合工大中鹽紅四方實(shí)習(xí)報(bào)告

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué) 院 名 稱 化 學(xué) 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) （班 級(jí)） 化學(xué)工程與工藝專業(yè)10-2班 姓 名 （學(xué) 號(hào)） 徐 然 () 指 導(dǎo) 教 師 王百年、張大偉、韓效釗 徐 超、王忠兵、王 莉 實(shí) 習(xí)地 點(diǎn) 中鹽安徽紅四方股份有限公司 實(shí) 習(xí) 時(shí) 間 2013年5月6日 - 5月17日 目錄1 實(shí)習(xí)單位概況42 安全教育53 實(shí)習(xí)內(nèi)容63.1 氯乙烯合成工段63.1.1 實(shí)習(xí)目的63.1.2 基本原理63.1.3工藝流程及流程圖63.1.4主要設(shè)備介紹73.1.5工藝參數(shù)73.2 氯乙烯聚合工段83.2.1 實(shí)習(xí)目的83.2.2 基本原理83.2.3 工藝流程及流程圖83.2.4主要設(shè)備介紹93.2.5主要工藝參數(shù)93.3 干燥工段103.3.1實(shí)習(xí)目的103.3.2基本原理103.3.3工藝流程103.3.4主要設(shè)備103.3.5工藝參數(shù)113.4 乙炔生產(chǎn)工段113.4.1 實(shí)習(xí)目的113.4.2 乙炔生產(chǎn)工藝原理123.4.3 工藝流程及流程圖123.4.4 主要設(shè)備123.4.5 主要工藝參數(shù)133.5 離子膜電解工段133.5.1實(shí)習(xí)目的133.5.2基本原理133.5.3工藝流程及流程圖143.5.4 主要設(shè)備介紹153.5.5主要工藝參數(shù)163.6氯氫處理工段163.6.1 氯氫處理基本原理173.6.2 工藝流程簡(jiǎn)述173.6.3部分設(shè)備及作用183.6.4主要工藝控制指標(biāo)183.7氯化氫合成工段193.7.1實(shí)習(xí)目的193.7.2 基本原理193.7.3工藝流程及流程圖193.7.4主要設(shè)備及作用203.7.5控制參數(shù)213.8 化鹽工段213.8.1實(shí)習(xí)目的213.8.2工藝原理213.8.3工藝流程及流程圖223.8.4主要設(shè)備及作用233.8.5 主要工藝參數(shù)234 實(shí)習(xí)體會(huì)與建議25附錄27圖1 氯乙烯合成127圖 2 氯乙烯合成227圖3 氯乙烯聚合工藝127圖 4 氯乙烯聚合工藝227圖 5聚氯乙烯干燥工藝27圖 6聚氯乙烯粉碎工藝27圖 7 乙炔發(fā)生工藝27圖 8 乙炔凈化工藝27圖 9離子膜電解工藝127圖10鹽水二次精制工藝27圖11氯氫處理工藝127圖 12氯氫處理工藝227圖 13氯化氫合成工藝27圖 14 化鹽工藝271 實(shí)習(xí)單位概況安徽錦邦化工股份有限公司安徽錦邦化工股份有限公司是以氯堿化工為基礎(chǔ)，以精細(xì)化工、農(nóng)用化工、塑料化工、建材化工為主導(dǎo)的綜合性化工企業(yè)和安徽省最大的氯堿企業(yè)，合肥市重點(diǎn)骨干企業(yè)，國(guó)家大型工業(yè)企業(yè)，并逐步向電子信息產(chǎn)業(yè)所用高分子材料及納米材料領(lǐng)域邁進(jìn)，全力打造綜合化工國(guó)際品牌。企業(yè)年產(chǎn)十分巨大，年產(chǎn)12萬(wàn)噸燒堿，11萬(wàn)噸氯氣，不僅如此，企業(yè)多數(shù)產(chǎn)品榮獲省部級(jí)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)。其中農(nóng)藥殺蟲(chóng)雙榮獲“國(guó)家用戶信得過(guò)產(chǎn)品”和“安徽省免檢產(chǎn)品”，三氯化鐵、30%燒堿榮獲部?jī)?yōu)。殺蟲(chóng)雙、保險(xiǎn)粉、32%離子膜堿、草甘膦和糊樹(shù)脂是安徽名牌產(chǎn)品。燒堿系列產(chǎn)品榮獲“國(guó)家免檢產(chǎn)品”稱號(hào)。產(chǎn)品暢銷全國(guó)各地，遠(yuǎn)銷歐洲、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、韓國(guó)、南非、保加利亞、日本、以及東南亞等國(guó)家和地區(qū)。安徽天辰化工股份有限公司安徽天辰化工股份有限公司是國(guó)內(nèi)糊狀聚氯乙烯樹(shù)脂主要生產(chǎn)廠家，其前身合肥天辰塑料有限責(zé)任公司始建于1999年。2007年12月28日，按照中華人民共和國(guó)公司法和中華人民共和國(guó)證券法等有關(guān)規(guī)定，由合肥天辰塑料有限責(zé)任公司整體變更而成， 天辰股份是國(guó)內(nèi)聚氯乙烯行業(yè)的骨干企業(yè)，也是我國(guó)六大糊樹(shù)脂生產(chǎn)廠家之一，每年天辰公司將生產(chǎn)2萬(wàn)噸PVC。它的MSP-3糊樹(shù)脂生產(chǎn)裝置是我國(guó)唯一引進(jìn)法國(guó)阿托公司主要設(shè)備和工藝的生產(chǎn)線。