中南大学株洲化工厂见习报告.doc

化学化工学院（化工）见习报告

见习地点 中盐湖南株洲化工集团
见习内容 烧碱、硫酸、PVC、钛白粉生产工艺
见习时间 2011-6-26 至2011-7-7
学生姓名 丁文辉 学号 1505090806
指导教师 杨占红

株洲化工厂见习报告

见习时间：2011年6月28日至2011年7月7日
见习单位：中盐湖南株洲化工集团（烧碱厂、PVC厂、硫酸厂、钛白粉厂）
指导老师：杨占红
一、见习目的
生产见习是我们专业知识结构中不可缺少的组成部分，通过见习使我们学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业见习又是锻炼和培养我们学生业务能力及素质的重要渠道，培养我们当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。具体目的如有以下几点:
（1）理解化工生产所涉及的主要概念，基本原理和方法
（2）了解典型化工生产工艺以及所用到的典型设备，具有一定的化工生产工艺设计能力
（3）知道工厂的组织结构、管理方法和产品质量保证体系
（4）知道与化工生产有关的新技术发展状况
二、学习内容
我们这次见习分为两个阶段，第一阶段是上有关工业生产和安全知识等的培训课，增强我们对化工生产工艺理论性知识及安全知识的了解。第二阶段，通过对实地考察株化集团的生产工艺，结合我们所学的理论知识，了解生产布局和工艺管道布局。

1.烧碱厂
烧碱是重要的化工原料。氯碱工业是化工生产的基础。NaOH、Cl2和H2都是重要的化工原料，可以进一步加工成多种化工产品，广泛用于工业生产，烧碱的化学式NaOH ,分子量40。固体烧碱一般都是白色的，具有强碱性。主要应用于有机化学、无机化学、玻璃、造纸、化学纤维、染料、肥皂、洗涤剂等工业上。

1.1烧碱的特性
有强烈的腐蚀性，吸水性（所以NaOH敞口放置，质量会增加），可用作干燥剂，但是，不能干燥二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮和氯化氢等酸性气体，因为可以和CO2等发生反应从而变质。（会与酸性气体发生反应。)且在空气中易潮解而液化（因吸水而溶解的现象，属于物理变化）；溶于水，同时放出大量热。能使酚酞变红，使紫色石蕊试液变蓝，属于强碱。腐蚀铝性物质，不腐蚀塑料。只需放在空气中数分钟，就会吸收水分，成为液态毒药。其熔点为318.4℃。除溶于水之外，氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。
1.2生产原理
隔膜法制烧碱

1.3工艺流程：
1.3.1.盐水工段：
（1） NaCl≥310g/L ; Ca2+、Mg2+≤10mg/L；SO42-≤5g/L；PH值为7.5～8.5
（2） 原料
① 粉盐：NaCl≥98%
② 配水：a.回收液 NaCl≥280g/L ,NaOH≤3.2g/L；b.脱氯淡盐水：NaCl 190～210g/L NaOH≤0.5%；c.洗泥水 NaCl≥100g/L

1.3.2. 电解工段

盐水预热温度：夏天 80±5℃；冬天 85±5℃

1.3.3. 蒸发工段

1.4注意事项
①盐水工段的水温需要高于50度，使食盐溶解度达到饱和状态。
②盐水进入配水桶需要用泵抽，水进入各个设备都是上进下出。
③盐水在澄清桶中加用了搅拌机，促使食盐溶解。
④砂滤池中的杂质泥浆用泵抽出。
⑤盐水工段的溶液都要进行化验调整， pH 要定格在中性。
⑥电解工段槽电压 < 3.5V,电解液中 NaOH 浓度在 90-150g/l的范围内。
⑦氯纯度 <95% ,氯化氢浓度 <=1%,接触压降 <35mv。
⑧氯化钠必须呈滴状间断进入电解槽。
⑨化盐出来的氯化钠溶液浓度不低于315g/l.
2.PVC厂
PVC主要成份为聚氯乙烯，聚氯乙烯属非结晶性高聚物，其玻璃化温度依分子量大小为105-75℃；与其它通用塑料相比，聚氯乙烯具有阻燃性（因为在燃烧时，PVC会释放出抑制燃烧的氯原子）和自熄性的特点，具有极好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、化学稳定性和热塑性，不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、和芳烃中能溶胀或溶解。聚氯乙烯树脂，外观为白色无定形粉末，粒径60-250μm，表观密度0.40-0.60g/ml，100ml环已酮含0.5克树脂的稀溶液粘数80-160ml/g，常温下100克树脂吸收增塑剂量20-30克。有5型、7型、8型等型号。聚氯乙烯（PVC）是世界第二大通用树脂，具有广泛的用途：用于制造水管，浴帘； 供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装、仿木材料、代钢建材等。
2.1 PVC的特性
PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。
2.2生产原料
①电石（CaC2）
规格： CaC2的含量≧67.17%（质量分数下同）
CaO的含量≦22.08%
C的含量≦1.0%，MgO的含量≦0.4%
H2S的含量≦0.15%，PH3的含量≦0.08%。
②氯气（Cl2）
规格： 纯度≧95%（体积百分比），含氧量≦0.4%。
③氯化氢（HCl）
规格： 纯度≧93%（体积百分比），含水量≦0.06%。
2.3生产原理
①乙炔工段：
主反应：
副反应：
②氯化氢工段：
③氯乙烯工段：
④聚合工段：
2.4工艺流程
电石→防爆电动葫芦→加料口→ 发生器→渣浆捕集器→正水封→喷淋塔 乙炔↓↓HCl 　↓
混合器←乙炔缓冲罐←乙炔冷却器←中和塔←清净塔←水压机←填料塔
↓ 气柜
混合气体冷却器 →混合气体深冷器 →酸雾捕集器 →混合气体预热器
↓
气体分离器← 碱洗塔← 组合塔← 氯乙烯气体冷却器← 汞器除← 转化器
↓
压缩机机前冷却器 →压缩机 →机后冷却器 →冷凝器 → 尾凝器

