一、实习目的
通过对化工各车间的实际学习,初步了解联合制减法原理和工艺流程、各车间的主要设备以及特点、各车间岗位的特点,并且对江苏省连云港化工厂的发展历史、企业模式等做相关了解。通过对化工设备的实际学习,了解其工作原理。
在学习相关专业知识后,通过生产实习,理论联系实际,巩固书本知识,学习动手实践技能,丰富与提高理论知识;同时接触了解生产的形式,以及实际生产有可能遇到的问题以及解决方法;最后,为以后融入社会上岗工作提供机会。
二、实习单位
企业简介:化学工业集团有限公司是由原化肥厂改制成立的国有独资公司。企业始建于19xx年,19xx年投产,是全国首批小联碱企业,生产能力3000吨,经过几十年的发展,目前拥有固定资产2.3亿,占地22万M2,员工2365人,19xx年兼并一个企业,托管一个企业,19xx年生产能力扩大到10万吨,完成工业总产值2.2亿,销售收入2.1亿,实现利润1200万元.
主要产品:磷酸;纯碱;碳酸钠(重质);碳酸氢钠;焦亚硫酸钠;氯化铵;磷酸氢钙;硅酸钠;氨基甲酸铵;氮肥;合成氨;氯化铵(农用);混配复合肥料;煤气;
三、实习内容
(一)实习过程
进厂第一天由学长和老员工对该厂生产工艺进行介绍,并讲述一些实习过程的安全要领。后面由车间工艺员介绍和解说该车间工艺流程和设备以及操作控制,并带领参观各个设备并作详细介绍。我们认真听讲并作相应笔记。
(二)联合制碱法的方法、原理及特点
1、过程
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。根据NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使
NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。
2、原理侯氏制碱法原理
NH3+CO2+H2O=NH4H
CO3
NH4HCO3+NaCl=NaH
CO3↓+NH4Cl
总反应方程式:
NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4
Cl
2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)
侯氏制碱法又名联合制碱法
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
优点
保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CO2,革除了CaCO3制CO2这一工序。
注:纯碱就是碳酸钠
3、特点
针对索尔维法生产
纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起,联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来,作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。为了实现这一设计,在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中,在侯德榜的严格指导下,经过了500多次循环试验,分析了20xx多个样品后,才把具体工艺流程定下来,这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%,也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵,解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度,赢得了国际化工界的极高评价。1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。所谓“联合制碱法”中的“联合”,指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起,利用了生产氨时的副产品CO2,革除了用石灰石分解来生产,简化了生产设备。此外,联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙,而用可作化肥的氯化铵来回收,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。联合制碱法很快为世界所采用。
侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。他要制纯碱(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
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