【开题报告】氯碱工业开题报告.docx

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1、:【关键字】开题报告氯碱工业开题报告1:篇一：离子膜烧碱开题报告本科毕业设计(论文)开题报告题目：年产量 15 万吨烧碱车间中离子膜法制烧碱的模拟设计课 题 类 型： 设计 论文 学 生 姓 名： 戴兵兵学 号： 44专 业 班 级： 化工 081学 院： 生物与化学工程学院指 导 教 师：开 题 时 间：3 月日XX 年 3 月 9 日氯碱工业离子膜法制烧碱的争论一内容及争论意义内容本设计是对烧碱车间电解工段中，用离子膜法制烧碱的争论。要求年产量：15 万吨。离子膜法制烧碱就是承受离子交换膜法电解食盐水而制成烧碱即氢氧化钠。其主要原理是由于使用的阳离子交换膜，该膜有特别的选择透过性，只允+许

2、阳离子通过而阻挡阴 离子和气体通过，即只允许H、Na 通过，而 Cl、OH和两极产物 H2 和 Cl2 无法通过， 因而起到了防止阳极产物 Cl2 和阴极产物 H2 相混合而可能导致爆炸的危急，还起到了避开Cl2 和阴极另一产物 NaOH 反响而生成 NaClO 影响烧碱纯度的作用。 2+2+3+主要原料：饱和食盐水，但由于粗盐水中含有泥沙、Ca、Mg、Fe、SO4 等杂质，远不能到达电解要求，因此必需经过提纯精制。离子交换膜法电解制碱的主要生产流程：精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水参加肯定量的 NaOH 溶液参加阴极室，通电后 H2O 在阴极外表放电生成+H2，Na 则穿过离子膜由阳极室进入

3、阴极室，此时阴极室导入的阴极液中含有 NaOH；Cl则在阳极外表放电生成Cl2。电解后的淡盐水则从阳极室导出，经添1加食盐增加浓度后可循环利用。+阴极室注入纯水而非 NaCl 溶液的缘由是阴极室发生反响为2H+2e=H2；而 Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH 溶液，但在电解开头时，为增加溶液导电性，同时又不引入杂质，阴极室水中往往参加肯定量NaOH 溶液。 2-2.争论的意义离子膜法制烧碱优点：(1)烧碱质量高，可满足化纤、制药等行业对高纯烧碱的质量要 求。 ( 2)能耗低，国外离子膜法氯碱生产，每吨碱综合能耗 (蒸汽消耗折算计入电耗中)为2250kW/h，比隔膜法的平均 3 200

4、 kW/h 节约 950 kW/h。 ( 3)投资节约，离子膜法制烧碱生产比水银法制碱节约投资10%一 15%，比石棉隔膜法制碱节约投资15%一 25%。( 4)无污染，离子膜法氯碱生产没有废物，不存在水银法制碱的汞污染和隔膜法制碱的石棉废物等污染问题。 ( 5)氯气纯度高，通常氯气纯度99%，是很好的有机氯生产原料。 ( 6)氢气纯度高通常氢气纯度99%，可直接用于要求高纯氢的场合。随着科学技术的迅猛进展，大量的材料、工艺、方法在离子膜构造、电解槽设计和电解工艺等方面应用，给离子膜法制氯碱生产注入了的活力2。二离子膜法制烧碱进呈现状及趋势1. 国外进展状况20 世纪 60 年月，国外一些公司

5、开头争论离子膜法氯碱生产技术。1966 年，美国杜邦(Dupont)公司开发了化学稳定性好，用于宇宙燃料电池的全氟磺酸阳离子交换膜，并于 1972 年以后开头转为民用。这种膜能耐电解食盐水制氯碱时高温、高腐蚀介质的苛刻条件，为离子膜法氯碱技术的工业化奠定了根底。1975 年，日本旭化成(Asahi Iasei)公司首次将离了膜应用于氯碱生产中，实现了离子膜法氯碱生产的工业化。此后，发 达国家竞相争论离子膜法氯碱生产技术，并取得了很大进展。目前，国外有 8 家公司把握了包括生产电解槽在内整套的膜法氯碱生产(本文来自： 小草 范文 网:氯碱工业开题报告)技术3。它们是日本的旭化成(Asahi Gl

6、ass ) , 氯工程公司hlorine Engineering Company)、德山曹达(DS)，美国的西方化学(Oxychem )，英国的IneOs(原 ICI,Imperial Chemical Industry)，德国的伍德(U hde)和意大利的迪诺拉(De NOra)公司。与此同时，离子膜制烧碱法占世界烧碱总产量的比例也不断上升。1987 年，离子膜烧碱占世界烧碱总产量的10% , 1990 年上升到 18% , 1993 年到达23.6% ,XX 年到达30%。估量到XX 年，离子膜法烧碱将占世界烧碱总产量的40%。离子膜法制碱在能源费用较高的地区进展更加快速。如在亚太地区，X