↓　　　　　　　　 　　 送料泵← VC贮槽← 成品冷却器← 高沸塔← 低沸塔← 水分离器
↓
聚合塔 →料浆排放槽 →料浆贮槽 →汽提塔 →离心机 →气体干燥塔
↓
自动包装线← 料仓← 振动筛← 一、二级旋风分离器
过程解释:在加料口加入的电石大小在30mm~50mm ；发生器内充N2作为保护气；正水封高度为2m ；水压机前有气柜（一般为1200的气柜）起缓冲作用；清静塔有A塔和B塔，A塔温度﹤50℃，B塔温度﹤40℃，两塔有效氯含量在0.008%~0.3%间；乙炔冷却器起冷却和脱水的作用；混合器温度控制在45℃~50℃ 之间；混合气体冷却器冷却水温度为50℃；深冷器用-14℃+20℃的冰盐水冷却；酸雾捕集器起脱酸作用；混合气体预热器起提高反应物的活性不，为下步合成作准备；转化器的一床温度≤180℃，反应70﹪，用旧触媒，二床温度≤150℃，反应30﹪，用新触媒；除汞器使混合物的含汞量﹤0.005﹪；组合塔用水循环吸收酸，并测pH；机后冷却口出来的气体温度用控制在40℃~50℃之间；尾凝口用盐水冷却；（全凝器和尾凝口出来的气体含氯乙烯气体量一般≥99.95%；高沸塔内的副产物为二氯亿万；PVC贮槽内乙炔含量≤0.002%）聚合釜（体积为48m3）内抽真空（O2能起阻聚作用，影响聚合度），加入引发剂、分散剂，冷搅半小时，再升温反应3~4小时，采用间歇操作；气提塔除氯乙烯，氯乙烯再返回聚合釜反应；离心机
2.5注意事项
①电石是易爆品，所以在发生器中严格控制温度，用水流量来控制。
②打开电石盖时，严禁用铁器敲击，因为电石是易爆物品，要确保安全。
③乙炔和盐酸的比例为1：1.06—1.09范围内，使乙炔反应完全。
④成品出厂含水值低于 0.04%，干燥很重要。
3.硫酸厂
硫酸是重要的化学工业产品，是许多工业生产中所必要的重要原料。株化集团生产的硫酸的规格主要有三种：浓度为98%的H2SO4、92.5%的H2SO4，以及105%的发烟硫酸。纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。相对密度：98%硫酸为1.8365(20℃)，93%硫酸为1.8276(20℃)。熔点10.35℃。沸点338℃。有很强的吸水能力，与水可以按不同比例混合，并放出大量的热，为无机强酸，腐蚀性很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。硫酸的用途十分广泛，主要应用在化肥、冶金、有机合成、无机盐工业等。目前98%的H2SO4市场售价为每吨600元。
3.1化学性质
浓硫酸具有很强的吸水性，能够发生碳化反应。同时它还能与金属及非金属反应而表现出一定的强氧化性 。另外，还具有酸性等性质。
3.2生产原料
①硫磺；
②硫铁矿（FeS2），其中含S≧30%，水6%～8%，粒度≦3mm。还含有少量的Cu、Pb、As、F等元素。
3.3生产原理
① 硫磺制酸（二转二吸）

