中南大學株洲化工廠見習報告

中南大學株洲化工廠見習報告化學化工學院（化工）見習報告二、學習內容我們這次見習分為兩個階段，第一階段是上有關工業(yè)生產和安全知識等的培訓課，增強我們對化工生產工藝理論性知識及安全知識的了解。第二階段，通過對實地考察株化集團的生產工藝，結合我們所學的理論知識，了解生產布局和工藝管道布局。1.燒堿廠燒堿是重要的化工原料。氯堿工業(yè)是化工生產的基礎。NaOH、Cl2和H2都是重要的化工原料，可以進一步加工成多種化工產品，廣泛用于工業(yè)生產，燒堿的化學式NaOH,分子量40。固體燒堿一般都是白色的，具有強堿性。主要應用于有機化學、無機化學、玻璃、造紙、化學纖維、染料、肥皂、洗滌劑等工業(yè)上。1.1燒堿的特性有強烈的腐蝕性，吸水性（所以NaOH敞口放置，質量會增加），可用作干燥劑，但是，不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氫等酸性氣體，因為可以和CO2等發(fā)生反應從而變質。（會與酸性氣體發(fā)生反應。)且在空氣中易潮解而液化（因吸水而溶解的現象，屬于物理變化）；溶于水，同時放出大量熱。能使酚酞變紅，使紫色石蕊試液變藍，屬于強堿。腐蝕鋁性物質，不腐蝕塑料。只需放在空氣中數分鐘，就會吸收水分，成為液態(tài)毒藥。其熔點為318.4℃。除溶于水之外，氫氧化鈉還易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。1.2生產原理隔膜法制燒堿1.3工藝流程：1.3.1.鹽水工段NaCl≥310g/L;Ca2+、Mg2+≤10mg/L；SO42-≤5g/L；PH值為7.5～8.5原料粉鹽：NaCl≥98%配水：a.回收液NaCl≥280g/L,NaOH≤3.2g/L；b.脫氯淡鹽水：NaCl190～210g/LNaOH≤0.5%；c.洗泥水NaCl≥100g/L1.3.2鹽水預熱溫度：夏天80±5℃；冬天85±5℃1.3.3.1.4注意事項①鹽水工段的水溫需要高于50度，使食鹽溶解度達到飽和狀態(tài)。②鹽水進入配水桶需要用泵抽，水進入各個設備都是上進下出。③鹽水在澄清桶中加用了攪拌機，促使食鹽溶解。④砂濾池中的雜質泥漿用泵抽出。⑤鹽水工段的溶液都要進行化驗調整，