通過(guò)多年的消化吸收和技術(shù)改進(jìn)，目前已經(jīng)完成了設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，形成了自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并獲得了安徽省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。糊樹(shù)脂生產(chǎn)能力達(dá)6萬(wàn)噸/年，產(chǎn)品主要型號(hào)有：PE1311、PB1202、PB1152c、PB1302、PB1702，其中型號(hào)為PE1311、PB1152c糊樹(shù)脂產(chǎn)品的市場(chǎng)為天辰公司獨(dú)有。近幾年來(lái)，天辰股份大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)，加大工藝、設(shè)備、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整力度，不斷提高產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，管理和產(chǎn)品技術(shù)日益成熟，先后通過(guò)了ISO9001質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系和OHSMS18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。2006年9月，天辰股份“黃山牌”聚氯乙烯糊樹(shù)脂以其優(yōu)越的品質(zhì)榮獲安徽省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的安徽名牌產(chǎn)品證書(shū)。272 安全教育對(duì)于我們進(jìn)廠實(shí)習(xí)，學(xué)校和企業(yè)都給予了高度的關(guān)注。由于廠區(qū)即將搬遷很多的設(shè)備將不再檢修，所以此次實(shí)習(xí)的安全教育受到了格外的重視。進(jìn)廠后安全教育有以下幾點(diǎn)：1 廠部安全教育的主要內(nèi)容（1） 講解了企業(yè)安全生產(chǎn)方針：安全第一，預(yù)防為主，綜合治理，以及消防安全方針：預(yù)防為主，防消結(jié)合。（2）介紹企業(yè)的安全概況，包括企業(yè)安全工作發(fā)展史，企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，工廠設(shè)備分布情況（重點(diǎn)介紹接近要害部位、特殊設(shè)備的注意事項(xiàng)），工廠安全生產(chǎn)的組織機(jī)構(gòu)，工廠的主要安全生產(chǎn)規(guī)章制度（如安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)獎(jiǎng)懲條例，廠區(qū)交通運(yùn)輸安全管理制度、防護(hù)用品管理制度以及防火制度等等）（3） 介紹2002年頒發(fā)的安全生產(chǎn)法，同時(shí)闡述了因?yàn)楦鱾€(gè)法律之間聯(lián)系不夠緊密，安全責(zé)任追究不明確，導(dǎo)致安全事故頻頻發(fā)生。并介紹了國(guó)外的先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。2 車間安全教育的主要內(nèi)容（1）介紹車間的概況。如車間生產(chǎn)的產(chǎn)品、工藝流程及其特點(diǎn)，車間人員結(jié)構(gòu)、安全生產(chǎn)組織狀況及活動(dòng)情況，車間危險(xiǎn)區(qū)域、有毒有害工種情況，車間勞動(dòng)保護(hù)方面的規(guī)章制度和對(duì)勞動(dòng)保護(hù)用品的穿戴要求和注意事項(xiàng)，車間事故多發(fā)部位、原因、有什么特殊規(guī)定和安全要求，介紹車間常見(jiàn)事故和對(duì)典型事故案例的剖析，介紹車間安全生產(chǎn)中的好人好事，車間文明生產(chǎn)方面的具體做法和要求。（2）同學(xué)們進(jìn)車間的一些基本要求，例如：分組排隊(duì)，佩戴安全帽，不得隨意接觸儀器、禁止明火，有些車間甚至禁止打電話。部分車間正處在檢修期，所以進(jìn)入產(chǎn)區(qū)以后要靈活機(jī)動(dòng)。另外，由于產(chǎn)區(qū)時(shí)常有往來(lái)運(yùn)送貨物的車，所以還應(yīng)該注意交通安全。（2）根據(jù)車間的特點(diǎn)介紹安全技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。如電化產(chǎn)區(qū)車間的特點(diǎn)是管道中含有很多的有毒的氣體，例如：氯氣。在這種地方要注意管道的密封性，一旦發(fā)生泄漏，工作人員必須得有很強(qiáng)的自我保護(hù)意識(shí)。還有一些車間，空氣中含有較多的粉塵，在這種環(huán)境下工作必須得佩戴口罩，否則很容易發(fā)生化學(xué)損傷和化學(xué)中毒。其他如鑄造、鍛造和熱處理車間、鍋爐房、變配電站、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)、油庫(kù)等，均應(yīng)根據(jù)各自的特點(diǎn)，對(duì)新工人進(jìn)行安全技術(shù)知識(shí)教育。（3） 介紹車間防火知識(shí)，包括防火的方針，車間易燃易爆品的情況，防火的要害部位及防火的特殊需要，消防用品放置地點(diǎn)，滅火器的性能、使用方法，車間消防組織情況，遇到火險(xiǎn)如何處理等。