年产10万吨碳酸钡工艺设计

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1、Chloroacetic acid北方民族大学学士学位论文 论文题目: 年产十万吨碳酸钡工艺设计(碳化法)院(部)名 称: 化学与化学工程学院 学 生 姓 名: 吴蔓祺 专 业: 化学工程与工艺 学 号:20213061指导教师姓名: 谢 明 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间: 北方民族大学教务67摘 要 碳酸钡不仅是广泛应用于显像管、蓄电池、电容器、陶瓷、搪瓷、光学玻璃、颜料、涂料、橡胶、油漆、铁氧体、焊条、水处理、钢铁渗碳、无线电元件、高层建筑用砖及其他钡盐制造等行业的重要的无机化工产品之一1,8，还可以用作净水剂和杀鼠剂5。本次毕业设计是采用碳化法生产碳酸钡，碳化法的优点在于

2、所得产品质量稳定、生产成本较低8。根据生产要求和查阅的资料，进行碳化法生产碳酸钡的工艺设计以及相关设备的设计和选型。利用AutoCAD制图软件画出工艺流程图、设备布置图，使设计成果能基本满足生产要求。关键字：碳酸钡，碳化法，工艺设计北方民族大学化学工程与工艺专业2012届本科生毕业设计AbstractBarium carbonate not only is widely used in battery, capacitor, tube, ceramic, enamel, optical glass, paint, coating, rubber, paint, ferrite, welding

3、 rod, water treatment, steel cementite, radio components, high-rise building with brick and other Barium salt manufacturing industries of the important one of the products of inorganic chemicals, can also be used as a applicability and kill the rats agent.The graduation design is use carbonization m

4、ethod to product barium carbonate, the advantages of the method is to income carbide, stable product quality, production cost is low.According to the production requirements and access to information, carries on the carbonization method barium carbonate production process design and related equipmen

5、t design and selection. Use AutoCAD drawing software draw the process flow diagram, equipment layout, which makes the design results can basic to satisfy the production requirements.KEY WORDS: Barium carbonate ,Carbonization ,Process design 目 录前 言1第一章 碳化法生产碳酸钡31.1 碳化法生产碳酸钡的探讨31.1.1沉淀碳酸钡工艺流程31.1.2 生产

6、原理41.2 三废的治理61.2.1废气的治理61.2.2 废渣的治理81.2.3 废水的治理8第二章 碳化工段工艺探讨92.1 连续碳化工艺92.1.1 碳化机理92.1.2 反应温度102.1.3 硫化钡的浓度102.1.4 二氧化碳的流量102.2 连续碳化新工艺的探讨122.3 结论14第三章 工艺设计及设备选型153.1 概述153.2 设计依据153.2.1 生产能力163.2.2 原料规格163.3 工艺计算163.3.1 物料衡算163.4 热量计算183.5 设备计算193.5.1回转炉(基础数据)193.5.2 浸取器243.5.3碳化塔的设计303.5.4加热水箱换热面积

7、的确定323.5.5 石灰窑323.5.6 泵343.5.7 过滤机35第四章 设备选型364.1 设备的选型依据364.2 主要设备一览表364.3 主要工艺控制点一览表37第五章 结束语38致 谢39参考文献40外文翻译41英语原文50附 录60北方民族大学化学工程与工艺专业2012届本科生毕业设计前 言 碳酸钡是重要的基本化工原料之一, 也是最为重要的钡盐之一，它应用于电子行业、玻璃和陶瓷行业、化工原料的生产等领域。随着科学技术及其它行业的发展, 碳酸钡的应用领域日益扩大, 对其质量及性能的要求也越来越高。我国碳酸钡产品正朝着系列化、规格化、专用化方向发展7, 以满足不同行业的要求。我国

8、生产碳酸钡最常用的方法有：复分解法、纯碱法、毒重石法、碳化法9。复分解法生产碳酸钡可使碳酸钡产品硫含量非常低，但碳酸钡精制步骤复杂且不易获得高纯度产品；纯碱法生产碳酸钡，其生产流程短，产品纯度高，而且原料易得，但生产的碳酸钡含有碱性组分而且硫化钠溶液较稀，回收利用价值不大；毒重石法生产碳酸钡产品含硫和其他杂质较少，但产品成本高，操作条件困难；碳化法生产碳酸钡产品硫及碱含量较低，但设备较复杂，流程较长7。经综合各因素分析比较，以碳化法生产碳酸钡所得的产品质量较稳定，成本较低，所以中国工业生产碳酸钡主要采用碳化法。我国碳酸钡生产厂家在不断增加，生产能力也在提高中，据统计，2021 年全国就已有14

9、个省、市、自治区的30余个厂家从事碳酸钡生产，而总产能达50万t/a产能万口以上的主要有河北集钡盐集团、贵州镇宁红蝶钡业公司、山东青岛集益化工集团、山东诸城众泰化工、湖北京山楚天钡盐、湖北楚星集团、湖南大荣化工农药、湖南宏湘化工、河南洛阳化工、山东安丘化工三厂4。近年来, 国内汽车、建筑业的发展和家电行业的繁荣带动了磁性材料、无线电元件及工业陶瓷的增长,从而拉动了市场对碳酸钡的需求量。我们国家在汽车、工业陶瓷等相关行业中，对碳酸钡的需求量为每年3万到4万吨，碳酸钡还可作为三聚磷酸钠（五钠）的湿法磷酸除硫酸根用。我国的彩电显像管玻壳的生产需要大量的使用到粒状碳酸钡, 因为碳酸钡具有较强的X射线、

10、射线屏蔽能力, 在玻壳中加人碳酸钡能有效地吸收高压电流产生的射线、射线, 防止其对人体的危害。办公自动化设备及电脑的普遍化使用, 在一定程度上促使碳酸钡在国内的需求不断增长。随着现代生活中电子产品的精美小巧化, 类似集成电路和电容器等配件也变得小巧, 生产此类产品需要以高纯度的碳酸钡为原料 ,因此高纯碳酸钡的市场得以拓展。我国对高纯碳酸钡的年需求量在1000t左右, 其中需要进口200t。预期在未来一段时间内就会有所增长。据调查显示,显像管玻壳在碳酸钡消费结构中占38%, 磁性材料占15%, 陶瓷及渗碳剂各占7%, 相关钡盐制造占17%, 其余占18%。而国际市场上，一些发达国家因为资源短缺、

11、生产成本高、环境受到破坏等原因, 碳酸钡的产量日益降低, 从而加强了与我国相关企业的合作，合资生产碳酸钡。因为部分国际电子产品龙头企业在东南亚的投资, 也使这些国家成为碳酸钡的消费大国。碳酸钡在国际市场消费组成为玻壳45%, 热处理剂6%, 玻璃制品20%, 陶瓷工业4%, 蓄电池1%, 电容器4%, 建材2%, 精制工业水3%, 其他钡盐制造25%4。为满足碳酸钡消费的国内国际市场的需求，碳酸钡的生产技术有了突飞猛进的发展。我们在生产碳酸钡中引入了一些新技术，使生产的碳酸钡更加适应市场需要。微机配料的引入使原料破碎得以自动控制, 使原料混合更均匀、配比更精准, 提高了生产效率, 减少了粗硫化