年產(chǎn)30萬(wàn)噸氫氧化鈉畢業(yè)設(shè)計(jì)

湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題名稱：年產(chǎn)30萬(wàn)噸氫氧化鈉設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年9月系部：石化技術(shù)工程系班級(jí)：應(yīng)化3121姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：饒維目錄TOC\o"1-3"\h\u15394年產(chǎn)30萬(wàn)噸氫氧化鈉畢業(yè)設(shè)計(jì) 425332摘要 410763第一章概述 6257421.1產(chǎn)品介紹 6109431.2相關(guān)用途 6302821.3相關(guān)性質(zhì) 8278421.4制作方法實(shí)驗(yàn)室法 1121261.5測(cè)定相關(guān) 1228621.6關(guān)于儲(chǔ)存 14273151.7環(huán)境影響 15253201.8應(yīng)急處理 1555391.9產(chǎn)業(yè)信息 16140971.10其他信息 1716404第二章燒堿的制備原理 20201162.1燒堿的制備原理 2046552.2離子膜電解槽 20304612.3制固體燒堿 217372.4生產(chǎn)原理 2353062.4.1離子膜燒堿片堿工段概述 23208162.5膜式方法生產(chǎn)燒堿可以分為兩個(gè)階段 23197402.5.1下降的沸騰傳熱過(guò)程 23279712.6工藝流程及其簡(jiǎn)述 2565552.6.1除水及附屬設(shè)備說(shuō)明 25224882.6.2預(yù)濃縮 25220852.6.3最終濃縮器 2626306第三章物料衡算及能量衡算 27113763.1物料衡算 27262803.1.1電解工段電解槽內(nèi)的物料衡算 2710633.1.2CL2處理崗位物料衡算 30157163.1.3淡鹽水脫氧崗位物料衡算 37148353.2能量衡算 40294763.2.1HE-301的能量衡算 4010003.2.2HE-501的能量衡算 424533.2.3HE-502、FT-501的能量衡算 4520803.2.4干燥塔的能量衡算 479963.2.5能量衡算表 48307323.3一段洗滌塔的物料衡算 49269863.3.1一段洗滌塔的物料衡算基準(zhǔn) 49243813.4一段洗滌塔熱量衡算 51178363.4.1入塔氣體帶入熱量 5124573.4.2冷卻水帶出的熱量 51110913.4.3出塔器氣體帶出熱量 51174323.4.4一段洗滌塔的熱量守恒的計(jì)算 52278073.4.5一段洗滌塔熱量衡算表 5252403.5二段洗滌塔的物料衡算 5327673.5.1物料衡算的計(jì)算依據(jù) 53101283.5.2物料衡算的計(jì)算 53137433.6二段洗滌塔的熱量衡算 54294713.6.1二段進(jìn)塔氣體熱量的計(jì)算 5411733.6.2冷卻水帶出熱量的計(jì)算 54121183.6.3二段出塔氣體熱量的計(jì)算 5572563.6.4二段洗滌塔的熱量守恒的計(jì)算 55116293.6.5二段洗滌塔熱量衡算表 5521007第四章主要設(shè)備設(shè)計(jì)和選型 57317334.1主要設(shè)備裝置 5762864.1.1離子膜電解槽 5737974.1.2蒸發(fā)器 57140734.1.3濃縮器 5841124.1.4片堿機(jī) 58309644.1.5熔鹽爐 58265594.2其他設(shè)備說(shuō)明 58197554.2.1封頭及法蘭的選用 58155954.2.2U形膨脹節(jié) 59115984.2.3管板的設(shè)計(jì) 60322994.2.4支座的設(shè)計(jì) 60170754.2.5蒸汽冷凝器的設(shè)計(jì) 61143824.2.6折流板的選用 6154334.2.7防沖板的位置和尺寸 62290804.2.8液體分布器 62159114.2.9除沫器 63161014.3設(shè)備一欄表 6310010第五章主要污染物排放情況及治理措施 6556685.1廢水（廢液） 65238665.2廢氣 66270825.3廢渣 678525.4噪聲 6728045.5對(duì)氯堿生產(chǎn)中的“三廢”進(jìn)行綜合治理和利用 673965.6以下為關(guān)于燒堿“三廢”治理的舉例 6858315.7以下為兩種較清潔的制備燒堿工藝 71183665.7.1利用海水制備燒堿的方法 7140545.7.2采用氨鎳法制備燒堿 7124519附錄 732999附錄1（第3章） 73

年產(chǎn)30萬(wàn)噸氫氧化鈉畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)的課題項(xiàng)目是年產(chǎn)30萬(wàn)噸48%的氫氧化鈉，采用的方法是離子膜交換電解法。它生產(chǎn)的氫氧化鈉濃度高，占用空間小，操作簡(jiǎn)單。而且污染比較小，在企業(yè)利益方面，這種方法很實(shí)用。可以節(jié)約成本，生產(chǎn)的燒堿直接可以作為產(chǎn)品出售。但是，這種方法對(duì)于精制鹽水有很高的要求，需要兩次精制，它采用的電解槽具有選擇透過(guò)性。出口的粗堿濃度可達(dá)30-34%左右，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)就可以得到用戶所需的成品堿。這種生產(chǎn)方法具有強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，它必將成為當(dāng)前的主力軍市場(chǎng)前景很好。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是介紹離子膜法的工藝流程，一次鹽水的精制，二次鹽水的精制，電解設(shè)備的簡(jiǎn)介。重點(diǎn)工序則是燒堿溶液的濃縮工段，是將30.6%的堿溶液濃縮到48%的成品。包括設(shè)備的計(jì)算和選型，并且會(huì)至相關(guān)重點(diǎn)的設(shè)備，總之，本次設(shè)計(jì)較為全面的介紹了離子膜工藝關(guān)鍵字：離子膜法、電解槽、蒸發(fā)、燒堿Withanannuloutputof300,000tonsofcausticsodaprojectdesignAbstractTheprojectdesignedtoissueanannualoutputof300,000tonsofcausticsoda48percent,themethodusedistheionexchangemembrane.Ionexchangemembraneofthelawthantheexorbitantandmetalanodeslaw,andtheproductionofitshighconcentrationofcausticsoda,spacesmall,easytooperate.Andpollutionisrelativelysmall,intheinterestsofenterprises,thismethodisveryuseful,Cansavecosts,directproductionofcausticsodacanastheproductsold.However,thismethodofrefinedsaltwaterhasahighdemand,refiningneedstwo,it’sacellthroughsexualselection,Theconcentrationofhavecrudeexportsup30to34percent,ductionmethodhasstrongcompetitiveness,itwillbecomethemainforce,marketprospectsgood.Thisdesignsprimarycoverageisintroducedthationmembranemethodcraftandflow,includingtorawmaterialsaltrequest,Introducedasaltwaterpurificationwithemphasis,twosaltwaterpurification,electrolysisequipmentsynopsis.Thekeyworkingprocedureisburnsthealkalinesolutiontheconcentrationconstructionsection,isconcentrates30.6%lyeto48%endproducts.Includingequipmentcomputationandshaping,anddrawsuptherelatedkeyequipment,inbrief,thisdesignmorecomprehensiveintroductionionicmembranecarft.Keyworrd:ionexchangemembrane,Electrolyzer,Evaporation,Causticsoda.