（4） 組織新工人學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)文件和安全操作規(guī)程制度，并應(yīng)教育新工人尊敬師傅，聽(tīng)從指揮，安全生產(chǎn)。組織重視安全、技術(shù)熟練、富有經(jīng)驗(yàn)的老工人進(jìn)行安全操作示范，邊示范、邊講解，重點(diǎn)講安全操作要領(lǐng)，說(shuō)明怎樣操作是危險(xiǎn)的，怎樣操作是安全的，不遵守操作規(guī)程將會(huì)造成的嚴(yán)重后果3 實(shí)習(xí)內(nèi)容3.1 氯乙烯合成工段3.1.1 實(shí)習(xí)目的1、掌握合成氯乙烯工段的工作原理；2、掌握合成氯乙烯工段的工藝流程；3、了解在合成過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)。4、了解設(shè)備相關(guān)的操作3.1.2 基本原理乙炔氣體和氯化氫氣體混合在氯化汞作催化劑的條件下反應(yīng)生成氯乙烯，反應(yīng)方程式如下：反應(yīng)溫度為801800C，催化劑為活性炭和HgCl2，轉(zhuǎn)化率為90左右。3.1.3工藝流程及流程圖1氯乙烯混合脫水乙炔和氯化氫混合器石墨冷卻器（去水）除霧器預(yù)熱器2氯乙烯合成預(yù)熱器轉(zhuǎn)化器除汞器去水洗堿洗3氯乙烯水堿洗自合成粗氯乙烯水洗塔堿洗塔4聚乙烯壓縮由氯乙烯氣柜來(lái)機(jī)前冷卻器機(jī)前水分離器螺桿壓縮機(jī)機(jī)后冷卻器機(jī)后水分離器流程圖如下：預(yù)熱器被排溫度冷卻器除汞器水洗塔水洗塔堿洗塔收集堿洗塔圖3-1 氯乙烯合成工藝流程圖3.1.4主要設(shè)備介紹轉(zhuǎn)化器：為乙炔與氯化氫反應(yīng)的場(chǎng)所，內(nèi)裝有活性炭和HgCl2作為催化劑，反應(yīng)溫度為80180。一共有14個(gè)，分為兩段水洗塔：經(jīng)分離后的混合氣體仍含有部分HCl，通過(guò)組合水洗塔除去。組合水洗塔分三層，底層得到濃酸，中層得到稀酸，上層進(jìn)一步用水稀釋。堿洗塔：堿洗塔作用為進(jìn)一步除去少量的HCl雜質(zhì)。除汞器：HC1和C2H2反應(yīng)是以HgCl2作為催化劑，HgCl2常溫下即會(huì)微量揮發(fā)，為防止HgCl2在轉(zhuǎn)化溫度下?lián)]發(fā)離開(kāi)反應(yīng)器造成污染，用裝有活性炭的除汞器吸附揮發(fā)出的HgCl2。除汞器內(nèi)活性炭每?jī)赡険Q一次。除霧器：內(nèi)裝有硅膠玻璃，過(guò)濾水分和氯化氫3.1.5工藝參數(shù)表3-1合成氣含乙炔1.0%合成氣含氯化氫3-7%水洗塔出酸濃度28.03-32.03%水洗塔循環(huán)酸進(jìn)塔溫度25水洗塔濃酸液位30-80%稀酸循環(huán)槽液位30-80%堿液含Na2Co310%堿液含NaOH5-10%單體含乙炔10ppm單體含高沸物200ppm3.2 氯乙烯聚合工段3.2.1 實(shí)習(xí)目的1、掌握合成氯乙烯聚合工段的工作原理；2、掌握合成氯乙烯聚合工段的工藝流程；3、了解合成氯乙烯聚合工段的工藝參數(shù)；3.2.2 基本原理引發(fā)鏈增長(zhǎng)鏈終止氯乙烯在引發(fā)劑的作用下發(fā)生聚合反應(yīng)。聚合方式分為乳液聚合和微懸浮法法，本廠采用乳液聚合。乳液聚合是生產(chǎn)糊樹(shù)脂的方法，通常采用水溶性引發(fā)劑(過(guò)氧化物一般為過(guò)硫酸鉀）。把氯乙烯單體與水溶性引發(fā)劑水乳化劑混合，非離子型表面活性劑加入聚合釜中，在4055下聚合達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)化率（85%90%)，時(shí)停止聚合反應(yīng)加入終止劑雙酚A，然后經(jīng)噴霧干燥，即得產(chǎn)品?；厥瘴淳酆蠁误w。3.2.3 工藝流程及流程圖該工段分為100單元、200單元、300單元、400單元四個(gè)部分。100單元中進(jìn)行原料配制，加入單體、軟水；200單元中制作種子，先加水再投料 (FeSO4、吊白塊、EDTA)，然后加入單體升溫到55，通過(guò)乳化劑控制種子粒徑沉降粒徑在0.1-0.5um的顆粒，10%未反應(yīng)的進(jìn)行回收（聚合中不斷加乳化劑，防止局部高溫）；300單元進(jìn)行二次聚合，抽真空，升溫，聚合，不加引發(fā)劑（因?yàn)樯弦徊竭^(guò)量），得到粒徑在0.1-0.2um的顆粒；400單元?dú)馓幔ㄟ^(guò)升溫氣提塔提取殘余單體（800ppm200ppm），反應(yīng)熱在通過(guò)夾套冷卻水和釜外列管冷凝器帶走圖3-2 聚乙烯工段流程圖3.2.4主要設(shè)備介紹旋轉(zhuǎn)閥：旋轉(zhuǎn)閥的作用是輸送物料，閥內(nèi)負(fù)壓。研磨機(jī)：經(jīng)研磨機(jī)獲得所需產(chǎn)品的顆粒大小，即半成品。研磨溫度為9001000旋風(fēng)分離器：旋風(fēng)分離器主要做要為按聚氯乙烯顆粒大小進(jìn)行分離。