pH

要定格在中性。⑥電解工段槽電壓

<

3.5V,電解液中

NaOH

濃度在

90-150g/l的范圍內。⑦氯純度

<95%

,氯化氫濃度

<=1%,接觸壓降

<35mv。⑧氯化鈉必須呈滴狀間斷進入電解槽。⑨化鹽出來的氯化鈉溶液濃度不低于315g/l.2.PVC廠PVC主要成份為聚氯乙烯，聚氯乙烯屬非結晶性高聚物，其玻璃化溫度依分子量大小為105-75℃；與其它通用塑料相比，聚氯乙烯具有阻燃性（因為在燃燒時，PVC會釋放出抑制燃燒的氯原子）和自熄性的特點，具有極好的耐化學腐蝕性、電絕緣性、化學穩(wěn)定性和熱塑性，不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、和芳烴中能溶脹或溶解。聚氯乙烯樹脂，外觀為白色無定形粉末，粒徑60-250μm，表觀密度0.40-0.60g/ml，100ml環(huán)已酮含0.5克樹脂的稀溶液粘數80-160ml/g，常溫下100克樹脂吸收增塑劑量20-30克。有5型、7型、8型等型號。聚氯乙烯（PVC）是世界第二大通用樹脂，具有廣泛的用途：用于制造水管，浴簾；供水管道，家用管道，房屋墻板，商用機器殼體，電子產品包裝，醫(yī)療器械，食品包裝、仿木材料、代鋼建材等。2.1PVC的特性PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數，如果此參數不當將導致材料分解的問題。PVC的流動特性相當差，其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工（這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。PVC的收縮率相當低，一般為0.2~0.6%。2.2生產原料①電石（CaC2）規(guī)格：CaC2的含量≧67.17%（質量分數下同）CaO的含量≦22.08%C的含量≦1.0%，MgO的含量≦0.4%H2S的含量≦0.15%，PH3的含量≦0.08%。②氯氣（Cl2）規(guī)格：純度≧95%（體積百分比），含氧量≦0.4%。③氯化氫（HCl）規(guī)格：純度≧93%（體積百分比），含水量≦0.06%。2.3生產原理①乙炔工段：主反應：副反應：②氯化氫工段：③氯乙烯工段：④聚合工段：2.4工藝流程電石→防爆電動葫蘆→加料口→發(fā)生器→渣漿捕集器→正水封→噴淋塔乙炔↓↓HCl↓混合器←乙炔緩沖罐←乙炔冷卻器←中和塔←清凈塔←水壓機←填料塔↓氣柜混合氣體冷卻器→混合氣體深冷器→酸霧捕集器→混合氣體預熱器↓氣體分離器←堿洗塔←組合塔←氯乙烯氣體冷卻器←汞器除←轉化器↓壓縮機機前冷卻器→壓縮機→機后冷卻器→冷凝器→尾凝器↓送料泵←VC貯槽←成品冷卻器←高沸塔←低沸塔←水分離器↓聚合塔→料漿排放槽→料漿貯槽→汽提塔→離心機→氣體干燥塔↓自動包裝線←料倉←振動篩←一、二級旋風分離器過程解釋:在加料口加入的電石大小在30mm~50mm；發(fā)生器內充N2作為保護氣；正水封高度為2m；水壓機前有氣柜（一般為1200的氣柜）起緩沖作用；清靜塔有A塔和B塔，A塔溫度﹤50℃，B塔溫度﹤40℃，兩塔有效氯含量在0.008%~0.3%間；乙炔冷卻器起冷卻和脫水的作用；混合器溫度控制在45℃~50℃之間；混合氣體冷卻器冷卻水溫度為50℃；深冷器用-14℃+20℃的冰鹽水冷卻；酸霧捕集器起脫酸作用；混合氣體預熱器起提高反應物的活性不，為下步合成作準備；轉化器的一床溫度≤180℃，反應70﹪，用舊觸媒，二床溫度≤150℃，反應30﹪，用新觸媒；除汞器使混合物的含汞量﹤0.005﹪；組合塔用水循環(huán)吸收酸，并測pH；機后冷卻口出來的氣體溫度用控制在40℃~50℃之間；尾凝口用鹽水冷卻；（全凝器和尾凝口出來的氣體含氯乙烯氣體量一般≥99.95%；高沸塔內的副產物為二氯億萬；PVC貯槽內乙炔含量≤0.002%）聚合釜（體積為48m3）內抽真空（O2能起阻聚作用，影響聚合度），加入引發(fā)劑、分散劑，冷攪半小時，再升溫反應3~4小時，采用間歇操作；氣提塔除氯乙烯，氯乙烯再返回聚合釜反應；離心機2.5注意事項①電石是易爆品，所以在發(fā)生器中嚴格控制溫度，用水流量來控制。②打開電石蓋時，嚴禁用鐵器敲擊，因為電石是易爆物品，要確保安全。③乙炔和鹽酸的比例為1：1.06—1.09范圍內，使乙炔反應完全。④成品出廠含水值低于