第1章概述1.1：產(chǎn)品介紹NaOH是一種常見(jiàn)的重要強(qiáng)堿。其固體又被稱為燒堿、火堿、片堿、苛性鈉等，它是一種白色固體，有吸水性，可用作干燥劑，且在空氣中易潮解（因吸水而溶解的現(xiàn)象，屬于物理變化）；溶于水，同時(shí)放出大量熱。易溶于水，其水溶液呈強(qiáng)堿性，能使酚酞變紅。氫氧化鈉在空氣中易吸收水蒸氣，對(duì)其必須密封保存，且要用橡膠瓶塞。它的溶液可以用作洗滌液。其液體是一種無(wú)色，有澀味和滑膩感的液體。中文名氫氧化鈉相對(duì)分子量40.01化學(xué)品類別無(wú)機(jī)強(qiáng)堿密度2.130g/cm3危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)UN18248/PG2CAS登錄號(hào)1310-73-2沸點(diǎn)1388°C(1663K)熔點(diǎn)318°C(591K)外觀片狀或顆粒英文名Sodiumhydroxide安全性描述腐蝕品.外文名Sodiumhydroxide(lye、causticsoda)化學(xué)式NaOH管制信息受管制堿性強(qiáng)堿性別稱燒堿、火堿、苛性鈉、哥士的水溶性111g(20°C)閃點(diǎn)176-178°C分子量39.9971EINECS登錄號(hào)215-185-5危險(xiǎn)性符號(hào)36/38-35-34\o"編輯本段"氫氧化鈉（sodiumhydroxide)（腐蝕），也稱苛性蘇打，俗稱火堿、燒堿、苛性鈉，為白色固體。該品根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》受公安部門(mén)管制。1.2相關(guān)用途\o"編輯本段"氫氧化鈉氫氧化鈉的用途十分廣泛，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，除了用做試劑以外，由于它有很強(qiáng)的吸水性和潮解性，還可用做堿性干燥劑。氫氧化鈉在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有廣泛應(yīng)用，許多工業(yè)部門(mén)都需要?dú)溲趸c。使用氫氧化鈉最多的部門(mén)是化學(xué)藥品的制造，其次是造紙、煉鋁、煉鎢、人造絲、人造棉和肥皂制造業(yè)。另外，在生產(chǎn)染料、塑料、藥劑及有機(jī)中間體，舊橡膠的再生，制金屬鈉、水的電解以及無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)中，制取硼砂、鉻鹽、錳酸鹽、磷酸鹽等，也要使用大量的燒堿。化學(xué)工業(yè)[2]氫氧化鈉的特性決定了這一產(chǎn)品在大量的化學(xué)反應(yīng)中是不可缺少的重要物質(zhì)。氫氧化鈉是生產(chǎn)聚碳酸酯，超級(jí)吸收質(zhì)聚合物，沸石，環(huán)氧樹(shù)脂，磷酸鈉，亞硫酸鈉和大量鈉鹽的重要原材料之一。吸收二氧化碳?xì)怏w中性，堿性氣體中混有CO?可用下面的反應(yīng)除雜CO?+2NaOH=Na?CO?+H?O紙漿和造紙氫氧化鈉在造紙工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。由于其堿性特質(zhì)，它被用于煮和漂白紙頁(yè)的過(guò)程。食品工業(yè)氫氧化鈉可以被廣泛使用于下列生產(chǎn)過(guò)程：容器的清洗過(guò)程；淀粉的加工過(guò)程；羧甲基纖維素的制備過(guò)程；谷氨酸鈉的制造過(guò)程。人造纖維和紡織在紡織工業(yè)中，氫氧化鈉被用于纖維的最終處理和染色。主要用途：絲光處理法人造纖維。冶金術(shù)氫氧化鈉被用于處理鋁土礦，在鋁土礦中含有氧化鋁，鋁金屬即存在于氧化鋁中。由于工藝技術(shù)的提高，氧化鋁（礬土）是世界上使用第二多的金屬。氫氧化鈉還被用于生產(chǎn)鋅合金和鋅錠。肥皂和洗滌氫氧化鈉一直被用于傳統(tǒng)的生活用途，直到今天，肥皂、香皂和其它種類的洗滌用品對(duì)燒堿的需求量依然占燒堿的15%左右。主要用途：肥皂：制造肥皂是燒堿最古老和最廣泛的用途，在制造肥皂的過(guò)程中，燒堿被用來(lái)中和脂肪酸。洗滌劑：氫氧化鈉被用于生產(chǎn)各種洗滌劑，甚至如今的洗衣粉也是由大量的燒堿制造出來(lái)的，燒堿被用于硫化反應(yīng)后對(duì)過(guò)剩的發(fā)煙硫酸進(jìn)行中和。食品生產(chǎn)在食品生產(chǎn)中，氫氧化鈉有時(shí)被用來(lái)加工食品。氫氧化鈉甚至是一道名菜的必要調(diào)料。注意，此時(shí)氫氧化鈉的使用是嚴(yán)格控制的；而一些不法商販會(huì)過(guò)量使用氫氧化鈉從而使食品更“好看”，但這樣的食品能致病。1.3相關(guān)性質(zhì)\o"編輯本段"物理氫氧化鈉為白色半透明，結(jié)晶狀固體。其水溶液有澀味和滑膩感。密度：2.130g/cm3,熔點(diǎn)：318.4℃,沸點(diǎn)：1390℃溶解性：極易溶于水、甲醇、乙醇以及甘油。（氫氧化鈉具有吸水性和潮解性）氫氧化鈉在水中的溶解度如下：氫氧化鈉溶解度溫度（°C）溶解度（g）04210512010930119401295014560174702998031490329100347分子量：40.01化學(xué)氫氧化鈉氫氧化鈉于水中會(huì)完全解離成鈉離子與氫氧根離子，所以它具有堿的通性。它能與指示劑發(fā)生反應(yīng)：氫氧化鈉溶液通常遇石蕊試液變藍(lán)，遇酚酞試液變紅它可與任何質(zhì)子酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，以鹽酸為例：NaOH+HCl=NaCl+H?O同樣，其溶液能夠與鹽溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：NaOH+NH?Cl=NaCl+NH?·H?O2NaOH+CuSO?=Cu(OH)?↓+Na?SO?2NaOH+MgCl?=2NaCl+Mg(OH)?↓另外，于許多的有機(jī)反應(yīng)中，氫氧化鈉也扮演著催化劑的角色，其中，最具代表性的莫過(guò)于皂化反應(yīng)：RCOOR'+NaOH=RCOONa+R'OH之所以氫氧化鈉于空氣中容易變質(zhì)，是因?yàn)榭諝庵泻卸趸迹?NaOH+CO?