3.2.5主要工藝參數(shù)表3-2 氯乙烯聚合參數(shù)微懸浮種子乳液種子初始真空壓力（表壓）-0.06MPa-0.06MPa均化控制溫度20/反應(yīng)控制溫度42.5+0.555+0.5開(kāi)始脫氣壓力0.4MPa0.45MPa自壓回收終止壓力-0.05MPa-0.05MPa真空脫氣時(shí)間30min30minPB1302PB1702PB1152PB1202PE1311初始真空壓力（表壓）Mpa-0.06-0.06-0.06-0.06-0.06聚合溫度54+0.551+0.558.5+0.554+0.554+0.5開(kāi)始脫氣壓力（表壓）Mpa0.450.450.50.50.45脫氣溫度6060606060自壓回收終止壓力（表壓）Mpa0.050.050.050.050.05真空脫氣終止壓力（表壓）Mpa-0.05-0.05-0.05-0.05-0.053.3 干燥工段3.3.1實(shí)習(xí)目的1、掌握PVC干燥工段的工作原理；2、掌握PVC干燥工段的工藝流程；3.3.2基本原理在旋流干燥樹(shù)脂過(guò)程中,樹(shù)脂顆粒在氣流中的運(yùn)動(dòng)可以分為加速運(yùn)動(dòng)和等速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段。氣流干燥過(guò)程中，加速運(yùn)動(dòng)階段，樹(shù)脂顆粒受到的曳力與浮力之和比重力大，具有向上的加速度，導(dǎo)致樹(shù)脂顆粒與氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度是一個(gè)變量；隨著樹(shù)脂顆粒運(yùn)動(dòng)速度的增加，曳力逐漸變小，當(dāng)3個(gè)力的矢量和為零，樹(shù)脂顆粒的運(yùn)動(dòng)變成等速運(yùn)動(dòng)階段，此時(shí)氣流與樹(shù)脂顆粒間的相對(duì)速度為一個(gè)常數(shù)。在干燥后期，當(dāng)固體物料的上升速度達(dá)到氣流速度時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)減小程度很大，導(dǎo)致干燥效率降低，這樣只有在旋流干燥過(guò)程中不斷改變氣固兩相的相對(duì)速度，增加樹(shù)脂粒子周邊的湍流強(qiáng)度，增大氣固兩相的接觸面積和時(shí)間，才能達(dá)到最終干燥效果。3.3.3工藝流程來(lái)自漿料槽的漿料經(jīng)過(guò)過(guò)濾進(jìn)入離心機(jī)脫水。脫水后的PVC樹(shù)脂（含水量約20%）經(jīng)螺旋輸送器送入氣流干燥塔與熱風(fēng)混合后經(jīng)熱氣流干燥后進(jìn)入一級(jí)旋風(fēng)分離器以除去含濕量較大的熱風(fēng)（樹(shù)脂含濕量降至3% ），再通過(guò)螺旋輸送器從旋流干燥床的中部進(jìn)入，被旋流干燥床側(cè)的鼓風(fēng)機(jī)通入的干燥熱空氣干燥并攜帶進(jìn)入二級(jí)旋風(fēng)分離器和濕氣流分離，然后再依次經(jīng)一級(jí)、二級(jí)旋振篩篩分，得到的干燥PVC成品用正壓氣流輸送系統(tǒng)送至包裝料倉(cāng)緩存。然后料倉(cāng)內(nèi)的成品PVC經(jīng)自動(dòng)包裝機(jī)包裝，包裝后放入庫(kù)房存放。3.3.4主要設(shè)備研磨機(jī)：研磨機(jī)是使用涂上或嵌入磨料的研具對(duì)工件表面進(jìn)行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、圓錐面、內(nèi)外圓柱面、螺紋面、球面和其他型面的操作。研磨機(jī)控制系統(tǒng)以PLC為控制核心，文本顯示器為人機(jī)對(duì)話界面的控制方式。人機(jī)對(duì)話界面可以就：設(shè)備維護(hù)、運(yùn)行、故障等信息與人對(duì)話；操作界面直觀方便、程序控制、操作簡(jiǎn)單。全方位安全考慮，非正常狀態(tài)的誤操作無(wú)效。實(shí)時(shí)監(jiān)控，故障、錯(cuò)誤報(bào)警，維護(hù)方便。袋濾器：是一種讓含塵氣體穿過(guò)袋狀濾布，以除去其中的塵粒的設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是：能除去1m以下的微塵、除塵效率高；其缺點(diǎn)是：投資費(fèi)用高、清灰麻煩、用于處理濕度高的氣體時(shí)，應(yīng)注意氣溫須高于露點(diǎn)。它適用于在旋風(fēng)分離器后作為末級(jí)除塵。對(duì)流干燥器：對(duì)流式干燥器又稱直接干燥器，是利用熱的干燥介質(zhì)與濕物料直接接觸，以對(duì)流方式傳遞熱量，并將生成的蒸汽帶走；此類干燥器的主要特點(diǎn)是：1熱氣流溫度可提高到普通金屬材料所能耐受的最高溫度（約730）,在高溫下的輻射傳熱將成為主要的傳熱方式，并可達(dá)到很高的熱量利用率；2熱氣流和固體直接接觸,熱量以對(duì)流傳熱的方式由熱氣流傳給濕固體,所產(chǎn)生的水汽由氣流帶走；3使用低溫氣流時(shí),通常需對(duì)氣流先作減濕處理;4需要大量熱氣流以保證水分汽化所需的熱量，如果被干燥物料的粒徑很小，則除塵裝置龐大而耗資較多；5氣流的濕度對(duì)干燥速率和產(chǎn)品的最終含水量有影響；6汽化單位質(zhì)量水分的能耗較傳導(dǎo)式干燥器高，最終產(chǎn)品含水量較低時(shí)尤甚；7.適宜于接近常壓條件的下操作。3.3.5工藝參數(shù)表 3-3乏氣放空溫度5080蒸汽壓力0.750.8MPa氣流干燥塔進(jìn)口風(fēng)溫1201603.4 乙炔生產(chǎn)工段3.4.1 實(shí)習(xí)目的1、掌握合成乙炔工段的工作原理；2、掌握合成乙炔工段的工藝流程；3、了解預(yù)防乙炔中毒的知識(shí)3.4.2 乙炔生產(chǎn)工藝原理電石法生產(chǎn)乙炔的方法有兩種，干法和濕法。