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纯碱尾气净化与回收系统设计

作　者: 李方彬
导　师: 施光明；韦思虎
学　校: 四川大学
专　业: 化学工程
关键词: 纯碱尾气净化回收淡液蒸馏
分类号: TQ114
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文简要介绍了联合制碱法纯碱尾气产生的类型、主要成份以及对消耗的影响，剖析小联碱尾气净化与回收装置中存在的问题，提出了小联碱企业纯碱尾气净化与回收的生产工艺。本课题从四个方面完善现有纯碱尾气净化与回收系统：（1）碳化尾气净化；（2）滤碱机过滤尾气净氨；（3）出碱槽NH₃、CO₂的回收与利用；（4）炉气冷凝液的蒸馏与回收。重点研究纯碱碳化尾气、滤碱机过滤尾气与煅烧炉气三者结合的净化与回收工艺，分析淡碱液作为滤碱机洗水的可能性，并对净化与回收的主要设备——淡液蒸馏塔及其辅助装置进行了工艺设计。新工艺中软水全部进入滤碱机过滤尾气净氨段，提高了过滤尾气净氨效率，达到97.4％；滤碱机过滤尾气的净氨水，作为碳化尾气净氨和煅烧炉气洗涤，并不影响净氨效率，碳化净氨总效率达到98.7％；淡碱液循环碱度不会积累，也不会对纯碱产品质量和氯化铵碱性物造成影响。蒸馏炉气冷凝液表明，以M I作为吸收剂，NH₃的净氨率达到98％，CO₂回收率达到30％，尾气中的CO₂再用于碳化制碱，氨和二氧化碳得到回收利用；废淡液中氨的浓度低于0.5tt，CO₂低于0.03tt，可直接作为软水使用，降低了含氨杂水的总量，使纯碱系统不再多余含氨杂水，改善了环境。出碱槽采用密封加罩的方式，每吨纯碱约回收CO₂ 13 Nm³/t碱～15 Nm³／t碱。消耗明显降低，氨耗由380 kg／t碱下降到352 kg/t碱，盐耗由1160 kg／t碱下降到1146 kg／t碱。四川大学硕士学位论文本课题实现了各种含氨杂水的综合回收与利用，解决了困扰联合制碱企业母液平衡问题，带来了较好的社会效益和经济效益，对目前我国联合制碱企业、尤其对中小型联碱企业实现纯碱尾气的净化与综合利用、降低产品消耗、减少环境污染具有现实的指导意义。关键词:纯碱尾气净化回收淡液蒸馏

全文目录

中文摘要  2-4
英文摘要  4-9
第1章总论  9-18
  1.1 概述  9
  1.2 国内外纯碱生产概况  9-13
    1.2.1 国外纯碱供需现状  9-11
    1.2.2 国内纯碱供需现状  11-13
  1.3 纯碱生产工艺  13-16
    1.3.1 天然碱加工  13
    1.3.2 索尔维制碱法  13-14
    1.3.3 联合制碱法  14-15
    1.3.4 联合制碱法与氨碱法纯碱的比较  15-16
  1.4 课题提出的理由  16-17
    1.4.1 课题提出的背景  16-17
    1.4.2 改造的必要性和紧迫性  17
  1.5 小结  17-18
第2章纯碱尾气净化与回收系统分析  18-26
  2.1 联合制碱法纯碱生产工艺  18-20
    2.1.1 联合制碱法纯碱生产原理  18
    2.1.2 联合制碱法纯碱生产工艺流程  18-20
    2.1.3 联合制碱法纯碱生产工艺的特点  20
  2.2 纯碱尾气净化与回收系统现状  20-23
    2.2.1 生产装置存在的问题  20-22
    2.2.2 纯碱尾气净化与回收现状  22-23
  2.3 纯碱尾气系统分析  23-25
  2.4 小结  25-26
第3章纯碱尾气净化与回收系统设计  26-39
  3.1 MI净化纯碱尾气的可行性  26-28
  3.2 纯碱尾气净化与回收利用  28-32
    3.2.1 总体思路  28-29
    3.2.2 出碱槽逸散尾气回收  29-30
    3.2.3 碳化尾气与过滤尾气的回收  30
    3.2.4 炉气冷凝液及含氨杂水的蒸馏回收  30-31
    3.2.5 纯碱尾气净化与回收工艺流程  31-32
  3.3 查定及数据处理  32-34
  3.4 讨论与分析  34-38
    3.4.1 碳化尾气与过滤尾气净氨  34
    3.4.2 MI净化效率  34-35
    3.4.3 循环淡碱液浓度不会积累  35-36
    3.4.4 淡碱液作滤碱机洗水对滤碱机洗涤效果的影响  36-37
    3.4.5 含氨杂水回收的水平衡  37-38
    3.4.6 对氯化铵碱性物影响问题  38
  3.5 小结  38-39
第4章淡液蒸馏塔及辅助装置工艺计算  39-67
  4.1 设计依据  39
  4.2 原始数据  39-40
    4.2.1 设计计算能力  39
    4.2.2 气象条件  39
    4.2.3 大气压力  39
    4.2.4 湿度  39-40
    4.2.5 冷却水温度  40
  4.3 淡液蒸馏塔工艺与设备计算  40-55
    4.3.1 原始数据  40
    4.3.2 原始数据的处理  40-42
    4.3.3 物料与热量衡算  42-47
    4.3.4 淡液蒸馏塔塔板计算  47-55
  4.4 塔顶冷凝器计算  55-57
    4.4.1 冷凝器热负荷  55-56
    4.4.2 冷却水耗量  56
    4.4.3 换热面积  56-57
  4.5 废淡液换热器计算  57-58
    4.5.1 一级换热(炉气冷凝液段)  57
    4.5.2 二级换热(循环水冷却段)  57-58
  4.6 淡液蒸馏尾气回收塔工艺计算  58-67
    4.6.1 工艺参数处理  58-59
    4.6.2 工艺计算  59-62
    4.6.3 回收塔工艺计算  62-67
第5章经济效益评价  67-69
  5.1 投资概算  67
  5.2 经济效益评价  67-69
第6章结论  69-71
参考文献  71-73
声明  73-74
在读期间发表论文及获奖情况  74-75
致谢  75-78

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