=Na?CO?+H?O倘若持續(xù)通入過(guò)量的二氧化碳，則會(huì)生成碳酸氫鈉，俗稱為小蘇打，反應(yīng)方程式如下所示：Na?CO?+CO?+H?O=2NaHCO?同樣，氫氧化鈉能夠與像二氧化碳等酸性氧化物發(fā)生如上反應(yīng)：2NaOH+SO?（微量）=Na?SO?+H?ONaOH+SO?（過(guò)量）=NaHSO?（生成的Na?SO?和水與過(guò)量的SO?反應(yīng)生成了NaHSO?）氫氧化鈉對(duì)玻璃制品有輕微的腐蝕性，兩者會(huì)生成硅酸鈉（sodiumsilicate），使得玻璃儀器中的活塞黏著于儀器上。如果以玻璃容器長(zhǎng)時(shí)間盛裝熱的氫氧化鈉溶液，會(huì)造成玻璃容器損壞。兩性金屬會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氣，1986年，英國(guó)有一油罐車誤裝載重量百分率濃度為25%的氫氧化鈉水溶液，氫氧化鈉便與油罐壁上的鋁產(chǎn)生化學(xué)變化，導(dǎo)致油罐因內(nèi)部壓力過(guò)載而永久受損，反應(yīng)方程式如下所示：2Al+2NaOH+2H?O=2NaAlO?+3H?↑氫氧化鋁為一相當(dāng)常用于除去水中雜質(zhì)的膠狀凝聚劑，因過(guò)渡金屬的氫氧化物大都不太溶于水，故于自來(lái)水中添加明礬可促使過(guò)渡金屬以氫氧化物的形式沉淀析出，再利用簡(jiǎn)單的過(guò)濾設(shè)備，即可完成自來(lái)水的初步過(guò)濾。明礬的制備也牽涉到氫氧化鈉的使用：6NaOH+2KAl(SO?)?=2Al(OH)?+K?SO?+3Na?SO?1.4制作方法\o"編輯本段"實(shí)驗(yàn)室法（1）氫氧化鈉鈉鹽與氧化鈣反應(yīng)可以用一些碳酸氫鈉（小蘇打）和一些氧化鈣（生石灰）（一般的食品包裝袋中用來(lái)做吸水劑的小袋子中有，例如海苔包裝中）。把生石灰放于水中，反應(yīng)后變?yōu)槭覞{（氫氧化鈣溶液、熟石灰），把碳酸氫鈉（或碳酸鈉）的固體顆粒（濃溶液也行）加入石灰漿中，為保證產(chǎn)物氫氧化鈉的純度，需使石灰漿過(guò)量，原因：參考?xì)溲趸}和碳酸鈉的溶解度。攪拌加快其反應(yīng)，待其反應(yīng)一會(huì)兒后，靜置片刻，隨著碳酸鈣的沉淀，上層清液就是氫氧化鈉溶液，小心倒出即可。CaO+H?O=Ca(OH)?2NaHCO?+Ca(OH)?=CaCO?↓+2NaOH+3H?O（推薦）Ca(OH)?+Na?CO?=CaCO?↓+2NaOH（2）鈉與水反應(yīng)取一塊金屬鈉，擦去表面煤油，刮去表面氧化層，放入盛有水的燒杯中。反應(yīng)化學(xué)方程式：2Na+2H?O=2NaOH+H?↑工業(yè)法2NaCl+2H?O=通電=H?↑+Cl?↑+2NaOH（前提是有離子膜）氫氧化鈉在工業(yè)中是制氯氣過(guò)程的副產(chǎn)物。電解飽和食鹽水直至氯元素全部變成氯氣逸出，此時(shí)留在溶液里的只有氫氧化鈉一種溶質(zhì)。反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H?O→2NaOH+Cl?↑+H?↑1.5測(cè)定相關(guān)\o"編輯本段"實(shí)驗(yàn)室測(cè)氫氧化鈉方法名稱：氫氧化鈉—?dú)溲趸c的測(cè)定—中和滴定法。應(yīng)用范圍：該方法采用滴定法測(cè)定氫氧化鈉的含量。該方法適用于氫氧化鈉。[3]方法原理：供試品加新沸過(guò)的冷水適量使溶解后，放冷，用水稀釋至刻度，搖勻，精密量取25mL，加酚酞指示液3滴，用硫酸滴定液（0.1mol/L）滴定至紅色消失，記錄消耗硫酸滴定液（0.1mol/L）的容積（mL），加甲基橙指示液2滴，繼續(xù)加硫酸滴定液（0.1mol/L）至顯持續(xù)的橙紅色，根據(jù)前后兩次消耗硫酸滴定液（0.1mol/L）的容積（mL），算出供試量中的堿含量（作為NaOH計(jì)算）并根據(jù)加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液（0.1mol/L）的容積（mL），算出供試量中Na?CO?的含量。試劑：1.水（新沸放冷）2．硫酸滴定液（0.1mol/L）3．酚酞指示液4．甲基橙指示液：取甲基橙0.1g，加水100mL使溶解，即得。試樣制備：1.硫酸滴定液（0.1mol/L）配制：取硫酸6mL，緩緩注入適量的水中，冷卻至室溫，加水稀釋至1000mL，搖勻。標(biāo)定：取在270～300℃干燥恒重的基準(zhǔn)無(wú)水碳酸鈉約0.3g，精密稱定，加水50mL使溶解，加甲基紅-溴甲酚綠混合指示液10滴，用本液滴定至溶液由綠色變?yōu)樽霞t色時(shí)，煮沸2分鐘，冷卻至室溫，繼續(xù)滴定至溶液顏色有綠色變?yōu)榘底仙?。?mL硫酸滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于10.60mg的無(wú)水碳酸鈉。根據(jù)本液消耗量與無(wú)水碳酸鈉的取用量，算出本液的濃度，即得。注1：“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一，“精密量取”系指量取體積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)該體積移液管的精度要求。變質(zhì)檢驗(yàn)1．樣品中滴加過(guò)量稀鹽酸若有氣泡產(chǎn)生，則氫氧化鈉變質(zhì)。原理：2NaOH+CO?=Na?CO?+H?O2HCl+Na?CO?=2NaCl+CO?↑+H?O（空氣中含有少量的二氧化碳，而敞口放置的NaOH溶液能夠與CO?反應(yīng)HCl中的氫離子能夠與碳酸根離子反應(yīng)生成氣體）注：HCl會(huì)優(yōu)先與NaOH反應(yīng)生成NaCl和H?O。因?yàn)镹aOH是強(qiáng)堿，而Na?CO?是水溶液顯堿性。2．樣品中加澄清石灰水，若有白色沉淀生成，則氫氧化鈉變質(zhì)。原理：Na?CO?+Ca(OH)?=CaCO?↓+2NaOH3.