目前工業(yè)上多數(shù)采用濕法生產(chǎn)乙炔，其操作平穩(wěn)安全，所用設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，得到的乙炔純度較高，精制簡(jiǎn)單。本廠采用電石與水反應(yīng)，基本生產(chǎn)原理： 反應(yīng)式如下：CaC2+H2O=C2H2+Ca(OH)2 在乙炔發(fā)生系統(tǒng)中生成的乙炔氣體中含有H2S、PH3等氣體雜質(zhì)，這些雜質(zhì)氣體將通過(guò)清凈塔、中和塔等設(shè)備去除，因電石與水反應(yīng)劇烈，生成的乙炔氣體中也會(huì)夾帶部分泥漿，泥漿經(jīng)通過(guò)后續(xù)的泥漿分離器去除。3.4.3 工藝流程及流程圖電石從高處加入裝有水的發(fā)生器中，逐層下落，充分與水接觸反應(yīng)，生成的氣體，然后將氣體從底部通入泥漿分離器（常溫水從上往下噴，泥漿冷卻凝結(jié)，同時(shí)乙炔本身大量的熱被交換出來(lái)），再通入冷卻塔(塔內(nèi)通大量的常溫水來(lái)冷卻水蒸氣)，之后將氣體通入乙炔氣柜（恒壓在4Kpa），然后通過(guò)泵加壓輸送到清凈塔（即填料吸收塔，加NaClO除去H2S、P H3），在通入中和塔中（8%-10%的NaOH，配制時(shí)配成15%）,最后通入用50攝氏度的水冷卻的冷卻器中得到99.99%的乙炔氣體。圖3-3 乙炔發(fā)生精華工藝3.4.4 主要設(shè)備乙炔發(fā)生器：進(jìn)料為電石和水，電石由反應(yīng)器上部加入，水由反應(yīng)器下部加入，含有雜質(zhì)的乙炔氣體由上部排出，廢渣由下部排出。乙炔氣中含有的雜質(zhì)為H2S，PH3.冷卻塔：冷卻塔的主要作用為冷卻乙炔氣體，冷卻水由上進(jìn)下出，乙炔氣體由下進(jìn)上出。清凈塔：含有雜質(zhì)氣體的乙炔氣體下進(jìn)上出，NaClO溶液由上向下噴淋。NaClO溶液的pH在7-8之間。NaClO溶液與乙炔氣體接觸，吸收其中的H2S，PH3等氣體雜質(zhì)，防止PH3接觸空氣自燃，從而引起乙炔發(fā)生爆炸。中和塔：用10-15的NaOH堿液進(jìn)一步除去乙炔氣體中所含的酸性氣體雜質(zhì)。氣體上進(jìn)下出，堿液上進(jìn)下出。冷凝器：冷凝器的主要作用為冷凝乙炔氣體中所含的水分。且乙炔經(jīng)前面各項(xiàng)操作后，溫度明顯處于偏高狀態(tài)，此高溫氣體接觸空氣極易發(fā)生爆炸而造成安全事故，所以出料前需經(jīng)冷凝器降溫。其利用管外的噴淋水部分蒸發(fā)時(shí)吸收盤(pán)管內(nèi)高溫氣體的熱量而使水蒸汽逐漸由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。氣體上進(jìn)下出，管外用水噴淋。3.4.5 主要工藝參數(shù)表3-4粗乙炔的純度98.8%到95.5%硫含量0磷含量0.03%到0.05 %次鈉濃度0.12%經(jīng)冷卻的粗乙炔溫度45到60度發(fā)生器氣相溫度88到90度發(fā)生器固相溫度為95到100度單臺(tái)發(fā)生器產(chǎn)量為2500標(biāo)準(zhǔn)立方米乙炔每小時(shí)排渣機(jī)出口處電石渣水解率為99.5%到99.85%排渣機(jī)口的乙炔濃度為0.02%3.5 離子膜電解工段3.5.1實(shí)習(xí)目的1、掌握離子膜電解工段的工藝流程；2、了解離子膜電解工段的工藝參數(shù)；3.5.2基本原理直流電作用下使食鹽水溶液發(fā)生如下反應(yīng)： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2極反應(yīng)方程式為：陽(yáng)極：陰極：隔膜法電解是利用多孔滲透性的隔膜材料作為隔層，把陽(yáng)極產(chǎn)生的氯與陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉和氫分開(kāi)，以免它們混合后發(fā)生爆炸和生成氯酸鈉。由于過(guò)程產(chǎn)生的氯和燒堿是強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，陽(yáng)極材料和隔膜材料必須選擇耐腐蝕材料。所以陽(yáng)極的材料為鈦之所以采用離子膜電解，是因?yàn)殡x子膜具有高的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的電化學(xué)性，穩(wěn)定的操作性能，較高的機(jī)械強(qiáng)度和使用的方便性。離子膜主要種類有氟羧酸膜，氟磺酸膜及氟磺酸/羧酸復(fù)合膜，安徽氯堿化工集團(tuán)采用的是氟磺酸/羧酸復(fù)合膜。離子交換膜是一種能耐氯堿腐蝕的陽(yáng)離子交換膜，它由帶負(fù)電荷的固定離子（如RSO3、RCOO-等），同一個(gè)帶正電荷的對(duì)離子（如H+、Na+）形成靜電鍵。磺酸型陽(yáng)離子交換膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： R-SO3-H+（Na+）O固定離子對(duì)離子活性集團(tuán)中的陽(yáng)離子（Na+）與水溶液中Na+進(jìn)行交換并透過(guò)膜，而活性集團(tuán)中的固定離子(SO32-)則具有Cl-和OH-使它們不能透過(guò)離子膜，從而獲得高濃度的氫氧化鈉溶液。從以上分析可知，由于離子交換膜的阻隔作用，氯離子滲入陰極室、氫氧根離子反遷移入陽(yáng)極室的量應(yīng)是極少的。