氯碱生产技术 上PDF电子书下载

第一章 绪 论 6

第二章 直流供电 6

第一节整流电路基本原理 6

1—1 半导体结构和PN结的单向导电性 6

1—1—1 导体、半导体和电解质 6

目录 6

1—1—2 PN结 7

1—2 硅整流管和晶体闸流管 8

1—2—1 硅整流管（硅二极管） 8

1—2—2 晶体闸流管（可控硅） 9

1—3 负载性质对整流器工作过程的影响 10

1—4—1 整流电路的一般概念 12

1—4 单相带中线和单相桥式整流电路 12

1—4—2 单相带中线整流电路 13

1—4—3 单相桥式整流电路 13

1—4—4 单拍与双拍电路对比 14

1—5 多相整流电路 14

1—5—1 三相带中线整流电路 15

1—5—2 三相桥式整流电路 15

1—5—3 双星形带平衡电抗器整流电路 15

1—5—4 两种大功率整流器常用电路的对比 17

1—6 可控整流 17

1—7 整流器主电量计算 18

1—7—1 整流器各部分电流的平均值和有效值 18

1—7—2 整流器直流电压与变压器阀测电压的关系式 20

1—8 整流器的换相压降、功率因数和电压调整率 21

1—8—1 换相过程和换相压降 21

1—8—2 整流器的功率因数 23

1—8—3 电压调整率 24

第二节整流变压器和调压器 24

2—1 变压器一般原理 24

2—1—1 普通变压器 24

2—1—2 变压器线圈的极性 25

2—1—3 自耦变压器 26

2—1—4 变压器漏磁感抗 26

2—1—5 变压器的等效电路和特性试验 27

2—1—6 三相变压器及其联结组别 28

2—2 整流变压器的磁势平衡和网侧电流波形 30

2—2—1 整流变压器的用途和特点 30

2—2—2 多相整流变压器磁势平衡和网侧电流波形 30

2—3 整流变压器额定容量和参数测算 34

2—3—1 额定容量的含义 34

2—3—2 双星形带平衡电抗器联结的整流变压器容量计算 34

2—3—3 三相桥式整流变压器容量计算 35

2—3—4 整流变压器漏磁感抗的测试和计算 35

2—4 有载分接整流变压器和有载分接自耦调压器 36

2—4—1 有载分接整流变压器 37

2—4—2 有载分接自耦调压器 39

3—1 整流器的过电流和过电压保护 40

3—1—1 过电流保护 40

第三节整流器的保护、控制和直流电计置 40

3—1—2 过电压保护 41

3—2 晶闸管整流器触发电路概述 43

3—2—1 门极触发特性 43

3—2—2 门极控制开通时间 44

3—2—3 对触发装置的基本要求及其组成 45

3—3 饱和电抗器 47

3—3—1 饱和电抗器的种类和基本特性 47

3—3—2 自饱和电抗器工作原理 48

3—3—3 饱和电抗器调压深度计算 49

3—4 直流电流互感器 51

3—4—1 串联式直流电流互感器 51

3—4—2 并联式直流电流互感器 53

3—5 新型直流大电流计量用传感器 54

第四节整流装置变流效率和功率因数计算 56

4—1 变流效率的定义及标准规定损耗项目 56

4—1—1 变流效率的定义 56

4—1—2 整流装置的标准规定损耗 56

4—2 整流元件的正、反向损耗 57

4—3 主变压器、调压器与电抗器的损耗 58

4—3—1 变压器、调压器的损耗计算通式 58

4—3—2 按正反激磁接线的中性点有载分接整流变压器的有功损耗计算 58

4—3—3 带正、反接调压线圈的自耦调压器的有功损耗计算 59

4—3—4 饱和电抗器的铜损和铁损 59

4—4 开关操作过电压、换相过电压保护系统和快速熔断器损耗 59

4—4—3 快速熔断器损耗 60

4—4—1交流侧三相阻容吸收装置电阻的损耗 60

4—4—2 换相过电压保护系统电阻的损耗 60

4—5 导电排损耗 61

4—5—1 整流机组内部连接导电排损耗 61

4—5—2 导电排的交流电阻Rac的计算 61

4—5—3 导电排的直流电阻Ro的计算 61

4—5—4 直到电解厂房隔墙为止的直流导电排损耗 62

4—6 整流装置变流效率计算汇总表 62

4—7 导电排感抗和整流机组功率因素计算 62

4—7—1导电排感抗计算 62

4—7—2 导电排感抗造成的电压降 63

4—7—3 整流机组功率因素计算 63

5—1—1 整流装置额定电压和电流 64

5—1—2 硅整流装置和晶闸管（可控硅）整流装置的主要系列 64

5—1 电化学用整流器主要系列和选用原则 64