樣品中加氯化鋇，若有白色沉淀生成，則氫氧化鈉變質(zhì)。原理：Na?CO?+BaCl?=BaCO?↓+2NaCl4、部分變質(zhì)：①加入BaCl?或BaNO?，有沉淀產(chǎn)生，證明有Na?CO?產(chǎn)生，待沉淀完全靜止后，取上層清液于試管內(nèi)，滴加無(wú)色酚酞溶液，酚酞變紅，則證明有NaOH。注：不滴加NH?Cl，Na?CO?溶于水后呈堿性是因?yàn)闀?huì)有OHˉ根離子，NH?+與OHˉ跟結(jié)合也會(huì)有刺激性氣味，故不能。②在NaOH中加入氯化鈣，若有白色沉淀生成，則說(shuō)明NaOH變質(zhì)。加入無(wú)色酚酞，若無(wú)色酚酞不變色，則說(shuō)明完全變質(zhì)。若無(wú)色酚酞變紅，說(shuō)明部分變質(zhì)。1.6關(guān)于儲(chǔ)存\o"編輯本段"固體氫氧化鈉裝入0.5毫米厚的鋼桶中嚴(yán)封，每桶凈重不超過(guò)100公斤；塑料袋或二層牛皮紙袋外全開(kāi)口或中開(kāi)口鋼桶；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶（罐）外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、塑料瓶或鍍錫薄鋼板桶（罐）外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱；鍍錫薄鋼板桶（罐）、金屬桶（罐）、塑料瓶或金屬軟管外瓦楞紙箱。包裝容器要完整、密封，有明顯的“腐蝕性物品”標(biāo)志。鐵路運(yùn)輸時(shí)，鋼桶包裝的可用敞車運(yùn)輸。起運(yùn)時(shí)包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過(guò)程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞，防潮防雨。如發(fā)現(xiàn)包裝容器發(fā)生銹蝕、破裂、孔洞、溶化淌水等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即更換包裝或及早發(fā)貨使用，容器破損可用錫焊修補(bǔ)。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。不得與易燃物和酸類共貯混運(yùn)。1.7環(huán)境影響\o"編輯本段"健康危害:侵入途徑：吸入、食入。健康危害：該品有強(qiáng)烈刺激和腐蝕性。粉塵或煙霧會(huì)刺激眼和呼吸道，腐蝕鼻中隔，皮膚和眼與NaOH直接接觸會(huì)引起灼傷，誤服可造成消化道灼傷，粘膜糜爛、出血和休克。環(huán)境危害危險(xiǎn)特性：該品不會(huì)燃燒，遇水和水蒸氣大量放熱，形成腐蝕性溶液。與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。具有強(qiáng)腐蝕性。燃燒（分解）產(chǎn)物：可能產(chǎn)生有害的毒性煙霧。1.8應(yīng)急處理\o"編輯本段"氫氧化鈉泄漏隔離泄漏污染區(qū)，周圍設(shè)警告標(biāo)志，建議應(yīng)急處理人員戴好防毒面具，穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物，用清潔的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中，以少量NaOH加入大量水中，調(diào)節(jié)至中性，再放入廢水系統(tǒng)。也可以用大量水沖洗，經(jīng)稀釋的洗水放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或處理無(wú)害后廢棄。防護(hù)措施呼吸系統(tǒng)防護(hù)：必要時(shí)佩帶防毒口罩。眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。防護(hù)服：穿工作服（防腐材料制作）。手防護(hù)：戴橡皮手套。其它：工作后，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。急救措施皮膚接觸：可用5～10%硫酸鎂溶液清洗。眼睛接觸：立即提起眼瞼，用3%硼酸溶液沖洗。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。食入：少量誤食時(shí)立即用食醋、3～5%醋酸或5%稀鹽酸、大量橘汁或檸檬汁等中和；給飲蛋清、牛奶或植物油并迅速就醫(yī)，禁忌催吐和洗胃。滅火方法：霧狀水、砂土、二氧化碳滅火器。1.9產(chǎn)業(yè)信息\o"編輯本段"氫氧化鈉根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2013年國(guó)內(nèi)燒堿新增產(chǎn)能將在300～350萬(wàn)噸，根據(jù)實(shí)際擴(kuò)產(chǎn)情況，實(shí)際投產(chǎn)產(chǎn)能在200萬(wàn)噸，產(chǎn)能擴(kuò)張?jiān)鏊俪氏陆祽B(tài)勢(shì)。由于2012年國(guó)內(nèi)PVC、液氯市場(chǎng)行情持續(xù)低迷、需求不旺，產(chǎn)能無(wú)法充分釋放。從全球市場(chǎng)來(lái)看，2012年以來(lái)，美國(guó)氯堿開(kāi)工率逐步回升，2012年12月開(kāi)工率達(dá)88%，美國(guó)氯堿產(chǎn)品出口強(qiáng)勁反彈，同時(shí)隨著東北地區(qū)的日本、韓國(guó)燒堿裝置逐步恢復(fù)，國(guó)內(nèi)燒堿出口所面臨的壓力進(jìn)一步加大。從國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)行業(yè)集中度仍然偏低。由于我國(guó)歷史形成的條塊分割、地區(qū)保護(hù)，使得我國(guó)中小氯堿企業(yè)偏多，地區(qū)分布不均。燒堿行業(yè)是高能耗行業(yè)，耗電量巨大，加之氯堿運(yùn)輸成本上漲，具有區(qū)域優(yōu)勢(shì)及擁有煤、電、原鹽等原料優(yōu)勢(shì)的企業(yè)可大幅提升生產(chǎn)效率，增強(qiáng)盈利能力。