因此離子交換膜法電解生成的堿液內(nèi)含鹽量極少、堿的質(zhì)量較高，而且副反應(yīng)少，使得電流效率更高。3.5.3工藝流程及流程圖離子膜法電解過(guò)程如圖3-4所示，飽和精鹽水加入陽(yáng)極室，通電時(shí)鈉離子可以自由通過(guò)交換膜而進(jìn)入陰極室，而氯離子因受到固定陰離子的同電荷排斥作用難以通過(guò)，被阻擋在陽(yáng)極室。Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜遷移至陰極室，在此與OH-形成NaOH，Cl-在陽(yáng)極表面放電產(chǎn)生Cl2逸出，消耗掉NaCl后鹽水濃度降低，因此在陽(yáng)極室將有淡鹽水排出。在陰極室，水中的H+放電生成H2逸出，促使水電離，電極反應(yīng)后剩余的OH-在溶液中與從陽(yáng)極室遷移來(lái)的Na+形成NaOH溶液。因而，需向陰極室補(bǔ)充一定量的去離子水，并通過(guò)調(diào)節(jié)陰極室的去離子水的量，可得到一定濃度的燒堿溶液。 3-4離子交換膜電解示意圖 圖3-5 離子膜電解工藝流程圖3.5.4 主要設(shè)備介紹電解槽：電解工序采用 12 臺(tái)日本CEC公司的Bi Tac -825復(fù)極式電解槽 ,共分兩列 ,每列1組 ,每組6臺(tái)。每組各配整流變壓器和整流器 ,可同時(shí)運(yùn)行 ,也可獨(dú)立運(yùn)行。螯合樹(shù)脂塔：進(jìn)離子膜電解槽的鹽水質(zhì)量要求其鈣鎂含量在20ppb以下，因此在一次鹽水的基礎(chǔ)上必須進(jìn)行二次精制。其精制方法是采用螯合樹(shù)脂塔。螯合樹(shù)脂塔里含有一種螯合樹(shù)脂，它具有-COONa，這個(gè)基團(tuán)可以和鹽水中的Ca2+、Mg2+進(jìn)行陽(yáng)離子交換，通過(guò)這種方法將鹽水中的Ca2+、Mg2+雜質(zhì)除掉。當(dāng)這種離子交換達(dá)到飽和的時(shí)候，可以再生。該廠中使用3臺(tái)螯合樹(shù)脂塔串聯(lián)使用，二次鹽水進(jìn)入塔前要先加熱到65。碳素纖維管過(guò)濾器：二次鹽水精制中螯合樹(shù)脂只能除去鹽水中的鈣鎂離子，而不能去掉鹽水中的懸浮物。因此鹽水進(jìn)入螯合樹(shù)脂塔前需要過(guò)濾，為了使螯合樹(shù)脂塔處于良好的工作狀態(tài)。一般要求鹽水中的懸浮物在1ppm以下，如使用傳統(tǒng)的砂濾器往往不能符合要求。故炭素管過(guò)濾器和葉片過(guò)濾器，如圖3-6： 圖3-6 碳素纖維管過(guò)濾器3.5.5主要工藝參數(shù)表 3-5單槽氯中含氫量10氯氣總管中含氫量04單槽氯中含氧量30氯氣總管中含氧量3電解液總管濃度1305gL單槽電解液濃度90140gL氧氣總管氫純度98電解槽槽溫80105氯氣總管壓力050Pa氫氣總管壓力050Pa對(duì)地電壓偏差(總電壓10電解槽陽(yáng)極電流效率903.6氯氫處理工段1、掌握氯氫處理工段的工作原理；2、掌握氯氫處理工段的工藝流程；3.6.1 氯氫處理基本原理電解槽出來(lái)的濕氯氣，有較高的溫度，并伴有大量水汽及夾帶鹽分等雜質(zhì)。這種濕氯氣對(duì)鋼鐵及大多數(shù)余屬有強(qiáng)烈地腐蝕作用，只有某些金屬或非金屬材料在一定條件下能抵抗?jié)衤葰獾母g。因而使得生產(chǎn)及輸送極不方便，但干燥的氯氣對(duì)鋼鐵等常用材料的腐蝕在通常條件下是較小的，所以將濕氯氣除水的干燥操作是生產(chǎn)和使用氯氣的過(guò)程中所必須的。通常采用的方法是先用冷卻氣體的方法使?jié)衤葰庵械拇蟛糠炙淠?，然后用干燥劑以進(jìn)一步除去其水分，達(dá)到氯氣干燥的目的。生產(chǎn)中使用的氯氣需要有一定的壓力以克服輸送系統(tǒng)的阻力，并滿足用戶對(duì)對(duì)氯氣壓力的要求，通常在氯氣干燥處理以后用壓縮方法增高壓力進(jìn)行輸送。因此，氯氣處理工序的主要任務(wù)是將濕氯氣冷卻、干燥和加壓輸送，并為了保證電解工序勞動(dòng)條件和干燥氯氣的純度，氯氣首先要進(jìn)行水洗，將原氯氣中含的鹽、堿洗掉，然后進(jìn)行冷卻，將氯氣的溫度控制在12-17，氯氣的溫度不能太低，當(dāng)氯氣的溫度達(dá)到9.6時(shí)，氯氣能和水結(jié)合生成Cl28H2O，這樣會(huì)形成結(jié)晶堵塞管路。降溫后的氯氣再經(jīng)濃H2SO4進(jìn)一步除水。除水后的干氯氣需進(jìn)行液化灌裝。含鹽水溶液電解所產(chǎn)生的氫氣具有較高的純度，一般在995%999%，生產(chǎn)控制在98以上。隔膜法氫氣中還含有二氧化碳、一氧化碳、氧氣、氮?dú)?、氯氣及氮化物等?從電解槽出來(lái)的氫氣，其溫度稍低于電解槽槽溫，并含有飽和水蒸汽，同時(shí)還帶有鹽和堿的霧沫。所以在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行冷卻和洗滌，冷卻后的氫氣由氫氣壓縮機(jī)壓縮到一定壓力后經(jīng)氫氣分配站送到氫氣柜及用氫部門(mén)。3.6.2 工藝流程簡(jiǎn)述含水80%的氯氣經(jīng)過(guò)鈦冷卻器使水冷卻，然后經(jīng)過(guò)水霧捕集器使水降到10%以下，然后通過(guò)含有濃硫酸的干燥器使水降到200ppm，再將氣體通入酸霧捕集器再一次除雜，最后通過(guò)透平機(jī)壓縮成液氯。