0.04%，干燥很重要。3.硫酸廠硫酸是重要的化學工業(yè)產品，是許多工業(yè)生產中所必要的重要原料。株化集團生產的硫酸的規(guī)格主要有三種：濃度為98%的H2SO4、92.5%的H2SO4，以及105%的發(fā)煙硫酸。純品為無色、無臭、透明的油狀液體，呈強酸性。市售的工業(yè)硫酸為無色至微黃色，甚至紅棕色。相對密度：98%硫酸為1.8365(20℃)，93%硫酸為1.8276(20℃)。熔點10.35℃。沸點338℃。有很強的吸水能力，與水可以按不同比例混合，并放出大量的熱，為無機強酸，腐蝕性很強?；瘜W性很活潑，幾乎能與所有金屬及其氧化物、氫氧化物反應生成硫酸鹽，還能和其他無機酸的鹽類作用。在稀釋硫酸時，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部過熱而發(fā)生爆炸噴酸事故。濃度低于76%的硫酸與金屬反應會放出氫氣。硫酸的用途十分廣泛，主要應用在化肥、冶金、有機合成、無機鹽工業(yè)等。目前98%的H2SO4市場售價為每噸600元。3.1化學性質濃硫酸具有很強的吸水性，能夠發(fā)生碳化反應。同時它還能與金屬及非金屬反應而表現出一定的強氧化性。另外，還具有酸性等性質。3.2生產原料①硫磺；②硫鐵礦（FeS2），其中含S≧30%，水6%～8%，粒度≦3mm。還含有少量的Cu、Pb、As、F等元素。3.3生產原理硫磺制酸（二轉二吸）硫鐵礦制酸（一轉一吸）③冶煉煙氣制酸（一轉一吸）3.4工藝流程①硫磺制酸工藝流程：②硫鐵礦制酸工藝流程3.5注意事項①硫鐵礦中必須先要測得它的含硫率，然后來進行預處理。②沸騰爐中溫度約為850oC～900oC，要求燒出的礦渣含硫率≤0.5%。③從沸騰爐頂部出來的氣體中混有水蒸汽、少量SO3、砷化物粉塵以及空氣中的其它雜質氣體。這些雜質會腐蝕管道，使接觸室中的催化劑中毒，必須進行一系列除雜工作。④吸收塔采用98%的H2SO4來做吸收劑溫度控制在55oC以下，采用92.5—93%的H2SO4來做吸收劑溫度控制在60-80oC。⑤尾氣中要求排放到空氣中的SO2標準是≤400ppm。吸收塔中總是有少量的SO2反應不完全，所以可以用氨接觸法、石灰、檸檬酸鈉或催化轉化。4.鈦白粉廠鈦白粉學名二氧化鈦，分子式為TiO2，相對分子質量為79.9，其種類有板鈦型，銳鈦型，金紅石型。主要生產方式有濃硫酸法，氯化法，其中株洲化工廠采用的是濃硫酸法生產銳鈦型與金紅石型。鈦白粉廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。涂料行業(yè)是鈦白粉的最大用戶，特別是金紅石型鈦白粉大部分被涂料工業(yè)所消耗用鈦白粉制造的涂料，色彩鮮艷，遮蓋力高，著色力強，用量省，品種多，對介質的穩(wěn)定性可起到保護作用，并能增強漆膜的機械強度和附著力，防止裂紋，防止紫外線和水分透過，延長漆膜壽命；塑料行業(yè)是第二大用戶，在塑料中加入鈦白粉，可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化學性能得到改善，增強制品的機械強度，延長使用壽命；造紙行業(yè)是鈦白粉第三大用戶，作為紙張?zhí)盍?，主要用在高級紙張和薄型紙張中。在紙張中加入鈦白粉，可使紙張具有較好的白度，光澤好，強度高，薄而光滑，印刷時不穿透，質量輕；鈦白粉還是高級油墨中不可缺少的白色顏料，含有鈦白粉的油墨耐久不變色，表面潤濕性好，易于分散；紡織和化學纖維行業(yè)是鈦白粉的另一個重要應用領域，化纖用鈦白粉主要作為消光劑，由于銳鈦型比金紅型軟，一般使用銳鈦型，化纖用鈦白粉一般不需表面處理，但某些特殊品種為了降低二氧化鈦的光化學作用，避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解，需進行表面處理。4.1化學性質二氧化鈦的化學性質極為穩(wěn)定，是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應，對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及無機酸、堿，只溶于氫氟酸。但在光作用下，鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應，具有光化學活性。