當(dāng)今行業(yè)內(nèi)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題凸顯，產(chǎn)業(yè)整合加劇，具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將更加凸顯。產(chǎn)業(yè)洞察研究資料《中國(guó)燒堿產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》顯示2012年底，國(guó)內(nèi)燒堿產(chǎn)能已達(dá)到3736萬(wàn)噸，較上年增長(zhǎng)9.48%；國(guó)內(nèi)燒堿產(chǎn)量2698.6萬(wàn)噸，較上年增長(zhǎng)9.4%，負(fù)荷率72.2%。而下游聚氯乙烯2012年僅增長(zhǎng)1.7%，低迷的市場(chǎng)需求直接抑制了燒堿的產(chǎn)量增速及利潤(rùn)空間。密度(20℃)NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)g/cm(g/100g溶液)物質(zhì)的量濃度(mol/L)1.0000.1590.03931.0050.6020.1511.0101.0450.2641.0151.490.3781.0201.940.4941.0252.390.6111.0302.840.7311.0353.290.8511.0403.7450.9711.0454.201.0971.0504.6551.2221.0555.111.3471.0605.561.4741.0656.021.6021.0706.471.7311.0756.931.8621.0807.381.9921.0857.832.1231.0908.282.2571.0958.742.3911.1009.192.5271.1059.6452.6641.11010.102.8021.11510.5552.9421.10其他信息\o"編輯本段"商品參考信息分析純，凈含量500g含量（NaOH）：不少于96%sodalye;whitecauCAS:1310-73-2;8012-01-9EINECS:215-185-5化學(xué)式:NaOH分子量:40.01雜質(zhì)最高含量碳酸鹽（以Na?CO?計(jì)）：1.5%氯化物：0.005%硫酸鹽：0.005%總氮量（N）：0.001%磷酸鹽（PO?)：0.001%硅酸鹽（SiO?）：0.01%鋁（Al）：0.002%鉀（K）：0.05%鈣（Ca）：0.01%鐵（Fe）：0.001%重金屬（以Pb算）：0.003%2其它：氫氧化鈉溶液濃度測(cè)定可直接測(cè)量氫氧化鈉溶液濃度，測(cè)量范圍：(Brix)0.0至38.0%溫度：9.0至99.9℃溶解值：(Brix)0.1%溫度：0.1℃測(cè)量準(zhǔn)確度：(Brix)±0.2%溫度：±1°C環(huán)境溫度10至40℃測(cè)量溫度：10至100℃(自動(dòng)溫度補(bǔ)償)樣本量：0.3毫升測(cè)量時(shí)間：3秒電源：2×AAA電池國(guó)際保護(hù)等級(jí)：IP65無(wú)塵且對(duì)噴射水柱具防護(hù)作用尺寸重量:55(W)×31(D)×109(H)毫米,100公克(不含零件的重量)主要應(yīng)用于紡織印染服裝、染料化工、涂料油墨、表面處理、水質(zhì)分析、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、玩具安全、電子電器、印刷紙品包裝和科研院校等領(lǐng)域。指標(biāo)指標(biāo)實(shí)際指標(biāo)實(shí)際指標(biāo)實(shí)際指標(biāo)實(shí)際氫氧化鈉NaOH≥99.099.3098.098.8096.096.5095.095.8碳酸鈉Na?CO?≤0.900.401.001.60.70氯化鈉NaCl≤0.150.02.603.23.1氧化鐵Fe?O?≤0.0050.0020.0080.0030.010.0030.020.003

第2章燒堿的制備原理2.1燒堿的制備原理離子交換膜（IEM或IM）是對(duì)溶液中離子有選擇性透過(guò)的高分子材料膜氯堿電解槽選用的是陽(yáng)離子交換膜，它能使陽(yáng)離子（Na+）通過(guò)，而排斥帶負(fù)電的陰離子（CL-）。離子交換膜電解與普通隔膜電解的比較圖1-1。Cl-不透過(guò)離子交換膜，陰極室得到的是不含NaCL、高純度的燒堿溶液。目前工業(yè)采用的離子交換膜有全氟磺酸型和全氟羧酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。對(duì)離子交換膜的工藝要求是：化學(xué)穩(wěn)定性好，能夠耐CL2CLO-和酸堿腐蝕；機(jī)械穩(wěn)定性好，保持尺寸穩(wěn)定和膜面平整陽(yáng)離子選擇透過(guò)性好能透過(guò)姓好，能透過(guò)Na?和H30+,阻止CL-進(jìn)入陰極室，對(duì)OH-進(jìn)入陽(yáng)極室也起一定阻止作用；膜電阻止低2.2離子膜電解槽工業(yè)化的離子膜電解槽是由多個(gè)單元組裝而成的。根據(jù)單元的結(jié)構(gòu)不同，分為單極式和復(fù)極式（雙極式）。單極式是將陽(yáng)極和陰極各自組成可拆卸的單元，如同板框壓濾機(jī)中板和框一樣，將“陰極-框-膜-框-陽(yáng)極-框”順序組裝而成離子膜電解槽，各單元可用并聯(lián)或串聯(lián)組成一組電解槽。單極式電解槽各單元間要用導(dǎo)索聯(lián)接，耗用材料多，電阻大。復(fù)極式電解槽按“陰極-空間-廂板-空間-陽(yáng)極”組成一個(gè)單元。組裝時(shí)除末端用兩塊壓緊板外，將“單元-膜-單元-膜”順序組裝而成離子膜電解槽。復(fù)極式電解槽的基本結(jié)構(gòu)如圖1-2所示離子膜電解槽中，陰極和陽(yáng)極室材料是鈦或鈦復(fù)合鋼，陰極和陰極室用鋼，隔板用襯鈦鋼板。也有的用丙烯酸制造槽框。各單元底部有液體（鹽水和純水）進(jìn)口管，項(xiàng)部有液體（淡鹽水和堿液）和氣體（氫和氯）出口管。