第五节整流装置的安全经济运行 64

5—1—3 硅整流装置的调压方式及辅助设备 65

5—1—4 确选定整流装置的等效相数 66

5—2 提高变流效率和功率因素的新技术 66

5—2—1 变压整流装置的研制和应用 66

5—2—2 同相逆并联新技术的应用 67

5—2—3 可用于两种运行方式的三相五柱式变压整流器 67

5—3 整流装置的安全运行 68

5—3—1 冷却系统及冷却水质量要求 68

5—3—2 整流器安装运行中安全注意事项 69

5—3—4 整流器其它配套设备安装运行中的注意事项 70

5—3—3 整流变压器安装运行中安全注意事项 70

第一节食盐 72

1—1 食盐的性质、种类和储运 72

1—1—1 食盐的性质 72

第三章 盐水制备 72

1—1—2食盐的种类和组成 73

1—1—3食盐的储运 74

1—2—2 影响设备能力的发挥 75

第二节盐水精制的原理和工艺控制 75

2—1 精制的目的 75

1—2—1 影响精制剂的消耗及精制操作 75

1—2食盐质量对生产的影响 75

1—1—4 氯碱工业对食盐质量的要求 75

2—1—1 盐水中的杂质对电解及其它工序的影响 76

2—1—2盐水的精制原理 76

2—2 隔膜法盐水精制流程概述 77

2—3 盐水精制的工艺控制 80

2—3—1 温度 80

2—3—2 精制控制点及精制反应时间 82

2—3—3 影响盐水澄清的因素 83

2—3—4 精盐水PH值的控制 84

2—4 电解液或回收盐水碳酸化及盐泥的综合利用 85

2—4—1 电解液或回收盐水碳酸化 85

2—5—3 精盐水质量指标 86

2—5—1 化盐控制点 86

2—5—2 精制控制点 86

2—5 盐水精制工艺控制点及消耗定额 86

2—4—2 盐泥的利用 86

2—5—4 隔膜法盐水制备消耗定额 87

第三节主要设备及操作 87

3—1 化盐桶 87

3—1—1 操作流程 88

3—1 2 化盐桶主要尺寸的确定 88

3—2澄清设备 88

3—2—1道尔型澄清桶 89

3—2—2 斜板（蜂窝）型澄清桶 93

3—2—3 浮上澄清桶 99

3—3—1 虹吸式过滤器 105

3—3 过滤设备 105

3—3—2重力式过滤器 107

3—4 洗泥设备 111

3—4—1 三层洗泥桶 111

3—4—2板框压滤机 113

第四节盐水制备工艺计算 114

4—1 物料平衡公式推导 114

4—1—1 符号 114

4—1—2 盐水精制反应 114

4—1—3 盐水配水及中和（使用中性盐水）过程 116

4—1—4 三层洗泥桶排出废泥含NaCl 118

及带走水量的计算 118

4—1—5 水平衡计算 123

4—2—1 食盐消耗量计算 124

4—2例题 124

4—2—2废泥体积 125

4—2—3 三层洗泥桶排出废泥中NaCl浓度计算 126

4—2—4 精制剂消耗量计算 126

4—2—5补充水量计算 127

4—2—6 蒸汽消耗量计算 127

第四章 食盐溶液电解 129

第一节电化学的基本概念 129

1—1概述 129

1—1—1 电的导体 129

1—1—2 电离与离子迁移 129

1—1—3 电导 131

1—1—4电极电位 132

1—2—1 法拉第第一定律 135

1—2电解定律 135

1—2—2法拉第第二定律 136

1—3电流效率 137

1—4 槽电压 139

1—4—1 理论分解电压 139

1—4—2过电压 140

1—4—3 第一类导体的电压降 140

1—4—4 电解质中的电压降 141

1—4—5 隔膜电压降 141

1—4—6 接触电压降 142

1—5 电能的消耗 143

2—1—1 原理 144

第二节电解制烧碱的生产方法 144

2—1 隔膜法 144

2—1—2工艺流程 146

2—1—3 电解槽 147

2—2水银法 151

2—2—1原理 151

2—2—2工艺流程 153

2—2—3电解槽 154

2—3离子膜法 157

2—3—1原理 157

2—3—2工艺流程 158

2—3—3技术特性 159

2—3—4电解槽 160

第三节立式吸附隔膜电解槽 163

3—1 石墨阳极电解槽 163

3—1—1 电解槽的结构 163

3—1—2 电解槽制作 170

3—2 金属阳极电解槽 176

3—2—1 技术特性 177

