子膜法制烧碱 离子交换膜法制烧碱 目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究,80年代开始工业化生产。 离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。右图表示的是一个单元槽的示意图。电解槽的阳极用金属钛网制成,为了延长电极使用寿命和提高电解效率,钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层;阴极由碳钢网制成,上面涂有镍涂层;阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质,即它只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过,也就是说只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。下图是一台离子交换膜电解槽(包括16个单元槽)。 精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室。通电时,H2O在阴极表面放电生成H2,Na+穿过离子膜由阳极室进入阴极室,导出的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出,可重新用于配制食盐水。 离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如下图所示: 电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有泥沙, 精制食盐水时经常进行以下措施 (1)过滤海水

氯碱化工公司完整版

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年 产10000吨电解锌项目

年产10000吨电解锌项目 1、生产规模 本项目用锌焙烧矿或低度氧化锌粉为原料,生产规模为年产电锌10000t。 2、产品方案 锌锭:10000t/a (Zn99.99%) 3、冶炼工艺 锌冶炼,采用常规湿法炼锌工艺流程。入厂锌焙烧矿的贮存时间按15天设计。锌浸出采用球磨浆化上矿。 浸出采用间断作业,分中浸和酸浸两个工序,浸出渣采用框式真空过滤和圆盘两段过滤。中浸浓缩上清液净化采用两段加锌粉净化工艺,液固分离采用板框压滤机。电解液冷却采用鼓风式空气冷却塔,电解槽清理采用真空掏槽装置。锌熔铸采用低频感应电炉熔化(或燃煤式反射炉),园盘铸锭机铸锭。 浸出渣处理采用干燥窑干燥后送回转窑挥发处理,产出的氧化锌尘就地浆化后泵送至浸出车间。 4、烟气收尘 锌浸出渣干燥窑烟气经两段旋涡收尘后排入大气,收集的烟尘送挥发窑处理。 浸出渣挥发窑烟气经冷却烟道、表面冷却器除尘,降温后送布袋除尘器除尘,然后经烟囱排入大气。 5、总图运输

5.1 总平面布置 以合理组织生产、改善厂区环境为原则,并结合场地地形、风向、各工序工艺特征以及尽量利用原有建构筑物等因素,将焙烧矿仓及湿法上矿布置在北端,浸出布置在中部,浓密净液、电积布置在场地西侧,浸出渣干燥及挥发布置在场地东侧,总降压站及整流所紧倚电积,锌熔铸布置在场地南端。其优点是:流程顺畅,物料输送线路短捷,能最大限度利用原有建构筑物,总降压站进出线短、方便,粉尘多的工序布置在场地下风向,能改善厂区生产环境等。 5.2 运输 总运输量48kt/a,其中运入28kt/a,运出约20kt/a,采用汽车运输。 6、给排水 6.1 给水 项目总用水量3934m3/d,其中新水757m3/d,循环水3177m3/d,水重复利用率80.7%。为节约水资源,项目设有三个循环用水系统。 6.2 排水 项目总排水量261m3/d,一般生产废水251m3/d,生活排水10m3/d。一般生产废水处理后循环使用,经处理后的生活废水直接排放,各车间跑、冒、滴、漏污水集中在各车间集液坑内,再返回生产过程中使用。 7、供电 7.1 电力负荷 总装机容量:8205kw

铜电解槽精炼车间工业设计

铜电解槽精炼车间工艺设计 一、概述 1、粗铜经火法精炼后仍含有一点数量的杂质。这些杂质的存在会使铜的某些物理性质和机械性能变坏,不能满足电气工业对铜的要求。因此,粗铜在火法精炼后需要电解精炼以除去有害杂质。铜的电解精炼以火法精炼产出的铜为阳极,以电解产出的薄铜片为阴极,以硫酸和硫酸铜水溶液作电解液。在直流电作用下,阳极铜电化学溶解,在阴极上沉积,杂质则进入阳极泥和电解液中,从而实现铜于杂质的分离。 下图为铜电解精炼一般工艺流程图: 阳极 阳极泥电解液电解液电铜阳极泥残极 送电解返火法送阳极泥处理送阳极泥返火 精炼槽精炼处理法精炼 粗硫酸 返火法精炼生产精制硫酸镍返回电解精炼 图1-1铜电解精炼一般工艺流程图: 2、铜阳极 铜电解精炼的原料是火法精炼后烧铸而成的铜阳极。生产中应尽量获得质量良好的铜阳极板。 二、技术条件及技术经济指标的选择 1、操作技术条件