離子膜堿液的蒸發(fā)特點(diǎn)(1).流程簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化設(shè)備，易于操作。(2)濃度高，蒸發(fā)水量少，蒸汽耗量低2離子膜點(diǎn)解制堿的優(yōu)點(diǎn)：(1)投資省。（2）出槽NaOH濃度高。（3）能耗低。（4）氫氧化鈉質(zhì)量好。（5）氯化純度高，氯中含氧，含氫低。（6）氫氣純度高。（7）無(wú)污染。（8）生產(chǎn)成本地.在隔膜法、水銀法和離子膜法這三種點(diǎn)解法中，離子膜法的能耗和建設(shè)投資是最少的；質(zhì)量反面，離子膜法制得的堿液，氫、氯、的質(zhì)量?jī)?yōu)于隔膜法，接近或等于水銀而不含汞；沒(méi)有汞、石棉污染等公害。是目前最好的方法。正因?yàn)檫@些特點(diǎn)。離子膜點(diǎn)解制堿工藝有著極強(qiáng)的生命力，在我國(guó)的制堿行業(yè)之中發(fā)展及其迅速，得到了廣大生產(chǎn)商的歡迎。2.3制固體燒堿（1）生產(chǎn)方法液體燒堿在高溫下進(jìn)一步濃縮呈熔融狀態(tài)在，再經(jīng)冷卻，成型，制得不同形狀的固體燒堿，簡(jiǎn)稱固堿。生產(chǎn)固堿的原料——液堿?？刹捎没瘜W(xué)（苛化）法或電化學(xué)（隔膜電解，水銀點(diǎn)解及離子膜點(diǎn)解）法生產(chǎn)。液堿經(jīng)熬堿鍋間歇蒸煮或升（降）模式蒸發(fā)器連續(xù)蒸發(fā)，脫掉大部分水分，高溫下濃縮呈熔融狀，熔融堿的氫氧化鈉含量一般大于95%（wt），再經(jīng)冷卻，固態(tài)化成型，制成桶堿，片堿或粒堿等固堿的生產(chǎn)主要有間歇發(fā)鍋式蒸煮和連續(xù)法膜式蒸發(fā)兩種方法，鍋式蒸煮固堿采用鑄鐵鍋直接火加熱，蒸煮液堿，熬制固堿。這種生產(chǎn)方法工藝成熟可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，鑄鐵鍋的維修工作量不打，因此被普遍采用。其缺點(diǎn)是，工藝陳舊，間歇操作，生產(chǎn)能力低，設(shè)備笨重，占地面積大,操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，熱利用率低，不便于機(jī)械化，自動(dòng)化。連續(xù)法膜式蒸發(fā)固堿，生產(chǎn)上采用薄膜蒸發(fā)原理，45%（wt）的堿液先在升膜蒸發(fā)器內(nèi)預(yù)濃縮，再經(jīng)降膜蒸發(fā)器濃，制成熔融堿，再以桶堿或片堿、粒堿包裝即為固堿成品。膜式法蒸發(fā)工藝，給熱系數(shù)大，傳熱效率高，物料在傳熱導(dǎo)管內(nèi)蒸發(fā)速度快，停留時(shí)間短，堿液一次通過(guò)升膜、降膜管，既能達(dá)到要求的濃度。升。降膜蒸發(fā)器及加熱系統(tǒng)便于大型化、生產(chǎn)連續(xù)化，控制自動(dòng)化，故在世界上廣泛應(yīng)用。膜式蒸發(fā)固堿的生產(chǎn)，是根據(jù)薄膜蒸發(fā)的原理，采用升、降膜蒸發(fā)器，降44%（wt）液堿濃縮為熔融堿，經(jīng)冷卻制得固堿。片堿機(jī)是氯堿行業(yè)生產(chǎn)燒堿的設(shè)備，設(shè)計(jì)和加工單位往往壓迫根據(jù)生產(chǎn)廠家的要求和實(shí)際情況進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)和加工。片堿主要由滾筒機(jī)構(gòu)，刀架機(jī)構(gòu)，冷卻機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，和卸料機(jī)構(gòu)組成、如圖：熔融堿自高位槽經(jīng)調(diào)節(jié)流量加入片堿機(jī)下的弧形堿槽。采用膜式蒸發(fā)工藝生產(chǎn)的合格熔融堿，通過(guò)成品分離器的液封裝置,自流進(jìn)入弧形堿槽，片堿機(jī)的冷卻滾筒表面開(kāi)有燕尾槽，滾堿下部侵入弧形堿槽20~50mm，弧形堿槽靠提升裝置保持在所需的位置上或倒盡槽內(nèi)熔融堿，滾筒以1.5-3轉(zhuǎn)/分的速度緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。冷卻水由滾筒軸承一端進(jìn)入；從水管上的噴嘴噴出噴淋冷卻滾筒的內(nèi)表面。用過(guò)的冷卻水從另一端引出。冷卻水的出管口與水噴射泵連接，形成一定的真空，使冷卻水能及時(shí)排出，保證充分利用冷卻滾筒的換熱面積。片堿的厚度通?？刂圃?.8-1.5mm，通過(guò)調(diào)整滾筒的轉(zhuǎn)化速與滾筒侵入弧形槽的深度來(lái)調(diào)節(jié)，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)、滾筒的外表冷卻凝結(jié)的堿層不斷地被刮刀鏟下，即為堿片由于片堿冷卻效率低，出料溫度高，經(jīng)常燙壞塑料袋，使生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行。要對(duì)片堿新系統(tǒng)進(jìn)行改造，降低出料溫度，使片堿生產(chǎn)順利進(jìn)行。3固堿的主要用途固堿與液堿都是基本化工原料，廣泛用于造紙、合成洗滌及肥皂、粘膠纖維、人造絲及棉織品等輕紡工業(yè)方面，農(nóng)藥，染料、橡膠和化肥等化學(xué)工業(yè)方面，石油鉆探，精煉石油油脂和提煉焦油產(chǎn)物的石油工業(yè)，以及國(guó)防工業(yè)，機(jī)械工業(yè)、木材加工，冶金工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)及城市建設(shè)等方面，但對(duì)某些產(chǎn)品的生產(chǎn)如：乙炔氣體干燥，苯酚和塞洛路等，必須使用固堿。2.4生產(chǎn)原理2.4.1離子膜燒堿片堿工段概述膜式方法生產(chǎn)片狀固體燒堿是使燒堿溶液與加熱源的傳熱發(fā)熱過(guò)程在薄膜傳熱狀態(tài)下進(jìn)行。