Chloroacetic acid
北方民族大学
学士学位论文
论文题目: 年产十万吨
碳酸钡工艺设计(碳化法)
院(部)名 称: 化学与化学工程学院
学 生 姓 名: 吴蔓祺
专 业: 化学工程与工艺 学 号:20083061
指导教师姓名: 谢 明
论文提交时间:
论文答辩时间:
学位授予时间:
北方民族大学教务
摘 要
碳酸钡不仅是广泛应用于显像管、蓄电池、电容器、陶瓷、搪瓷、光学玻璃、颜料、涂料、橡胶、油漆、铁氧体、焊条、水处理、钢铁渗碳、无线电元件、高层建筑用砖及其他钡盐制造等行业的重要的无机化工产品之一[1,8],还可以用作净水剂和杀鼠剂[5]。
本次毕业设计是采用碳化法生产
碳酸钡,碳化法的优点在于所得产品质量稳定、生产成本较低[8]。
根据生产要求和查阅的资料,进行碳化法生产碳酸钡的工艺设计以及相关设备的设计和选型。利用AutoCAD制图软件画出工艺流程图、设备布置图,使设计成果能基本满足生产要求。
关键字:碳酸钡,碳化法,工艺设计
Abstract
Barium carbonate not only is widely used in battery, capacitor, tube, ceramic, enamel, optical glass, paint, coating, rubber, paint, ferrite, welding rod, water treatment, steel cementite, radio components, high-rise building with brick and other Barium salt manufacturing industries of the important one of the products of inorganic chemicals, can also be used as a applicability and kill the rats agent.
The graduation design is use carbonization method to product barium carbonate, the advantages of the method is to income carbide, stable product quality, production cost is low.
According to the production requirements and access to information, carries on the carbonization method barium carbonate production process design and related equipment design and selection. Use AutoCAD drawing software draw the process flow diagram, equipment layout, which makes the design results can basic to satisfy the production requirements.
KEY WORDS: Barium carbonate ,Carbonization ,Process design
目 录
前 言 1
第一章 碳化法生产碳酸钡 3
1.1 碳化法生产碳酸钡的探讨 3
1.1.1沉淀碳酸钡工艺流程 3
1.1.2 生产原理 4
1.2 三废的治理 6
1.2.1废气的治理 6
1.2.2 废渣的治理 8
1.2.3 废水的治理 8
第二章 碳化工段工艺探讨 9
2.1 连续碳化工艺 9
2.1.1 碳化机理 9
2.1.2 反应温度 10
2.1.3 硫化钡的浓度 10
2.1.4 二氧化碳的流量 10
2.2 连续碳化新工艺的探讨 12
2.3 结论 14
第三章 工艺设计及设备选型 15
3.1 概述 15
3.2 设计依据 15
3.2.1 生产能力 16
3.2.2 原料规格 16
3.3 工艺计算 16
3.3.1 物料衡算 16
3.4 热量计算 18
3.5 设备计算 19
3.5.1回转炉(基础数据) 19
3.5.2 浸取器 24
3.5.3碳化塔的设计 30
3.5.4加热水箱换热面积的确定 32
3.5.5 石灰窑 32
3.5.6 泵 34
3.5.7 过滤机 35
第四章 设备选型 36
4.1 设备的选型依据 36
4.2 主要设备一览表 36
4.3 主要工艺控制点一览表 37
第五章 结束语 38
致 谢 39
参考文献 40
外文翻译 41
英语原文 50
附 录 60
前 言
碳酸钡是重要的基本化工原料之一, 也是最为重要的钡盐之一,它应用于电子行业、玻璃和陶瓷行业、化工原料的生产等领域。随着科学技术及其它行业的发展, 碳酸钡的应用领域日益扩大, 对其质量及性能的要求也越来越高。我国碳酸钡产品正朝着系列化、规格化、专用化方向发展[7], 以满足不同行业的要求。
我国生产碳酸钡最常用的方法有:复分解法、纯碱法、毒重石法、碳化法[9]。复分解法生产碳酸钡可使碳酸钡产品硫含量非常低,但碳酸钡精制步骤复杂且不易获得高纯度产品;纯碱法生产碳酸钡,其生产流程短,产品纯度高,而且原料易得,但生产的碳酸钡含有碱性组分而且硫化钠溶液较稀,回收利用价值不大;毒重石法生产碳酸钡产品含硫和其他杂质较少,但产品成本高,操作条件困难;碳化法生产碳酸钡产品硫及碱含量较低,但设备较复杂,流程较长[7]。经综合各因素分析比较,以碳化法生产碳酸钡所得的产品质量较稳定,成本较低,所以中国工业生产碳酸钡主要采用碳化法。
我国碳酸钡生产厂家在不断增加,生产能力也在提高中,据统计,2001年全国就已有14个省、市、自治区的30余个厂家从事碳酸钡生产,而总产能达50万t/a产能万口以上的主要有河北集钡盐集团、贵州镇宁红蝶钡业公司、山东青岛集益化工集团、山东诸城众泰化工有限公司、湖北京山楚天钡盐有限公司、湖北楚星集团、湖南大荣化工农药有限公司、湖南宏湘化工有限公司、河南洛阳化工、山东安丘化工三厂[4]。
近年来, 国内汽车、建筑业的发展和家电行业的繁荣带动了磁性材料、无线电元件及工业陶瓷的增长,从而拉动了市场对碳酸钡的需求量。我们国家在汽车、工业陶瓷等相关行业中,对碳酸钡的需求量为每年3万到4万吨,碳酸钡还可作为三聚磷酸钠(五钠)的湿法磷酸除硫酸根用。我国的彩电显像管玻壳的生产需要大量的使用到粒状碳酸钡, 因为碳酸钡具有较强的X射线、α射线屏蔽能力, 在玻壳中加人碳酸钡能有效地吸收高压电流产生的射线、射线, 防止其对人体的危害。办公自动化设备及电脑的普遍化使用, 在一定程度上促使碳酸钡在国内的需求不断增长。随着现代生活中电子产品的精美小巧化, 类似集成电路和电容器等配件也变得小巧, 生产此类产品需要以高纯度的碳酸钡为原料 ,因此高纯碳酸钡的市场得以拓展。我国对高纯碳酸钡的年需求