论文总字数：15474字

摘 要

烧碱是在工业生产中最为频繁被使用的几种原料产品之一。很长一段时间以来，烧碱被广泛的应用于各种化工产品的制作过程中。因此，烧碱其本身的制备也一直备受关注，制作工艺不断得到改进。本课题就当前应用最为广泛的离子膜法制碱进行研究设计。

本课题对离子膜烧碱的制备工艺进行了研究并针对传统工艺方法的一些缺点做了工艺及设备上的改进。同时，对于整个工厂的布局情况和车间及设备的分布情况也提出了自己的见解和方案。此次设计的主要内容包括离子膜烧碱的合成及生产工艺，列出了生产过程中所需的主要设备。此外，还包括工厂布局设计图以及车间布局图各一张。

关键词：烧碱 离子膜 合成工艺 工厂设计

An annual output of 200,000 tons of Ionic membrane caustic soda and factory design

Abstract

Caustic soda is one of the most frequently used raw materials in industrial production. Caustic soda has been widely used in the production of various chemical products fora long time. Therefore, the preparation of caustic soda itself has also received much attention, and the production process has been continuously improved.This project is to studyand design the most widely used ion-exchange membrane process for making Caustic soda.

This subject has studied the preparation process of ionic membrane caustic soda andmade improvements in the process and equipment in view of some shortcomings of traditional process methods.At the same time, it makes some plans and suggestions for the overall graphic design of the factory. The main content of this design includes the synthesis and production process of ionic membrane caustic soda, and lists the main equipment required in the production process. In addition, it also includes a factory layout design drawing and a workshop layout drawing.

Key Word: Caustic soda;Ionic membrane;Synthesis;Factory design

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 烧碱的基本性质 1

1.2 烧碱的制备 1

1.2.1 苛化法 1

1.2.2 水银法 1

1.2.3 隔膜法 2

1.2.4 离子膜法 2

1.3 国内外烧碱制备及其工艺发展现状 2

1.3.1 国内烧碱制备及其工艺发展现状 2

1.3.2 国外烧碱制备及其工艺发展现状 5

第二章 产品设计方案 6

2.1 生产原理 6

2.2 工艺流程 6

2.2.1 化盐 6

2.2.2 盐水二次精制 7

2.2.3 电解 7

2.2.4 淡盐水脱氯处理 7

2.2.5 蒸发 7

2.2.6 氢氯处理 7

2.3 主要原料及产品 8

2.4 生产过程中存在的问题 9

2.4.1 入槽盐水中Ca² 、Mg² 及其他重金属离子含量超标 9

2.4.2 电解槽工作状态下温度过高 9

2.5 生产工艺优化 9

2.5.1 化盐、盐水精制过程中预处理器的改进 9

2.5.2 电解槽清洗用废水回收 10

2.5.3 降低游离氯对管道及设备的损害 10

第三章 工厂设计 11

3.1 建厂地址选择 11

3.1.1 建厂依据 11

3.1.2 指导方针 11

3.2 工厂设备 11

3.2.1 原料消耗及产量计算 11

3.2.2 离子膜烧碱工艺主要设备 13

3.3 工厂总体布局设计 17

3.3.1 全厂区布局设计 17

3.3.2 工厂组织设计 18

3.3.3 工厂全局设计原则 18

3.4 工厂总体布局详述 18

3.5 车间布局设计 19

3.5.1 车间布局方案 19

3.5.2 车间规格设计 19

3.6 安全规范及废水处理 19

3.6.1 安全生产原则 19

3.6.2 废水处理 20

第四章 总结及展望 21

参考文献 22

致谢 24

文献综述

烧碱的基本性质

烧碱，学名氢氧化钠，化学式NaOH，它对于各种材料和人体都有非常强烈的腐蚀作用，十分危险。固态氢氧化钠具有吸收空气中二氧化碳和水蒸气的性能，但需要注意的是液态氢氧化钠则没有这种吸水性能。

就目前来看，在世界上绝大部分的化工产品生产工艺中，氢氧化钠都是必不可少的化学物质之一，甚至包括许多生活用品例如肥皂和纸张等。

烧碱的制备

众所周知，烧碱被广泛的应用于各种化工产品的制作过程中。因此，烧碱其本身的制备也一直备受关注，制作工艺不断得到改进。自二十世纪以来，被应用于烧碱制备的主流方法大致可分为四种：苛化法、水银法、隔膜法、离子膜法。

苛化法

苛化法在我国的烧碱制备中，使用率不超过3%，由于其本身工艺的缺陷以及最终产品质量低等问题，在此不过多阐述。

水银法

隔膜法、水银法、离子膜法又可以统称为电解法，它们的制备原理相同，电解盐水是其中非常重要的环节。水银法制备的产物从质量上来看完全符合要求，但是他的生产过程对环境造成了巨大的压力和污染，其中汞的存在更是对人体都有极大的危害，严重威胁到工作人员的生命安全。为了避免此类危险事件的发生，水银法的使用频率也逐渐减少，其他更为先进的方法登上舞台。

隔膜法

隔膜电解法是我国最早开始使用的烧碱制备方法，其产品及工艺流程都较为规范，但同样被更为先进的离子膜法所逐渐取代，本设计重点研究后者的制备工艺。

离子膜法

离子膜烧碱的制备工艺是我国从日本引进的，该工艺具有先进的生产理念和较高的生产效率，但是生产的工艺流程较为复杂，因此，还是有很多科研精英在对其生产工艺不断改进和优化。

离子膜法制碱愈发广泛的被应用于烧碱的生产过程中，它生产耗能少，产品质量冠绝各种烧碱制备工艺，并且克服了其他方法高污染高危害的主要缺点。离子膜法制碱工艺的不断优化，让我国的烧碱年产量稳步上升并且烧碱质量也达到一个新的标准，同时原料的消耗和废水废气的回收利用问题也得到了较好的解决，有助于我国实现绿色循环经济的目标。

请支付后下载全文，论文总字数：15474字