⑴、电流密度 电流密度是指单位面积上通过的电流安培数。电流密度的范围为200-360A /m 2.。种板电解槽电流密度比普通电解槽电流密度稍低,本设计中普通电解槽电流密度取300 A /m 2,种板电解槽电流密度取230A /m 2。 ⑵、电解液成分 电解液成分主要由硫酸和硫酸铜水溶液组成。其铜和硫酸的含量视电流密度、阳极成分和电解液的纯净度等条件而定。在电解生产中,必须根据具体条件加以掌握,以控制电解液的含铜量处于规定的范围。 ⑶、极距 极距一般指同极中心距。本设计取极距为90mm 。 ⑷、阳极寿命和阴极周期 阳极寿命根据电流密度、阳极质量及残极率来确定,一般为18-24天。阴极周期与电流密度、阳极寿命及劳动组织等因素有关,一般为阳极寿命的1/3。本设计中阳极寿命为18天,阴极寿命为6天。 2、技术经济指标 ⑴、电流效率 电流效率是指电解过程中,阴极实际析出量占理论量的百分比。本设计中电流效率为% ⑵、残极率 残极率是指产出残极量占消耗阳极量的百分比。本设计中残极率17%。 ⑶、电解回收率 铜电解回收率反应在电解过程中铜的回收程度,其计算方法如下: 铜电解回收率×100 % ⑷、槽电压 槽电压由电解液电阻引起的电压降,金属导体电压降,接触点电压降,克服阳极泥电阻的电压降,浓差极化引起的电压降等组成。普通槽槽电压一般为~;种板槽电压一般为~。 三、主体设备设计

氯碱工业生产

氯碱化工生产专题 [教学背景] 【教学内容】“化工生产”是高三化学教材第五章非金属元素的最后一节内容,包括氯碱工业、联合制碱工业等。 【意义】化工生产与理论实际关系密切,教材安排非金属元素及其化合物、氧化还原反应、离子互换反应、动态平衡等化学原理、理论等内容之后学习化工生产,学生已有一定的知识储备,对所学知识起到一定的指导作用。学习化工生产为学生后续学习金属及其冶炼打下了基础,同时巩固了已有知识。 【课标要求】对于氯碱工业和联合制碱工业的教学,应注意对原理以及生产流程的设计、比较、改进等相关资源进行充分挖掘和展示,提高学生的感性认识和理论联系实际的能力,激发学生的兴趣和求知欲,落实情感态度和价值观的教育。注意从生产流程的角度引导学生认识化学理论与生产实际的关系,发挥理论的指导作用。引导学生用对比的方法,运用化工生产的基本原理分析索氏制碱法和候氏制碱法异同、氯碱工业的改进,根据实际生产进行相关的计算通过思考、互动,从中理解物料平衡、能源充分利用、绿色化学等思想,感受化学原理应用于实际化工生产的方法和科学技术的发展。 一.[教学目标] 知识与技能 1、氯碱工业原理(B) 2、索氏制碱法原理(A) 3、候氏制碱法和简单流程,并与索氏制碱法作对比(B) 4、化工生产的一些基本原理(充分利用原料、充分利用能量和保护环境)(A) 过程与方法 1、用对比的方法,分析索氏制碱法和候氏制碱法,感受化学原理应用于实际化工生产的方法;产生学习兴趣,懂得化学和生活改善、生产发展、社会进步的关系(A) 2、从电解池的改进中了解技术改革的基本思路,探讨氯碱工业发展的前景(A) 2、通过预习、查找资料等培养自学能力和批评精神(A) 情感态度价值观 1、体验化学工业发展和社会物质文明提高的关系,树立“绿色化学”思想,增强民族自豪感(A) 2、用“充分利用原料、充分利用能量和保护环境”原理分析化工生产优点和缺点,形成合理利用资源、保护环境,确立可持续发展的观念,增强社会责任感(A) 教学重点和难点 重点:氯碱工业原理、候氏制碱法原理 难点:①食盐水的精制、电解槽中离子隔膜的作用、②候氏制碱法生产流程及优点 [教学过程]