這一種光化學活性，在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯，這一性質使鈦白粉即使某些無機化合物的光敏氧化催化劑，又是某些有機化合物光敏還原催化劑。4.2生產原料①濃H2SO493%；②鈦鐵礦FeTiO3（TiO2≧48%，FeO﹥30%，Fe2O3﹤10%）；③鈦粉。組分TiO2FeOFe2O3SiO2Ai2O3MgOCaOCr2O3水分含量組成/Kg4853401001010<5<5<5<5表1株化集團鈦白粉廠鐵鈦礦起含量指標如下（以1000Kg礦為基礎）4.3生產原理用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應進行酸解反應，得到硫酸氧鈦溶液,經水解得到偏鈦酸沉淀;再進入轉窯煅燒產出TiO2。硫酸法以間歇法操作為主，生產裝置彈性大，利于開停車及負荷調整。但其工藝復雜，需要近二十幾道工藝步驟，每一工藝步驟必須嚴格控制，才能生產出最好質量的鈦白粉產品，并滿足顏料的最優(yōu)性能。硫酸法既可生產銳鈦型產品，又可生產金紅石型產品。4.4工藝流程●流程詳解酸解沉降：加3%AMPAM（胺甲基化丙烯酰胺）沉降劑，使固液更好地分離。真空結晶：提高系統的真空度，降低物質沸點，從而更易析出綠礬。圓盤分離：在真空狀態(tài)下，將綠礬分離出來。濃縮：在蒸汽加熱的條件下，利用升膜式鈦薄膜濃縮器將稀鈦液連續(xù)負壓蒸發(fā)，提高鈦液的TiO2濃度，使之達到水解的工藝要求。水解：配制高活性晶鐘，將鈦液加熱水解成具有一定粒度和粒度分布的偏鈦酸懸浮液。一洗、二洗：一洗是利用真空葉濾機對水解偏鈦酸的物料進行過濾，洗滌，以除去其中的硫酸和以二價鐵為主的可溶性硫酸鹽，使偏鈦酸濾餅不明顯含鐵，已達到初步凈化的目的；二洗是采用真空葉濾機對漂白作用后的料將進行過濾，進一步除去偏鈦酸中殘存的鐵等可溶性雜質，使偏鈦酸中鐵的含量銳鈦≦70ppm，金紅石型≦80ppm。漂白：在酸性介質中，用還原劑處理一次水洗后的偏鈦酸，將殘留在偏鈦酸中的氫氧化高鐵還原成硫酸亞鐵，使二次水洗能夠有效地除鐵。鹽處理：用K2CO3和H3PO4或ZnO作為鹽處理劑，處理二次水洗合格的偏鈦酸漿料，使物料在煅燒過程中其物料煅燒條件得以改善，顏料粒子的形成和晶體結構得以控制。煅燒：煅燒水合二氧化鈦變?yōu)槎趸伒倪^程，鈦以白色的偏鈦酸形式從鈦液中沉淀出來。煅燒的目的是使偏鈦酸脫水、脫硫TiO2·xSO4·yH2O→TiO2+xSO3+yH2O●工藝流程圖G5鈦白粉G5鈦白粉磨粉水；Fe，硫酸；蒸汽冷卻水水；Fe，硫酸；蒸汽冷卻G6冷卻酸解S4S4沉降分層冷凝水槽PAMPAMG7循環(huán)冷卻水G7循環(huán)冷卻水真空結晶循環(huán)水站冷卻水至循環(huán)水站硫酸亞鐵產品；S5硫酸亞鐵產品；S5分離循環(huán)冷卻水；蒸汽冷卻水至循環(huán)水站循環(huán)冷卻水；蒸汽真空濃縮G8G830%NaOH30%NaOH水蒸汽蒸汽；水（冷卻）水蒸汽蒸汽；水（冷卻）水解吸片S4（濃廢酸）25%硫酸S4（濃廢酸）水蒸氣水；蒸汽冷卻水用于漂洗水水；蒸汽漂洗斜片沉降回收池1回收物料水水水水洗斜片沉降回收池2回收物料W2蒸汽；K2W2蒸汽；K2CO3、H3PO4鹽處理水蒸汽水蒸汽G9煤氣G9煤氣煅燒注：G表示廢氣W表示廢水S表示固體廢物磨粉G10G10鈦白粉成品流程圖說明:過程2：將鐵轉化為二價，這時氫氣和三價鈦都起還原作用，防止二價鐵氧化。析出的FeSO4·7H2O要反復用水洗，因為FeSO4在水中溶液度較大。過程7：Ti(SO4)2（黑色液體）＋H2O→TiOSO4＋H2SO4 TiOSO4＋H2O→TiO2·H2O（白色固體）＋H2SO4過程9：漂洗的結果是PH植升高，二價鐵離子沒有了三價鈦的保護。過程10：水洗的結果是洗掉了二價鐵離子。4.5注意事項①加FeS沉降，應先將所有的風機開啟，必須帶好口罩，以防H2S中毒。②FeS容易受潮變質，要妥善保管，同時FeS屬可燃物質，應防止與水接近。③過濾時為防止壓力過大而擊穿濾布形成短路造成物料不合格，板框過濾壓力須控制在0.15~0.25MPa之間。④水解：配置高活性晶種，將濃鈦液加熱水解成具有空粒度和粒度分布的篇鈦酸懸浮液。⑤三價鈦的制備：采取一次水洗合格偏鈦酸酸液、鋁粉還原的方法制備出合格的三價鈦溶液供漂白用5安全知識①安全隱患的關鍵點為人的不安全行為和物與人的不安全狀態(tài)。②進廠后要做到“三不傷害”，即不傷害自己、不傷害別人、不被別人傷害。③NaOH與濃硫酸具有很強的腐蝕性，進廠后不能隨便向上看，以免藥品進入眼睛里。如果不小心