這種過(guò)程可在升膜或降膜情況下進(jìn)行，一般采用熔鹽進(jìn)行加熱。2.5膜式方法生產(chǎn)燒堿可以分為兩個(gè)階段燒堿溶液從30%濃度縮至56%，這個(gè)階段可以在降膜蒸發(fā)器中進(jìn)行。加熱源采取中生蒸氣在真空下進(jìn)行蒸發(fā)；56%燒堿溶液再通過(guò)上升膜濃縮器，以熔鹽為加熱載體，在常壓下將燒堿濃縮成熔鹽燒堿。2.5.1下降的沸騰傳熱過(guò)程當(dāng)液體進(jìn)入降膜蒸發(fā)器中垂直的加熱管道內(nèi)，液體被管外的加熱源（蒸發(fā)或者熱載體）所加熱，而達(dá)到沸騰。在沸騰的流體中，液體和蒸汽是二相混合流動(dòng)的，故它是二相流動(dòng)的給熱的過(guò)程。對(duì)于該過(guò)程，凡是影響單相對(duì)流給熱的各種因數(shù)如液體的粘度、密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、體積膨脹系數(shù)和加熱面的集合形狀都對(duì)二相對(duì)流有影響，由于液體沸騰產(chǎn)生的相變時(shí)吸收大量的熱，故它的給熱系數(shù)要比單相對(duì)流大很多，另外、其他如加熱面的材料、液體的便面張力、蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)密度等都對(duì)傳熱起重要的作用。同時(shí)，由于降溫蒸發(fā)在傳熱過(guò)程中，在管子的加熱面要產(chǎn)生氣泡，因此，在傳熱過(guò)程中，任何氣泡的生成、長(zhǎng)大和分離有關(guān)的因數(shù)，都和降膜的沸騰傳熱有著密切的關(guān)系，在降膜蒸發(fā)的過(guò)程中，當(dāng)液體的加熱面上有足夠的加熱流強(qiáng)度或壁面溫度超過(guò)液體的溫度一定時(shí)，在液體加熱面之間會(huì)產(chǎn)生一層極薄的液層（滯留熱界面層），從而形成溫度差。此極薄的液層受熱發(fā)生相變，吸收潛熱而蒸發(fā)，這樣，管內(nèi)液體不必去底部達(dá)到飽和溫度，就能在加熱面上產(chǎn)生氣泡而沸騰。這時(shí)氣泡的過(guò)熱程度超過(guò)從膜內(nèi)傳熱的溫度，所以蒸發(fā)完全是在膜表面進(jìn)行的。這種沸騰叫做表面沸騰或過(guò)冷沸騰。對(duì)于表面沸騰的蒸發(fā)應(yīng)具備以下兩個(gè)要素（1）液體必須過(guò)熱，即到達(dá)氣泡形成的過(guò)熱度。（2）有氣化核心、氣化核心的生產(chǎn)是由于加熱面上有細(xì)小凹坑形成的孔穴中所密封的氣體或蒸汽。當(dāng)液體被加熱面加熱時(shí)孔穴中液體氣化形成蒸汽泡。一定的過(guò)熱度對(duì)應(yīng)一定的直徑。隨著過(guò)熱度的增加，氣化核心所需要的臨界直徑變小、更大的孔穴上也能形成氣化核心，使沸騰變得更加劇烈。隨著避面熱流強(qiáng)度的增加，過(guò)熱度加大，氣泡粘度、表面張力和慣性的作用變?nèi)?，氣泡迅速增大，這時(shí)氣泡的傳熱因素起主要作用。漲大后的氣泡，受它周圍液體傳熱強(qiáng)度支配，加劇了氣液界面上的蒸汽和傳熱程度。如果周圍液體達(dá)到了飽和溫度，這時(shí)的沸騰就轉(zhuǎn)為飽和沸騰。然而，在降膜蒸發(fā)過(guò)程中，由于形成二次蒸汽流速很高，將液體拉拽成一層薄膜，流動(dòng)速度很快，故環(huán)狀流中有一個(gè)高速的蒸汽中心和一個(gè)流體環(huán)，氣液界面上受到高速的蒸汽的干擾劇烈，使壁面的傳熱機(jī)理由泡狀流的飽和沸騰給熱轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)液膜的強(qiáng)制對(duì)流給熱。這時(shí)，通常在液膜內(nèi)不再有氣泡產(chǎn)生，熱量主要是通過(guò)液膜的導(dǎo)熱和液膜表面的蒸發(fā)進(jìn)行傳熱，因此又稱為薄蒸發(fā)。同時(shí)，在降膜蒸發(fā)過(guò)程中，要避免出現(xiàn)壁面液膜的斷裂變趕現(xiàn)象。否則將使給熱系數(shù)大大降低，另一方面也要避免出現(xiàn)流量太大而致使液體過(guò)熱度不足，不能形成薄膜蒸發(fā)現(xiàn)象，因此，控制好進(jìn)入蒸發(fā)器中液體的流量及加熱載體的溫度，在膜式癥發(fā)中至關(guān)重要。此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了降低液體的沸點(diǎn)、提高溫度，加速二次蒸汽的溢出，常有降膜蒸發(fā)器在負(fù)壓下進(jìn)行。工業(yè)上蒸發(fā)過(guò)程是典型的傳熱過(guò)程。這個(gè)過(guò)程可由傳熱方程式來(lái)表示；Q=k×F×△t式中Q——傳熱速率，kJ/hF——傳熱面積，m２△t——傳熱系數(shù)，KJ/(m2×h×℃)由傳熱基本方程式可知，提高傳熱速率分別與傳熱面積、傳熱溫差及傳熱系數(shù)有關(guān)。也就是說(shuō)上述三要素是提高傳熱速率，提高蒸發(fā)能力的基本條件。2.6工藝流程及其簡(jiǎn)述由離子膜電解工序來(lái)的30%原料燒堿溶液送入堿貯槽，經(jīng)泵自頂部進(jìn)入如1號(hào)預(yù)濃縮器，在100BAR操作壓力下沿列管內(nèi)壁形成均勻完整的液膜向下流動(dòng)，同時(shí)與最終濃縮路及2號(hào)預(yù)濃縮器的二次蒸汽換熱。經(jīng)濃縮后，濃度44%的燒堿流出管來(lái)，進(jìn)入濃縮器下部的二次蒸汽分離器進(jìn)行氣液分離，之后由泵并加入一定濃度的蔗糖熔鹽后送入產(chǎn)生的二次蒸汽，由蒸汽噴射真空泵抽出?；旌侠淠鞯暮瑝A冷凝水流回循環(huán)水池子，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用溢出的含堿冷凝水進(jìn)入燒堿凝水槽進(jìn)行收集。預(yù)濃縮器與常壓下操作，44%燒堿溶液由殼程內(nèi)的0.7BAR生蒸汽，經(jīng)進(jìn)一步濃縮為56%燒堿溶液后流出管來(lái)，進(jìn)入二次分離器分離。