氯碱化工厂房生产区的腐蚀及防护实用版

YF-ED-J3143 可按资料类型定义编号 氯碱化工厂房生产区的腐蚀及防护实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

氯碱化工厂房生产区的腐蚀及防 护实用版 提示:该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密,并有很强可操作性的计划,在进行中紧扣进度,实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 工业腐蚀是指材料在介质环境作用下发生 相互作用而引起的破坏或变化。腐蚀介质大体 三种形式,在我们设计中常遇到的化工氯碱生 产区中这三种介质都存在。生产中所使用的原 料、中间产品以及成品,如原盐、液碱、硫 酸、盐酸、氯气等均是腐蚀性很强的介质。因 此,氯碱工厂生产区是化学腐蚀比较严重的地 方。各种化学侵蚀性气体、液体和颗粒剂小的 腐蚀性粉尘直接与建筑构件的材料发生作用, 从而对厂房、构筑物产生危害,对建构筑物安

全构成威胁,乃至破坏,大大缩短了建构筑物的使用寿命。因此如何采用必要的措施避免建构筑物腐蚀或减轻腐蚀造成的破坏是在设计中面临的一大问题。下面仅就氯碱生产中的厂房防腐设计为例来说明建筑防腐设计的某些问题。 一、氯碱工业中的腐蚀介质和腐蚀机理 氯碱生产中普遍存在着腐蚀介质多、分布广的特点。了解环境中的腐蚀介质是预防腐蚀发生的前提。如下表所列情况: 由上表看出主要的腐蚀介质有: 1.1HCl溶液和HCl气体 作为氯碱生产中的主要产品和主要化学反应介质,盐酸溶液和HCl气体是界区内主要的

电解槽说明书

水电解制氢设备 操 作 使 用 手 册 \ 苏州竞立制氢设备有限公司

1、简述 1.1、氢气的性质和用途: 氢是自然界分布最广的元素之一,它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低,仅有约1ppm(体积比)。氢是最轻的气体,它的粘度最小,导热系数很高,化学活性、渗透性和扩散性强(扩散系数为s,约为甲烷的三倍),它是一种强的还原剂,可同许多物质进行不同程度的化学反应,生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%(空气环境)、(氧气环境)时形成可爆燃气体,遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高(或)便于输送,纯度高(%以上)可直接用于一般场合,还可以通过纯化(纯度提高到%)和干燥(露点提高到-40~-90℃)的后续加工,可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质,广泛应用于国民经济的各行各业。 、水电解制氢原理: 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中,在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出:电解时,在电极上析出物质的数量,与通过溶液的电流强度和通电时间成正比;用相同的电量通过不同的电解质溶液时,各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比,而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑(安培小时)的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律,即在标准状态下,阴极析出1克分子的氢气,所需电量为h。经过换算,生产1m3氢气(副产品氧气)所需电量约2393Ah,原料水消耗。 将水电解为氢气和氧气的过程,其电极反应为: 阴极:2H2O+2e→H2↑+2OH- 阳极:2OH--2e→H2O+1/2O2↑ 总反应:2H2O→2H2↑+O2↑ 由浸没在电解液中的一对电极,中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池,通以一定电压(达到水的分解电压和热平衡电压以上)的直流电,水就发生电解。根据用户产量需求,使用多组水电解池组合,减小体积和增加产量,就形成水电解槽的压滤型组合结构。 本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构,中间极板接直流电源正极,两端极板接直流电源负极,并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池,并在槽内下部形成共用的进液口和排污口,上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看,A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氧铜侧),C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氢铜侧)。 我公司生产的压力型水电解槽,目前标准产品操作压力为和两种。具有结构紧凑,运行安全,使用寿命长的特点,电解液采用强制循环,电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充,相关参数实现自动监测和控制。。正常生产时采用30%KOH水溶液作为电解液,槽温控制在85-90℃左右,兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。 水电解制氢的电解需要低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的双反星可控整流电路。这种电路有两个特点:第一,整流变压器有两组次极绕组,且都接

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