環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)2548

前言 驗(yàn)研究 9 質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝 15 15 環(huán)氧樹(shù)脂，也是一種含氧物質(zhì)的穩(wěn)定劑和化學(xué)中間體，環(huán)氧基及苯氧基樹(shù)脂之主要原料；制造甘油；熟化丙烯基橡膠；纖維素業(yè)之高濕強(qiáng)度樹(shù)脂。環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，環(huán)氧氯丙烷的用途非常的廣泛。以環(huán)氧氯丙烷為原材料所制得的環(huán)氧樹(shù)脂具有：粘結(jié)性強(qiáng)、耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗沖擊強(qiáng)度高以及介質(zhì)電性能優(yōu)異等特點(diǎn)，因?yàn)檫@些特點(diǎn)使得環(huán)氧氯丙烷在涂料、膠粘劑、增強(qiáng)材料、澆鑄材料和電子層制品等行業(yè)具有非常廣泛的應(yīng)用。遇明火、高溫、氧化劑較易燃;燃燒產(chǎn)生有毒氯化物煙霧。儲(chǔ)存的要求：包裝不能超過(guò)240KG，庫(kù)房要求通風(fēng)、低溫、干燥;要求它要與氧化劑和酸類等要分開(kāi)存放。A第一章設(shè)計(jì)背景廢漿概述在環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)方法中，雖然丙烯高溫氯化法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的工藝成熟、操作穩(wěn)定、靈活度高，但是存在“皂化廢漿”排放量巨大等缺點(diǎn)。環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿液主要含有大量氯化鈣、適量氫氧化鈣，少量碳酸鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有機(jī)物，成分復(fù)雜，白度不高，呈強(qiáng)堿性，通常經(jīng)固液分離為固體廢渣和廢液。環(huán)氧氯丙烷廢漿的特點(diǎn)是：環(huán)氧氯丙烷廢漿中主要含有大量氯化鈣以及適量氫氧化鈣，少量碳酸鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有機(jī)物，如果直接排放的話，對(duì)環(huán)境的危害非常大。氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等物質(zhì)，以及微量氯烷或氯醇等有機(jī)物，所以我們可以通過(guò)用環(huán)氧氯丙烷的廢渣廢液為原料，再以氯化銨提取反應(yīng)和CO碳化反應(yīng)以及脫水加干燥等工序成功制得以CaCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到99.5%以上的高純度輕質(zhì)碳酸23鈣為主和輕質(zhì)碳酸鎂以及不溶性中性殘?jiān)涂裳h(huán)利用的澄清透明殘液。(1)輕質(zhì)碳酸鈣的性質(zhì)及應(yīng)用鈣和二氧化碳，溶于稀酸而放出二氧化碳，它不溶于及醇。有兩種結(jié)晶，一種是正交晶體文石，一種是六方菱面晶體方解石。方解石,有刺激性。輕質(zhì)碳酸鈣是用化學(xué)加工方法制得的。由于它的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比用機(jī)械方法生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣沉1.1-1.9mL/g)大，因此被稱為輕質(zhì)碳酸鈣輕質(zhì)碳酸鈣是將石灰石等原料段燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分形碳酸鈣,這些不同晶形的碳酸鈣可由控制反應(yīng)條件制得。輕質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑(d)分為:微粒碳酸鈣(5μm)、微粉碳(1~5μm)、微細(xì)碳酸鈣(0.1~1μm)、超細(xì)碳酸鈣(0.02~0.1μm)、超微細(xì)碳酸鈣(0.02μm)；以增加制品的容積，也可以達(dá)到節(jié)約成本的目的，碳酸鈣填入橡膠能獲得比純橡膠硫化物更高2.在塑料行業(yè)中，它在塑料制品中也能夠起到一種骨架作用，能夠?qū)λ芰现破烦叽绲姆€(wěn)定性起很大作用，也能提高塑料制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。而且在一般塑料制品中通過(guò)添加碳酸鈣的手段可以使制品的耐熱性得。皺紋漆39%以上；在水性涂料行業(yè)的應(yīng)用輕質(zhì)碳酸鈣的用途則更為廣泛，它能使涂料獲得不沉降，易分散，光澤好等特性，在水性涂料用量達(dá)到了20-60%；另外，輕質(zhì)碳酸鈣碳酸鈣在造紙工業(yè)中也起到了重要的作用，通過(guò)加入輕質(zhì)碳酸鈣，能保證紙的(2)輕質(zhì)碳酸鎂的性質(zhì)及應(yīng)用輕質(zhì)碳酸鎂的外觀：呈白色單斜結(jié)晶或者無(wú)定形粉末，無(wú)毒，無(wú)味，在空氣中穩(wěn)定。第二章環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿表面改性及反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究2.1主要試劑及主要設(shè)備4紙、真空抽濾裝置、玻璃棒、恒溫干燥箱等由于環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿液中主要含有大量氯化鈣、適量氫氧化鈣和少量碳酸鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有機(jī)物，成分較為復(fù)雜，所以我們可以用環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿為原料，以氯化銨提取反應(yīng)、CO碳化反2應(yīng)、脫水、干燥等工序成功制得CaCO質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到99.5%以上的高純度輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、不溶性中性殘?jiān)涂裳?