3—2—2电解槽结构 179

3—2—3 我国金属阳极电解槽的主要槽型 180

3—2—4 电解槽的制作 180

3—2—5 电解槽的检修 181

3—2—6钌钛涂层 182

3—3—1 设备选择及计算 185

3—3 设备选择与布置 185

3—3—2 设备的布置 190

第四节影响电解槽技术经济指标的主要因素 192

4—1 影响电解槽技术经济指标的主要因素 192

4—1—1盐水质量 192

4—1—2 电解槽温度 192

4—1—3 电解碱液中氢氧化钠浓度 193

4—1—4 阳极液PH值 197

4—1—5电流波动 197

4—1—6电流密度 198

4—2 工艺控制指标及消耗定额 200

4—2—1 工艺控制指标 200

4—2—2 消耗定额 203

第五节安全技术与工业卫生 204

5—1 燃烧爆炸与防范 204

5—1—1 关于氯中含氢问题 204

5—1—2关于氢气系统着火及爆炸问题 206

5—1—3 关于电火花的防止 206

5—2 触电事故与防止 207

5—3 氯气中毒与防治 207

5—3—1 氯气中毒症状 207

5—3—2预防措施 207

5—5 汞中毒与防治 208

5—4—3 预防措施 208

5—4—2中毒途径 208

5—4—1铅的性质 208

5—3—3 氯气中毒的救护 208

5—4 铅与铅盐中毒 208

5—6 烧碱对人体的损伤 209

第六节电解的物料衡算及能量平衡 209

6—1 物料衡算 209

6—1—1 化学反应方程式 209

6—1—2 送入电解槽的盐水量 210

6—1—3 电解碱液体积 210

6—1—4 电解碱夜带出杂质 210

6—1—5 付反应及其计算 211

6—1—6 溶液上方蒸汽分压计算 213

6—2—1 带入电解槽热量 214

6—2能量衡算 214

6—2—2带出热量 215

第五章 电解碱液蒸发 218

第一节电解碱液蒸发的理论与计算 218

1—1传热学基础 218

1—1—1 传热的三种方式 218

1—1—2传热定律 218

1—1—3 蒸发器中的传热 224

1—2 电解碱液蒸发的基础知识 229

1—2—1 电解碱液的性质 229

1—2—2 电解碱液蒸发中的结晶过程 232

1—2—3 电解碱液蒸发的热消耗和温差损失 233

1 —3—1 物料平衡估算 238

1—3 电解碱液蒸发的工艺计算 238

1—3—2 热量平衡估算 241

1—3—3 各效蒸发器传热面积估算 242

第二节蒸发工序的生产工艺 247

2—1 工艺流程简介 247

2—1—1双效顺流流程 247

2—1—2 三效顺流流程 247

2—1—3 三效逆流流程 250

2—1—4 三效四体顺流两段蒸发流程 253

2—2主要操作条件选择 254

2—2—1 生蒸汽压力 254

2—2—2 真空度 254

2—2—3 电解碱液浓度 256

2—2—4 电解碱液预热温度 257

2—2—5蒸发器液面高度 257

2—2—6 出碱浓度 257

2—2—7 回收盐水质量 258

2—3 影响蒸发装置经济运行的其它因素 258

2—3—1 影响生产能力的因素 258

2—3—2 影响蒸发汽耗的因素 260

2—3—3 影响碱损失的因素 261

第三节蒸发工序的主要设备与辅助装置 261

3—1 蒸发器 261

3—1—1 蒸发器的分类与基本结构 261

3—1—2 常见的几种蒸发器 263

3—1—3 蒸发器基本尺寸的估算 270

3—2—1 离心机 273

3—2 盐处理设备 273

3—2—2 滤盐箱 275

3—3 蒸发工序的辅助装置 276

3—3—1 电解碱液预热装置 276

3—3—2 采盐装置 277

3—3—3 成品碱后处理装置 281

3—3—4真空装置 283

3—3—5疏水装置 287

1—1概述 290

1—1—2 氯气处理的主要任务 290

1—1—1 氯气与液氯 290

第一节氯气处理及输送 290

第六章 氯氢处理及液氯 290

1—1—3吸收过程 291

1—2 氯气处理的工艺流程和控制 300

1—2—1 流程介绍 300

1—2—2 工艺控制指标 306

1—3 氯气处理主要设备 306

1—3—1填料塔 306

1—3—2板式塔 311

1—3—3 列管热交换器 322

1—3—4 氯气压缩机 327

1—3 5 气液分离器 329

1—3—6 氯气的除雾 329