7、X 年的离子膜法烧碱已经占该地区全部烧碱总产量的 67.5 %.2. 国内的进展状况及瓶颈去年以来，有关离子膜烧碱工程评审开工投产的消息频频见诸报端：2 月，沙隆达年产5 万吨离子膜烧碱通过评审；5 月，东明石化集团 15 万吨/年离子膜烧碱工程建设进入实质阶段，打算在 XX 年底建成投产；6 月，焦作昊华年产 10 万吨离子膜烧碱工程开工；二季度， 上海天原的 36 万吨年装置投产后，其烧碱年产规模到达76 万吨；8 月，唐山三友集团年产 30 万吨烧碱一期工程试生产;10 月，山东东营市化工厂二期 12 万吨离子膜烧碱工程一次性送电成功，顺当投产?据统计，仅今年上半年，全国烧碱总产量为 7

8、17.83 万吨，同比增长 20%。其中，离子膜烧碱产量为 218.58 万吨，同比增长 35%。种种迹象说明，离子膜烧碱行业目前正在掀起一轮的投资热潮，我国也无可争议地成为世界第一大烧碱生产国， 不少企业已经乐观地等待着接下来赚个钵满盆盈了4。但是伴随着大批建、扩建氯碱装置投产，估量将来烧碱供大于求的局面难以逆转，产能过剩必定引发市场的无序竞赛，价格也会波动较大，将渐渐形成倒U 型的走势。长期以来，一说到离子膜烧碱的进展，技术逆境总是被摆在最前面。不行否认，久而久之，好象影响离子膜烧碱安康进展的就只有一个技术问题。离子膜生产技术把握在少数兴旺 国家手中，这是中国氯碱行业的一块心病，威逼到我们

9、产业的安全。但是，从离子膜烧碱的进展来看，国内企业所面临的远不只是技术问题。隐忧一：使用超前，研发滞后 在当前环保要求严格、油价上涨、能源紧缺的形势下， 进展离子膜法烧碱已经成为氯碱企业调整产品构造、节能降耗、保护环境、增加市场竞赛力的主要措施，绝大多数企业将离子膜法装置作为扩建和建氯碱装置的首选，因此，国内离子膜法烧碱的进展格外快速。目前，国内离子膜法烧碱生产厂家全国共86 家，产能排前 4 名的企业离子膜法烧碱产能均超过了 20 万吨/年，XX 年底前还有 3 家企业的离子膜法烧碱产能到达或超过 20 万吨/年。据统计，在 XX 年底前投产的 142.5 万吨/年装置中有 112.5 万吨

10、/年承受离子膜法，到 XX 年底，国内离子膜法烧碱达产装置力量到达 794.7 万吨/年， 占总产能的 49.34%。而到XX 年，随着又一批建、扩建氯碱装置的投产，国内离子膜法烧碱不仅在生产力量上将超过隔膜法烧碱，而且产量也将超过隔膜法烧碱。我国离子膜法烧碱进展格外快速，彻底淘汰了水银法烧碱和局部石墨阳极隔膜法烧碱， 大大提升和优化了我国氯碱工业的产品构造，促进了相关工业的快速进展 5。目前，世界上能生产离子交换膜法氯碱电解槽的 7 个生产厂其中包括北京化工机械厂生产的电解槽在国内均有使用厂家，代表当前离子膜法最先进水平的高电流密度、低电流消耗、大单元面积、 自然循环工艺的电解槽在我国已有企

11、业承受。但专家指出，与世界兴旺国家的先进水平尚有肯定差距，国内离子膜烧碱行业在某种程 度上存在着“使用超前，研发滞后”的问题。 目前国内离子膜法烧碱扩能速度过快，规划存在盲目性。得益于下游产品的市场行情好，和因企业缺盐、缺电限产造成的供缺乏需，国内 烧碱市场消灭了近几年少有的火爆行情，其中离子膜法烧碱企业的规模也呈现飞速增长的趋 势。但是随着大批建、扩建装置的投产，烧碱下游产品及离子膜法副产品利用技术的进展 速度跟不上，这种行情将不复存在。一些企业，特别是建装置的企业，对上、下游市场及竞赛环境缺乏长远、全面的分析，增如此多的装置将使原本已过剩的烧碱市场更加不堪重 负。另外，从全球的氯碱进展形势