② 硫铁矿制酸（一转一吸）

③ 冶炼烟气制酸（一转一吸）
3.4工艺流程
①硫磺制酸工艺流程：

②硫铁矿制酸工艺流程

3.5注意事项
①硫铁矿中必须先要测得它的含硫率，然后来进行预处理。
②沸腾炉中温度约为850o C～900o C，要求烧出的矿渣含硫率≤0.5%。
③从沸腾炉顶部出来的气体中混有水蒸汽、少量SO3、砷化物粉尘以及空气中的其它杂质气体。这些杂质会腐蚀管道，使接触室中的催化剂中毒，必须进行一系列除杂工作。
④吸收塔采用98%的H2SO4来做吸收剂温度控制在55o C以下，采用92.5—93%的H2SO4来做吸收剂温度控制在60-80o C。
⑤尾气中要求排放到空气中的SO2标准是≤400ppm 。吸收塔中总是有少量的SO2反应不完全，所以可以用氨接触法、石灰、柠檬酸钠或催化转化。

4.钛白粉厂
钛白粉学名二氧化钛，分子式为TiO2，相对分子质量为79.9，其种类有板钛型，锐钛型，金红石型。主要生产方式有浓硫酸法，氯化法，其中株洲化工厂采用的是浓硫酸法生产锐钛型与金红石型。钛白粉广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉大部分被涂料工业所消耗用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命；塑料行业是第二大用户，在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命；造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中。在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻；钛白粉还是高级油墨中不可缺少的白色颜料，含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散；纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域，化纤用钛白粉主要作为消光剂，由于锐钛型比金红型软，一般使用锐钛型，化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。
4.1化学性质
二氧化钛的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于氢氟酸。但在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性。 这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显，这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏还原催化剂。
4.2生产原料
①浓H2SO4 93%；
②钛铁矿 FeTiO3（TiO2≧48%，FeO﹥30%，Fe2O3﹤10% ）；
③钛粉。
组分
TiO2
FeO
Fe2O3
SiO2
Ai2O3
MgO
CaO
Cr2O3
水分含量
组成/Kg
485
340
100
10
10
<5
<5
<5
<5
表1 株化集团钛白粉厂铁钛矿起含量指标如下（以1000Kg矿为基础）
4.3生产原理
用钛精矿或酸溶性钛渣与硫酸反应进行酸解反应，得到硫酸氧钛溶液,经水解得到偏钛酸沉淀;再进入转窑煅烧产出TiO2。硫酸法以间歇法操作为主，生产装置弹性大，利于开停车及负荷调整。但其工艺复杂，需要近二十几道工艺步骤，每一工艺步骤必须严格控制，才能生产出最好质量的钛白粉产品，并满足颜料的最优性能。硫酸法既可生产锐钛型产品，又可生产金红石型产品。
4.4工艺流程
●流程详解
① 酸解

② 沉降：加3%AMPAM（胺甲基化丙烯酰胺）沉降剂，使固液更好地分离。
③ 真空结晶：提高系统的真空度，降低物质沸点，从而更易析出绿矾。
④ 圆盘分离：在真空状态下，将绿矾分离出来。
⑤ 浓缩：在蒸汽加热的条件下，利用升膜式钛薄膜浓缩器将稀钛液连续负压蒸发，提高钛液的TiO2浓度，使之达到水解的工艺要求。

⑥ 水解：配制高活性晶钟，将钛液加热水解成具有一定粒度和粒度分布的偏钛酸悬浮液。

⑦ 一洗、二洗：一洗是利用真空叶滤机对水解偏钛酸的物料进行过滤，洗涤，以除去其中的硫酸和以二价铁为主的可溶性硫酸盐，使偏钛酸滤饼不明显含铁，已达到初步净化的目的；二洗是采用真空叶滤机对漂白作用后的料将进行过滤，进一步除去偏钛酸中残存的铁等可溶性杂质，使偏钛酸中铁的含量锐钛≦70ppm，金红石型≦80ppm。
⑧ 漂白：在酸性介质中，用还原剂处理一次水洗后的偏钛酸，将残留在偏钛酸中的氢氧化高铁还原成硫酸亚铁，使二次水洗能够有效地除铁。
⑨ 盐处理：用K2CO3和H3PO4或ZnO作为盐处理剂，处理二次水洗合格的偏钛酸浆料，使物料在煅烧过程中其物料煅烧条件得以改善，颜料粒子的形成和晶体结构得以控制。
⑩ 煅烧：煅烧水合二氧化钛变为二氧化钛的过程，钛以白色的偏钛酸形式从钛液中沉淀出来。煅烧的目的是使偏钛酸脱水、脱硫
TiO2·xSO4·yH2O → TiO2 + xSO3 + yH2O
●工艺流程图
G5
钛白粉