經(jīng)泵到最終濃縮器56%燒堿溶液經(jīng)最終濃縮器頂部加入，均勻分布到14個(gè)下降膜單元，每一個(gè)單元均有單獨(dú)的加熱夾套，溫度為395~430℃的熔融鹽于其中與燒堿溶液逆向流動(dòng)換熱。最終，濃縮為濃度約為99%的燒堿溶液到分離器，經(jīng)氣液分離后能均勻流到有熔鹽伴熱的熔融燒堿管進(jìn)入片堿機(jī)浸槽。經(jīng)冷卻破碎制成厚約為0.9~0.2mm，溫度約為60℃的成品。殼程的二次蒸汽冷凝水流入含有燒堿凝水槽。熔融鹽由熔鹽泵打入熔鹽爐，通過(guò)加熱器管使燃燒爐產(chǎn)生的熱傳遞給循環(huán)熔鹽，熔鹽經(jīng)循環(huán)，連續(xù)不斷地向提供外部熱源與以濃縮燒堿液，并未裝置提供版熱源。2.6.1除水及附屬設(shè)備說(shuō)明除水路線由以下兩個(gè)步驟組成：（1）兩效預(yù)濃縮器（2）最終濃縮器2.6.2預(yù)濃縮進(jìn)料堿液（CSF30%）由泵自貯槽打入預(yù)濃縮器，用來(lái)最終濃縮器及預(yù)濃縮器的二次蒸汽加熱?？紤]到開(kāi)車時(shí)未產(chǎn)生二次蒸汽，設(shè)計(jì)引入部分蒸汽進(jìn)入加熱，而濃度未達(dá)到時(shí)采取了使堿液循環(huán)被漸熱的措施使?jié)舛冗_(dá)到要求。預(yù)濃縮器產(chǎn)品側(cè)工作壓力為真空100mbar，其真空度由混合冷凝器和真氣噴射真空泵產(chǎn)生。預(yù)濃縮后濃度為44%堿液流出管束，進(jìn)入下部的二次蒸汽分離器。預(yù)濃縮器與常壓下操作，由0.7mkPa生蒸汽加熱，經(jīng)進(jìn)一步濃縮，濃度為56%的堿液流出管束進(jìn)入二次蒸汽分離器分離，之后由堿液泵送入最終濃縮器。2.6.3最終濃縮器最終濃縮器主要由單獨(dú)管道組件（濃縮器管）和二次蒸汽分離器組成。進(jìn)料堿液在降膜濃縮器中于常壓下由外部熱源加熱蒸發(fā)，進(jìn)料堿液56%由泵打入最終濃縮器堿液集料器，進(jìn)入最終濃縮單元，濃度約為99%的熔融堿液膜流出濃縮器單元，經(jīng)匯流槽進(jìn)入分離器，經(jīng)分離器流入分配器，并分配至片堿機(jī)。

第3章物料衡算及能量衡算3.1物料衡算3.1.1電解工段電解槽內(nèi)的物料衡算計(jì)算依據(jù)1、供給鹽水規(guī)格：NaCl=310g/L重度d=1.192(常溫）精鹽水中雜質(zhì)忽略不計(jì)2、陰極液：NaOH濃度32%重度d=1.310（80℃）3、陽(yáng)極液:NaCl=210g/L重度d=1.120（常溫）電解槽中進(jìn)行的各種副反應(yīng)所產(chǎn)生的雜質(zhì)忽略不計(jì)4、以80KA電流負(fù)荷為計(jì)算基準(zhǔn):2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl280KA電流負(fù)荷時(shí)，每小時(shí)每臺(tái)電解槽理論產(chǎn)量堿量。需消耗NaCl量：生成NaOH量：同時(shí)生成H2量：生成Cl2量：需消耗H2O量：5、物料衡算1）、濕氯氣的計(jì)算濕氯氣中含水量的計(jì)算：根據(jù)道爾頓氣體分壓定侓，濕氯氣中氯氣和水蒸氣的分壓與它們摩爾數(shù)成正比。已知80℃時(shí)含NaCl=210g/L的陽(yáng)極液上方的水蒸氣分壓為290mmHg。則因此，離開(kāi)電解槽的濕氯氣總量G1=105.84+16.56=122.4kg2）、進(jìn)入電解槽的供給鹽水量的計(jì)算：一、已知離子膜的水遷移到陰極的H2O量為：二、設(shè)每小時(shí)需向電解槽供給的鹽水量為XL，從電解槽流出的淡鹽水量為YL，則陽(yáng)極液中的NaCl存在下列平衡：0.31X=174.56+0.21Y(1)對(duì)水存在下列平衡：(1.19-0.31)X=(1.12-0.21)Y+182.7+1656(2)解（1）、（2）組成的二元一次方程得X=1202Y=944故每小時(shí)向電解槽供給的鹽水1202L供給鹽水重量G2=1202×1.19=1430.38kg三、流出電解槽的淡鹽量的計(jì)算：從電解槽流出的淡鹽水的體積為944L，淡鹽水比重為1.12。則淡鹽水的總量：G3=944×1.12=1057.2kg其中NaCl=944×0.21=198.24kgH2O=1057.28-198.24=859.04kg四、濕氫氣量的計(jì)算濕氫氣中含水量計(jì)算：已知80℃含NaOH32%的陰極液上方的水蒸氣分壓為170mmHg。則因此，離開(kāi)電解槽的濕氫氣總量G4=2.98+7.74=10.72kg五、流出電解槽堿液量的計(jì)算：其中：NaOH=97.74kgG5=97.74+202.64=300.38kg六、供給純水量的計(jì)算：G6=202.64+7.74-182.7=27.68kg七、物料衡算表表3-1電解槽物料平衡表輸入輸出供給鹽水G21430.37㎏淡鹽水G31057.28kgNACl372.62㎏NaCl198.24kgH2O1057.75㎏H2O859.04kg供給純水G627.68㎏堿液G5300.38kg————NaOH97.74kg————H2O202.64kg————濕氯氣G1122.40kg————Cl2105.84kg————H2O16.56kg————濕氫氣G410.72kg————H22.98kg————H2O7.74kg共計(jì)（G2+G6)1458.05kg共計(jì)(G1+G3+G4+G5)1490.78kg3.1.2CL2處理崗位物料衡算1、計(jì)算依據(jù)1、生產(chǎn)規(guī)模30萬(wàn)噸100%氫氧化鈉/年2、年生產(chǎn)時(shí)間300天3、計(jì)算基準(zhǔn)以生產(chǎn)1噸100%氫氧化鈉為基準(zhǔn)4、原始數(shù)據(jù)電解廠房來(lái)的濕Cl2的濕度、壓力及組成入下表3-2表3-2濕CL2的濕度、壓力及組成項(xiàng)目數(shù)量備注（以……為基準(zhǔn)）溫度85℃——總壓（表）-98Pa——水蒸氣213kg100%NaOH氯氣885kg12.46kmol、100%NaOH不凝氣體9kg0.31kmol、100%NaOH氣體總量1107kg100%NaOH成分98%——2、計(jì)算采用的流程示意圖如下所示：圖3.1氯氣處理崗位流程