環(huán)利用的澄清透明殘液。(1)浸取反應(yīng)反應(yīng)方程如下Ca(oH)＋2NHCL2423`2(2)過(guò)濾操作，過(guò)濾后將濾液保留(3)碳化反應(yīng)反應(yīng)方程如下，并在反應(yīng)開(kāi)始后加入五滴AD75523`22342(4)過(guò)濾將我們得到的反應(yīng)物再次用真空過(guò)濾裝置進(jìn)行過(guò)濾(5)干燥，磨粉2.3實(shí)驗(yàn)方法2.將三支燒杯進(jìn)行編號(hào)處理，加三十克氯化銨的為一號(hào)燒杯，加三十五克氯化銨的為二號(hào)燒杯，加四十克氯化銨的為三號(hào)燒杯，我們組先拿一號(hào)燒杯開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我們先開(kāi)始安裝攪拌裝置，將攪拌裝置放入燒杯中，然后放入二氧化碳通氣管，開(kāi)始進(jìn)行碳化反應(yīng)，并加入五滴AD755(AD755:粉體改性劑，它和化學(xué)反應(yīng)原理為:隨著粒徑的變小，表面靜電能增加，原生顆親水基團(tuán)與粉體顆粒進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生永久性締合。親油基團(tuán)朝外與樹(shù)脂相互融合。起到粒子間解聚分散、降低吸油值、增加3.開(kāi)始進(jìn)行過(guò)濾操作，我們準(zhǔn)備三支新的燒瓶，準(zhǔn)備用來(lái)盛放濾液，由于過(guò)濾所需的濾紙尺寸過(guò)大，不宜直接進(jìn)行過(guò)濾操作，所以我們將濾紙進(jìn)行了裁剪操作，將原本過(guò)大的濾紙裁剪至適合的尺寸，并裝入真空過(guò)濾裝置上，安裝完成后，開(kāi)始我們正式的過(guò)濾操作，我們組首先抽濾的是一號(hào)燒瓶(即開(kāi)始時(shí)加入氯化鈣為三十克的燒瓶)，抽濾完成后，將濾液和濾渣分別進(jìn)行保留及編號(hào)，編號(hào)仍為一號(hào)，更換濾紙，將剩下的兩杯進(jìn)行同樣的操作，并將所得的濾液及濾渣進(jìn)行編號(hào)處理，分別為二號(hào)及4.我們將得到的濾渣進(jìn)行干燥，干燥完成后，我們得到了高純度的輕質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鎂以及可循環(huán)利用的澄清透明溶2.4實(shí)驗(yàn)操作圖鈣第三章環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝3.1環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖皂皂化廢液碳化Co2濾干燥磨粉氯化銨溶液濾渣過(guò)濾不溶性殘?jiān)然@消化浸取氨水3.2環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣工藝設(shè)計(jì)圖3.3關(guān)鍵設(shè)備碳化釜內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第四章物料衡算O2222323232環(huán)氧氯丙烷0.605.600.700.200.200.402.8089.54.2物料衡算111則一年可生產(chǎn)中性無(wú)害殘?jiān)?干基)的總量為：Ca(OH)~CaCl220X1=?.??×=?.??×1010tCaCl(總)~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(總)~NH·HO~CO~NHCl232242.623×102.623×1010YZ222.623×1010×35≈0.5907×10101112.623×1010×441.0397×1010111C的質(zhì)量為:22.623×1010×53.5≈1.2642×10101112121第五章設(shè)計(jì)總結(jié)反應(yīng)創(chuàng)造的新方法，我們組本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是利用環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿為原料，生成輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、不溶性中性殘?jiān)涂裳h(huán)利用的澄清透明殘液的設(shè)計(jì)任務(wù)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品非常的純凈，且原料的利用率非常的高，雖然環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿的排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的危害，但是，我們可以通過(guò)對(duì)環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿的二次處理，使得原本廢棄的東西能再次得到利用，生產(chǎn)出輕質(zhì)碳酸鈣等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對(duì)我們的日常生活幫助非常大，而且在通過(guò)處理后的環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿的危害性已經(jīng)被排除，使得排入自然環(huán)境后，對(duì)環(huán)境造成的影響大大的降低，這樣的我們的環(huán)境保護(hù)也起到了重要作用，在如今我們生活的地球的環(huán)境污染這么嚴(yán)重的情況下，這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也具有了非常特殊的意義。