12、看，全球范围内烧碱过剩和产品同质化趋势使市场竞赛变 得更加剧烈，这是各烧碱出口国面临的共同问题。而这也从另外一个方面制约了烧碱行业， 特别是离子膜法烧碱的进一步进展。特别值得一提的是，扩能速度如此之快，而所用离子交换膜却全部要依靠进口。离子交换膜是离子膜法烧碱的核心要素之一，目前，我国已建成投产的离子膜法烧碱装置所用离子交换膜仍全部依靠进口，且价格昂贵。进口离子膜按 800 美元/平方米计，平均 2.5 年为一更换周期，大约每年需要购膜费用折合人民币约2.756 亿元，不但增加了离子膜法烧碱的生产本钱，而且受制于人。隐忧二：能耗高，膜使用寿命短 过去世界各国生产高纯碱都承受水银法。而上个世纪8

13、0 年月制造了离子膜电解法，因其兼有环保和节能等特性，从90 年月开头在世界氯碱行业范围内得到了广泛的推广，在目前几种电解工艺中占据领先的位置。在我国离子膜法烧碱所占比例也在逐年提高，到目前为止已经超过隔膜法，成为我国烧碱生产的主要工艺之一。在离子膜烧碱大规模增、扩建的浪潮中，更令人担忧的除了技术之外还有很多：虽然我国离子膜法烧碱生产装置在增多,装置技术水平在提高，少数企业的运行指标很先进，但总体运行水平并不高,如电耗、原盐消耗等，离子交换膜的使用寿命与国外先进水平相比还有较大差距。装置连续运行时间短，离子交换膜使用寿命不够长。我国承受离子膜法电解技术装置(无论是国外引进技术，还是国产化技术)

14、已近 20 年，除少数几家技术水平、治理水平较高的企业之外，能够连续运行 3 个月以上的装置很少，各装置全年打算外停车次数少则几次，多则十几次，甚至达数十次。而国外兴旺国家先进水平的企业大多打算外停车全年只有二三次。同样的电槽，同样的膜，同样的电解工艺，我国的膜寿命一般只有 24 年，平均 2.5 年，而国外的膜寿命可达 36 年，甚至更长。我国打算外故障停车次数每年如能保持在二三次，则离子交换膜寿命有望超过4 年6。能耗高于国外先进水平。我国离子膜法烧碱的平均电耗 2286kW?h/t，与国外先进水平相差 17%43%。XX 年，我国离子膜法制高纯烧碱的蒸汽消耗平均为0.67 吨(折标煤 9

15、5.7 千克)。有些厂家未经蒸发而直接按 30%液碱出售，而日本的蒸汽消耗只有 0.343 吨(折标准煤49 千克)，综合能耗国内平均水平比国外高31%左右。盐耗也远高于国外先进水平。国外离子膜法烧碱的盐耗一般在1.5 吨以下，国内盐耗一般在 1.551.60 吨，甚至有些厂高达 1.671.76 吨，相差 50 千克左右。隐忧三：将来市场不容乐观 据全国氯碱工业信息中心统计，XX 年，是国内建、扩建装置投产的顶峰期，估量在原有根底上还会增产能261 万吨；到 XX 年，扩产高潮稍有降温，但估量还会有合计产能达 99 万吨的装置投产，假设规划中的几个重量级工程现在或稍后开头建设，XX 年投产装

16、置规模甚至还将超过XX 年。而在建和扩建装置中，离子膜法装置占确定优势。2.进展趋势分析显示，目前，包括离子膜法装置在内的国内建和扩建氯碱装置主要有以下特点7：一是原有大型企业加紧扩产。XX 年，齐鲁石化氯碱厂投产了 20 万吨年离子膜烧碱装置，其烧碱年产力量到达 46 万吨，位居全国首位。XX 年，天津大沽化工有限责任公司 14 万吨年离子膜烧碱装置投产后，烧碱年产力量也将到达 46 万吨。到 XX 年，上海天原的36 万吨年装置投产后，其烧碱年产规模将到达76 万吨，将重居国内首位。据推测，到XX 年，天津大沽化工有限责任公司烧碱年产力量也有可能超过50 万吨。目前，国内排名第5 的巨化股

17、份电化厂还将有扩建装置投产。二是建装置中大工程多。如内蒙古亿利化学工业原规划工程年产规模为 50 万吨，宁夏西部聚氯乙烯规划工程年产规模为30 万吨，陕西金泰氯碱化工规划工程年产规模为 30 万吨，三友集团氯碱有限责任公司规划工程年产规模为30 万吨。三是原厂搬迁后装置规模大多扩大。随着国内城市建设速度加快，局部氯碱企业距离市区、居民生活区越来越近，已威逼到四周居民的人身安全，需要迁篇二：化工类 开题报告滁州学院本科毕业设计论文 开题报告表课题题目 学生姓名 所学专业 化学工程与工艺 导师姓名 报告日期 XX-6-17滁州学院教务处制篇三：开题报告-年产 8 万吨烧碱装置氯气处理生产工艺此文档是由网络收集并进展重排版整理.word 可编辑版本！