1—4—1物料衡算 331

1—4 氯气处理的物料衡算和能量衡算 331

1—4—2能量衡算 334

1—4—3 物料平衡及能量平衡 335

1—5 事故氯气的处理 336

第二节氢气处理 339

2—1 氢气的处理 339

2—2 氢处理工艺流程及控制指标 339

2—2—1 氢处理工艺流程 339

2—2—2 氢处理工艺控制指标 339

2—3 氢处理主要设备 341

2—3—1氢气冷却塔 341

2—3—2氢气压缩机 343

2—4 氢处理的物料衡算及能量衡算 346

2—5氢气系统的安全设施 350

第三节氯气的液化 351

3—1概述 351

3—1—1 制造液氯的目的 351

3—1—2 氯气的液化 352

3—1—3 液氯的制造 355

3—2 液氯生产工艺流程 356

3—3液氯设备 359

3—3—1液化器 359

3—3—2液氯热交换器 360

3—4液氯钢瓶 361

3—4—1液氯钢瓶 361

3—4—3 液氯钢瓶充装、使用、运输、贮存中的安全措施 362

3—4—2充装率和充装系数 362

3—4—4 液氯钢瓶的清洗和试压 363

3—5 液氯生产的物料计算及能量计算 364

3—5—1物料计算 364

3—5—2能量计算 365

3—6三氯化氮 366

3—6—1 三氯化氮及在氯中的存在 366

3—6—2 氯中三氯化氮去除 367

3—6—3 防止三氯化氮爆炸的措施 368

第七章 固碱生产 369

第一节概述 369

1—1 氢氧化钠的一般物化性质 369

1—3—2 液碱与固碱的比例 370

1—3—3 一种低浓度固碱 370

1—2 固碱的主要用途 370

1—3—1 生产固碱的基本条件 370

1—3 固碱生产的选择 370

1—4 固碱的质量标准 372

第二节锅式法固碱 374

2—1 生产原理和操作 374

2—2 工艺流程及主要工艺控制指标 376

2—2—1 工艺流程 376

2—2—2 主要工艺控制指标 376

2—3物料和热量计算 378

2—3—1物料衡算 378

2—3—2热量衡算 379

2—5 大锅的配置及计算 382

2—5—1 大锅的规格 382

2—4 原材料及动力消耗定额 382

2—5—2 大锅数量的确定 383

2—5—3 如何延长大锅寿命 383

第三节膜式法固碱生产 384

3—1 生产原理 384

3—1—1 升膜蒸发 384

3—1—2 升膜蒸发器中的沸腾传热过程 384

3—1—3 45％碱液在升膜蒸发器中的操作条件 387

3—1 4 降膜蒸发 387

3—1—5 降膜蒸发器中的蒸发传热过程 388

3—2—2 主要工艺控制指标 392

3—2工艺流程及主要工艺控制指标 392

3—2—1 工艺流程 392

3—3 物料和热量衡算 394

3—3—1 物料衡算 394

3—3—2热量计算 396

3—4 原料碱液的预处理 399

3—4—1 加糖处理法 400

3—4—2其他处理法 400

3—5熔盐载热体 401

3—5—1 熔盐的性质 401

3—5—2 熔盐混合物的配比与使用 403

3—5—3 熔盐系统的安装与开车 404

4—1—1 升膜蒸发器的工艺计算 405

4—1升膜蒸发器 405

3—6 原材料及动力消耗定额体铬产 405

第四节膜式法固碱生产中的主要设备介绍 405

4—1—2 升膜蒸发器的结构讨论 408

4—2 降膜蒸发器 416

4—2—1 降膜蒸发器的工艺计算 416

4—2—2降膜蒸发器的结构讨论 418

4—3 以超纯高铬铁素体不锈钢管代替镍管作降膜蒸发器 422

4—3—1 对超纯高铬铁素体不锈钢在碱液中的腐蚀试验 423

4—3—2 以超纯高铬铁素体不锈钢管代替镍管作降膜管的生产试验 432

4—4 片状固碱的生产 435

4—4—1 片碱工艺生产流程 435

4—4—3 片碱机的热量计算 438

4—4—2 片碱生产主要工艺控制指标 438

4—4—4 片碱机的工艺计算 439

4—4—5片碱机的结构讨论 440

第五节固碱的包装 445

5—1桶碱包装 445

5—1—1锅式法固碱的桶碱包装 445

5—1—2膜式法固碱的桶碱包装 445

5—2 片碱包装 445

第六节烧碱灼伤与紧急护理 446

6—1 烧碱灼伤的原因 446

6—2 烧碱灼伤的病理浅析 446

6—3 烧碱灼伤现场的紧急抡救与护理 447