磨粉

水；Fe，硫酸；蒸汽
冷却水
冷却
G6
酸解

S4

沉降分层
冷凝水槽
PAM

G7
循环冷却水

真空结晶

循环水站

冷却水至循环水站
硫酸亚铁产品；S5

分离

循环冷却水；蒸汽
冷却水至循环水站
真空浓缩

G8

30%NaOH

水蒸汽
蒸汽；水（冷却）

水解

吸片
S4（浓废酸）
25%硫酸

水蒸气
水；蒸汽
冷却水用于漂洗水
漂洗
斜片沉降回收池1

回收物料
水
水

水洗
斜片沉降回收池2

回收物料
W2
蒸汽；K2CO3、H3PO4

盐处理
水蒸汽

G9
煤气

煅烧
注：G表示废气
W表示废水
S表示固体废物

磨粉
G10

钛白粉成品

流程图说明:
过程2：将铁转化为二价，这时氢气和三价钛都起还原作用，防止二
价铁氧化。析出的FeSO4·7H2O要反复用水洗，因为FeSO4
在水中溶液度较大。
过程7：Ti(SO4)2（黑色液体）　＋　H2O　→　TiOSO4　＋　H2SO4
TiOSO4 ＋ H2O　→　TiO2·H2O（白色固体）＋　H2SO4
过程9：漂洗的结果是PH植升高，二价铁离子没有了三价钛的保护。
过程10：水洗的结果是洗掉了二价铁离子。
4.5注意事项
①加FeS沉降，应先将所有的风机开启，必须带好口罩，以防H2S中毒。
②FeS容易受潮变质，要妥善保管，同时FeS属可燃物质，应防止与水接近。
③过滤时为防止压力过大而击穿滤布形成短路造成物料不合格，板框过滤压力须控制在0.15~0.25MPa之间。
④水解：配置高活性晶种，将浓钛液加热水解成具有空粒度和粒度分布的篇钛酸悬浮液。
⑤三价钛的制备：采取一次水洗合格偏钛酸酸液、铝粉还原的方法制备出合格的三价钛溶液供漂白用

5安全知识
①安全隐患的关键点为人的不安全行为和物与人的不安全状态。
②进厂后要做到“三不伤害”，即不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害。
③NaOH与浓硫酸具有很强的腐蚀性，进厂后不能随便向上看，以免药品进入眼睛里。如果不小心沾上后，不要害怕，不要用手去抹，应立即用大量的清水清洗20～30min，严重者应送往医院。
④发生氯气泄露后，要逆着风的方向跑，以免吸入过多的氯气。
⑤在有强磁场的地方，不要带相机、手机、手表等，以防它们被磁化。
⑥在有放射性元素的地方，女生不宜呆。
⑦传动设备易卡住头发；泵机等是高速旋转的仪器，不能够乱摸；仪表、阀门等只能看，不能随意摸。且不宜戴手套，卡住难以抽出来。
⑧厂里粉尘多，堆肺影响不好，厂里的水不可以乱喝
⑨工厂地滑走的时候要小心；切不可在厂里疯打，进厂见习时切勿靠近栏杆，可能会垮掉。
三、见习总结
这次能有机会去工厂见习，我感到非常荣幸。虽然只有一个礼拜的时间，一眨眼就过去了，但是在这段时间里，在老师和工人师傅的帮助和指导下,对于一些平常理论的东西，有了感性的认识，感觉受益匪浅。这对我们以后的学习和工作有很大的帮助,我在此感谢学院的领导和老师能给我们这样一次学习的机会,也感谢老师和各位工人师傅的悉心指导.我认识了自己的很多不足，眼高手低，缺乏实际的操作经验，纪律散漫。这次见习让我找到了自己很多需要弥补的地方。比如，我们常常忽视对细节的关注，在工厂我们真正认识到，细节决定成败，一个小小的细节可能就是整个工厂成本居高不下的关键所在。还有就是我们的实际动手经验的匮乏，同学们面对机器是的茫然，不知所措，都让我们真正认识到闭门造车的不可能性。让我了解到了工厂的规模水平、生产流程以及一些常规产品的制作，在以后的业务操作中相信会有较大的帮助。也让我们对化工厂及化工厂的重要性有了深刻的认识。
时间过得很快，还有两年我们就要毕业了，这也就意味着我们即将步入社会，这些实践性的东西对我们来说是至关重要的，它让我们增加了对社会的感性认识、对知识的更深入的了解。在这次企业的见习过程中，我发现自己看问题的角度，思考问题的方式也逐渐开拓，这与见习密不可分，在见习过程中，我又一次感受充实，感受成长。