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們的學(xué)習(xí)生涯具有非常重大的意義，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，會(huì)遇到非常多的難題，這時(shí)，需要將我們平時(shí)所學(xué)的知識(shí)拿出來(lái)應(yīng)對(duì)這些困難，可以這么說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)生活中所學(xué)知識(shí)的一次綜合考驗(yàn)，使我們大學(xué)生活中的一次結(jié)業(yè)考試，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義遠(yuǎn)不止于此，有句話叫學(xué)到老，活到老，知識(shí)的積累是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要我們不斷的學(xué)習(xí)，通過(guò)這次畢業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了我許多的不足，不經(jīng)是在學(xué)習(xí)上，還有生活上的，在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)以我們所學(xué)的知識(shí)實(shí)在是有點(diǎn)不足，許多問(wèn)題我都不懂，在面對(duì)許多困哪時(shí)，我所學(xué)的知識(shí)還不足以解決困難，總是時(shí)不時(shí)的需要請(qǐng)教老師以及各位同學(xué)，還有在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，我發(fā)現(xiàn)我對(duì)我以后所需要從事的行業(yè)的了解實(shí)在是太少了，我們這個(gè)年齡，總是心氣很高，但通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了自己的許多不足，我還需要不斷的學(xué)習(xí)，不斷地使自己的知識(shí)得到累積，不斷的提升自己的綜合實(shí)力，使自己更加成熟，更加的優(yōu)秀，能夠更快的適應(yīng)之后自己的工作。在進(jìn)行環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿再反應(yīng)生成輕質(zhì)碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我特別明顯的感覺(jué)到了自己腦中儲(chǔ)備的知識(shí)量的不足，我們組的其他成員也有相同的感受，我們組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作時(shí)，無(wú)一例外，都笨手笨教的，許多次，我們都差點(diǎn)搞砸了這次實(shí)驗(yàn)，但是我們的指導(dǎo)老師還是特別耐心的輔導(dǎo)我們，幫助我們，給我們進(jìn)行操作展示，對(duì)我們提出的問(wèn)題也總是及時(shí)的回答，哪怕又是我們的問(wèn)題顯得非常的幼稚，老師也沒(méi)有笑我們，而是努力的幫助我們。我們也不能總是這么麻煩老師，所以實(shí)驗(yàn)中所遇到的問(wèn)題，總是促使著我們主動(dòng)的去尋找資料來(lái)解決問(wèn)題，不管是在圖書館，還是在網(wǎng)上翻閱資料，比如，某次實(shí)驗(yàn)中，我們組最后生產(chǎn)的輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)量不足，我們和老師在共同的努力下，發(fā)現(xiàn)了我們所加入的氨水過(guò)少以及反應(yīng)時(shí)間過(guò)短的問(wèn)題。在繪制工藝流程圖時(shí)，我們更是發(fā)現(xiàn)了自己學(xué)習(xí)上的問(wèn)題，由于當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)的不認(rèn)真，導(dǎo)致我們組用CAD軟件來(lái)繪制工藝流程圖時(shí)，總是犯各種各樣的錯(cuò)誤，使得我們完成的時(shí)間拖延了許久，我們耽誤了老師的時(shí)間使得我們非常的懊悔，但是，在工藝流程圖的設(shè)計(jì)和繪制過(guò)程中，非常大的提高了我們的自學(xué)能力，改善了我們?cè)趯ふ覍W(xué)習(xí)資料并應(yīng)用方面的能力的不足，懂得了我們只有深入的了解物質(zhì)的性質(zhì)才能進(jìn)一步進(jìn)行應(yīng)用研究的道理，也讓我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中更加的努力、更加的認(rèn)真，不會(huì)再有不知所措的情況的發(fā)生。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，需要我們對(duì)物料反應(yīng)進(jìn)行衡算，以及對(duì)工藝流程進(jìn)行畫圖排版，這使得我們不僅學(xué)習(xí)了獲得了自主學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，也讓我們溫習(xí)了以前所學(xué)的知識(shí)，比如我前面所說(shuō)的CAD，正所謂‘溫故而知新’，但畢業(yè)設(shè)計(jì)帶給我們的好處遠(yuǎn)不止如此，它不僅讓我們提升了自主學(xué)習(xí)能力，還讓我們學(xué)習(xí)到了許多新