氫氣經(jīng)過(guò)洗滌塔，然后進(jìn)入冷卻器，此時(shí)一部分其他進(jìn)入壓縮機(jī)準(zhǔn)備與Cl2反應(yīng)器，另一部分通入氫氣儲(chǔ)罐，進(jìn)入片堿工段圖3-7氯氫處理工藝流程圖3.6.3部分設(shè)備及作用透平機(jī)：通過(guò)透平機(jī)壓縮導(dǎo)致負(fù)壓操作，因?yàn)镃l2帶有一定的危險(xiǎn)性，所以需要負(fù)壓操作。干燥器：通過(guò)硫酸進(jìn)行干燥，硫酸的流向與氣體的流向相反，這樣可以增加其吸收效率。水霧捕集器：通過(guò)隔板做到氣液分離，使水降到10%以下。3.6.4主要工藝控制指標(biāo) 表3-6水霧捕集器含水量10%干燥塔含水量200ppm3.7氯化氫合成工段3.7.1實(shí)習(xí)目的1、掌握氯氫處理工段的工作原理；2、了解氯氫處理工段的工藝參數(shù)；3.7.2 基本原理本工段任務(wù)是將來(lái)自氫處理，純度大于98的純化氫氣,與來(lái)自氯處理,純度大于95、含氫小于0.4(或液化尾氣純度大于75，含氫小于35)的純化氯氣，在合成爐內(nèi)以1.05:1的比例燃燒合成為氯化氫（氯氣過(guò)量會(huì)導(dǎo)致與乙炔反應(yīng)爆炸），經(jīng)冷卻至常溫后,在降膜吸收塔用水吸收制成3l的商品鹽酸。另外將一部分冷卻后的氯化氫冷凍脫水,使其含水量降至0.06以下，用納氏泵壓送至聚氯乙烯車間，供乙炔合成氯乙烯之用。3.7.3工藝流程及流程圖氫氣由電解陽(yáng)極室出來(lái)經(jīng)過(guò)洗滌，冷卻，干燥后進(jìn)入緩沖罐，然后再進(jìn)入穩(wěn)壓罐，最后進(jìn)入合成爐與氯氣反應(yīng)。氯氣由電解陽(yáng)極室出來(lái)后經(jīng)冷卻、干燥、凈化，用氯氣離心式壓縮機(jī)送至本工序氯氣緩沖器，并在穩(wěn)壓罐內(nèi)經(jīng)節(jié)流穩(wěn)壓調(diào)節(jié)，氯氣壓力為0.1MPa進(jìn)入合成爐燃燒器，其氯氣純度95%以上。也有使用液化氯氣，送往本工序尾氣緩沖器，經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)入合成爐燃燒器，其氯氣純度70以上，含氫3.5以下。 原料氯氣和氫氣經(jīng)節(jié)流控制，以1.01.05110的比例在合成爐中混合燃燒。合成后的氯化氫氣體，用常溫水冷卻，把冷卻器出口的氣相溫度降至常溫。其中一部分會(huì)進(jìn)降膜式吸收塔與來(lái)自尾部吸收塔的稀鹽酸經(jīng)分液管并流而下，吸收成3l鹽酸去貯槽；而未被吸收的氯化氫尾氣與頂部加入的水在尾氣填料塔中逆流接觸被吸收成1l左右的稀酸，然后再去降膜式吸收塔,合格的尾氣由鼓風(fēng)機(jī)抽送放空,另一部分氯化氫經(jīng)冷凍干燥除霧經(jīng)泵打到氯乙烯合成工段。 圖3-8 合成氯化氫制取鹽酸工藝流程圖3.7.4主要設(shè)備及作用緩沖器緩沖器位于氯氣離心式壓縮機(jī)出口，進(jìn)合成爐阻火閥門(mén)之前。它是一個(gè)臥式的圓筒體，兩端為橢圓形封頭，詳見(jiàn)圖2-4。其上部有人孔便于清理，底部有排凈口，旁路還有穩(wěn)壓裝置。它的作用在于使氯氣流緩沖減壓,配上穩(wěn)壓自控?？梢杂行У乜刂?、調(diào)節(jié)氯氣壓力。為穩(wěn)定合成爐生產(chǎn)，調(diào)節(jié)進(jìn)爐氯、氫配比起到了重要的平衡作用。圖 3-9 緩沖器合成爐合成爐分為爐頭、爐體、蒸發(fā)帽三個(gè)部分。爐內(nèi)氣體分為三層，一層氫氣，一層氯氣，再一層氫氣，這樣利于充分反應(yīng)。爐體亦分為三層：內(nèi)石墨，外鋼，中軟水，爐體溫度保持在80-85攝氏度。3.7.5控制參數(shù)表3-7氫氣壓力5.86.0kPa原氫壓力0.l0.12MPa(G)氫氣純度98原氯純度90(點(diǎn)爐時(shí)60)氯內(nèi)含氫0.6(點(diǎn)爐時(shí)l%)尾氣氯純度75%尾氣含氧1.5MPa出口硫酸濃度90%3.8 化鹽工段3.8.1實(shí)習(xí)目的1、掌握化鹽工段的工作流程；3.8.2工藝原理天然的礦鹽中的主要雜質(zhì)包含不溶性固體雜質(zhì)：Ca2+、Mg2+、SO42-。鹽水處理工段的主要目的就是除掉鹽中的這些雜質(zhì)。不溶性固體雜質(zhì)直接在澄清桶中沉降，而對(duì)于Ca2+、Mg2+、則需要通過(guò)各種化學(xué)、物理的方法除去。鹽水處理工段中首先是是將固體礦鹽溶解，再加入的Na2CO3沉降Ca2+、 Mg2+，但由于MgCO3的溶解度較大，還有相當(dāng)一部分Mg2+未除去，再加入NaOH溶液，產(chǎn)生Mg（OH）2。同時(shí)因?yàn)镹aOH、NaC03過(guò)量，還需加HCl中和。這樣就可以將粗鹽水虧隊(duì)澄清桶中，在固體顆粒白身重力和助沉劑聚丙烯酸鈉的作用下進(jìn)行沉降。但是由于仍含有很多沒(méi)有沉降的細(xì)小的雜質(zhì)顆粒。這樣一些小顆粒的去除就用到了一個(gè)過(guò)濾裝置無(wú)閥濾池（其結(jié)構(gòu)和工作原理后敘），它可將從澄清桶中出來(lái)鹽水進(jìn)行進(jìn)一步的除雜，得到精鹽水。3.8.3工藝流程及流程圖工藝流程簡(jiǎn)介：固體食鹽從鹽倉(cāng)內(nèi)用鏟車將鹽送入鹽斗，稱量后經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)卸入化鹽桶。鹽鹵水、蒸發(fā)工段回收鹽水和洗鹽泥回收的淡鹽水，按比例搭配用泵送到化鹽桶內(nèi)進(jìn)行化鹽操作，經(jīng)過(guò)桶底配水管均勻流出，沿化鹽桶內(nèi)鹽層逆流而上將食鹽溶解制成飽和的粗鹽水，從化鹽桶上部溢流而出。出化鹽桶的粗鹽水流入反應(yīng)桶，與精制劑碳酸鈉、氯化鋇及蒸發(fā)回收鹽水中的氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶解于水的沉淀物。反應(yīng)桶出口的粗鹽水用泵或靠位差進(jìn)入澄清桶，為了加速澄清,在進(jìn)入澄清桶前添加助沉荊,使懸浮物沉淀顆粒凝集增大加速澄清。澄清后的清鹽水從澄清桶上部溢流入砂濾器，鹽水通過(guò)砂濾層之后，鹽水中所夾帶的少量細(xì)小懸浮物顆粒被截留。然后進(jìn)入中和罐,加鹽酸中和過(guò)剩堿量,再進(jìn)入精鹽水貯槽,用泵送往鹽水高位槽供電解工段使用。圖3-10鹽水精制工藝流程圖1一抓斗吊車2一下鹽斗3皮帶運(yùn)輸機(jī)4一化鹽桶5一碳酸鈉高位槽6一反應(yīng)器7一苛化麩皮高位槽8-澄清桶9一泥漿中間槽lO一泥漿泵ll一砂濾器12一中和槽13一精鹽水貯槽14一反沖洗泵15一回收鹽水貯槽l6一洗鹽水貯槽17一洗鹽水泵18一三層洗泥桶19一精鹽水泵20一鹽酸高位槽2l一氫氧化鈉高位槽22氯化鋇高位槽3.8.4主要設(shè)備及作用 (一) 化鹽桶 化鹽桶的作用是把固體原鹽、蒸發(fā)的回收鹽水和洗鹽泥的回收淡鹽水，按比例摻和，并加熱溶解成氯化鈉飽和溶液?；}桶一般是鋼板焊接而成的立式圓桶，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖32。分布管出口都采用軍帽形結(jié)構(gòu)防止鹽粒、異物等進(jìn)入化鹽水管道造成堵塞現(xiàn)象。出口一般有五個(gè)，在化鹽桶的底部截面上均勻分布。在化鹽桶的中部設(shè)置加熱蒸汽分配管，蒸汽從分配管小孔噴出，小孔開(kāi)沿方向向下,可避免鹽水飛濺或分配管堵塞。 圖3-11化鹽桶 l-鐵柵 2-溢流槽 3-粗鹽水出口4-桶體 5-折流圈 6-折流帽7-溶鹽水進(jìn)口 8-人孔（二）折流槽折流圈在化鹽桶桶中間，與桶體成45度角。折流圈的底部開(kāi)設(shè)用于停車時(shí)放凈殘存鹽水的小孔。折流槽的作用是避免化鹽桶局部截面流速過(guò)大或化鹽水沿壁走短路造成上部原鹽產(chǎn)生搭橋現(xiàn)象。其寬度一般為150250mm。3.8.5 主要工藝參數(shù)表3-8 鹽水工藝參數(shù)入槽鹽水含NaCl315gL鹽水過(guò)堿量NaOH Na2CO 30.070.15 g/L0.250.35 gL鹽水中鈣、鎂總量5mgL鹽水中硫酸根含量5gL澄清桶入口鹽水溫度l與4季度 2與3季度48士3503入槽鹽水銨含量無(wú)機(jī)銨總 銨1mgL4mg/L鹽水透明度900mm(十字觀察法)排放鹽泥中含NaCI8gL4 實(shí)習(xí)體會(huì)與建議產(chǎn)區(qū)感受從學(xué)校坐車來(lái)到中鹽紅四方的產(chǎn)區(qū)，當(dāng)我從乘坐的汽車下來(lái)以后，馬上就聞到了一股十分刺鼻的味道，開(kāi)始我并不知道那是什么味道，但是當(dāng)我們學(xué)習(xí)完乙炔的制備工段后，我知道那是乙炔的味道?？偟膩?lái)說(shuō)中鹽紅四方的生產(chǎn)環(huán)境是不如我想象中那么理想的。雖然產(chǎn)區(qū)中種植了許多的樹(shù)木，但是給人的整體感覺(jué)還是比較差。很多設(shè)備都銹跡斑斑，空氣中時(shí)常飄散著一股奇怪的味道，有些車間噪聲極大，甚至像PVC干燥這樣的車間，空氣中彌漫的粉塵 似乎可以讓人窒息。其實(shí)這就是我國(guó)傳統(tǒng)化工行業(yè)的一個(gè)縮影。即使經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展改造，很多地方也做到了廢物循環(huán)再利用，但是由于各項(xiàng)設(shè)備的陳舊落后，以及國(guó)家部分的法律不夠完善，使得很多的指標(biāo)都達(dá)不到現(xiàn)代人們對(duì)其的要求，其中最為重要的，就是不能很好的保護(hù)環(huán)境與其工作人員。這就說(shuō)明在中國(guó)的化工行業(yè)其實(shí)還是有很大的發(fā)展空間。中鹽紅四方的企業(yè)管理還是十分嚴(yán)格的，進(jìn)入產(chǎn)區(qū)后可以看見(jiàn)工人們都嚴(yán)格堅(jiān)守在自身的崗位上，無(wú)論多熱的天，只要來(lái)到產(chǎn)區(qū)就必然會(huì)遵守企業(yè)的規(guī)定，自覺(jué)的戴起安全帽。另外，在產(chǎn)區(qū)中也沒(méi)有看見(jiàn)任何的工人接打電話或者使用明火，唯一的缺憾就是工人們不怎么愿意為我們講解工段流程。同時(shí)該廠的環(huán)保措施還是做得十分到位的，很多的工段都實(shí)現(xiàn)了物料的循環(huán)利用，任何的廢水，廢氣也都會(huì)經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)以后才會(huì)排放。另外，該廠使能量的利用做到了最大化，冷卻水被加熱以后會(huì)被用在另一工段的物料加熱，節(jié)約了大量的能源。個(gè)人體會(huì)與心得短短兩個(gè)星期的實(shí)習(xí)，很快就過(guò)去了。時(shí)間很短，但是從中學(xué)到的知識(shí)卻是不少。去工廠下車間與我們?cè)谡n堂上學(xué)到的東西有很大的不同。以前在課堂上學(xué)的知識(shí)往往都是純理