環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝設(shè)計2548

前言 驗研究 9 質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝 15 15 環(huán)氧樹脂，也是一種含氧物質(zhì)的穩(wěn)定劑和化學中間體，環(huán)氧基及苯氧基樹脂之主要原料；制造甘油；熟化丙烯基橡膠；纖維素業(yè)之高濕強度樹脂。環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機化工原料和精細化工產(chǎn)品，環(huán)氧氯丙烷的用途非常的廣泛。以環(huán)氧氯丙烷為原材料所制得的環(huán)氧樹脂具有：粘結(jié)性強、耐化學介質(zhì)腐蝕、化學穩(wěn)定性好、抗沖擊強度高以及介質(zhì)電性能優(yōu)異等特點，因為這些特點使得環(huán)氧氯丙烷在涂料、膠粘劑、增強材料、澆鑄材料和電子層制品等行業(yè)具有非常廣泛的應(yīng)用。遇明火、高溫、氧化劑較易燃;燃燒產(chǎn)生有毒氯化物煙霧。儲存的要求：包裝不能超過240KG，庫房要求通風、低溫、干燥;要求它要與氧化劑和酸類等要分開存放。A第一章設(shè)計背景廢漿概述在環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)方法中，雖然丙烯高溫氯化法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的工藝成熟、操作穩(wěn)定、靈活度高，但是存在“皂化廢漿”排放量巨大等缺點。環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿液主要含有大量氯化鈣、適量氫氧化鈣，少量碳酸鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有機物，成分復(fù)雜，白度不高，呈強堿性，通常經(jīng)固液分離為固體廢渣和廢液。環(huán)氧氯丙烷廢漿的特點是：環(huán)氧氯丙烷廢漿中主要含有大量氯化鈣以及適量氫氧化鈣，少量碳酸鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有機物，如果直接排放的話，對環(huán)境的危害非常大。氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等物質(zhì)，以及微量氯烷或氯醇等有機物，所以我們可以通過用環(huán)氧氯丙烷的廢渣廢液為原料，再以氯化銨提取反應(yīng)和CO碳化反應(yīng)以及脫水加干燥等工序成功制得以CaCO質(zhì)量分數(shù)達到99.5%以上的高純度輕質(zhì)碳酸23鈣為主和輕質(zhì)碳酸鎂以及不溶性中性殘渣和可循環(huán)利用的澄清透明殘液。(1)輕質(zhì)碳酸鈣的性質(zhì)及應(yīng)用鈣和二氧化碳，溶于稀酸而放出二氧化碳，它不溶于及醇。有兩種結(jié)晶，一種是正交晶體文石，一種是六方菱面晶體方解石。方解石,有刺激性。輕質(zhì)碳酸鈣是用化學加工方法制得的。由于它的沉降體積(2.4-2.8mL/g)比用機械方法生產(chǎn)的重質(zhì)碳酸鈣沉1.1-1.9mL/g)大，因此被稱為輕質(zhì)碳酸鈣輕質(zhì)碳酸鈣是將石灰石等原料段燒生成石灰(主要成分為氧化鈣)和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分形碳酸鈣,這些不同晶形的碳酸鈣可由控制反應(yīng)條件制得。輕質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑(d)分為:微粒碳酸鈣(5μm)、微粉碳(1~5μm)、微細碳酸鈣(0.1~1μm)、超細碳酸鈣(0.02~0.1μm)、超微細碳酸鈣(0.02μm)；以增加制品的容積，也可以達到節(jié)約成本的目的，碳酸鈣填入橡膠能獲得比純橡膠硫化物更高2.在塑料行業(yè)中，它在塑料制品中也能夠起到一種骨架作用，能夠?qū)λ芰现破烦叽绲姆€(wěn)定性起很大作用，也能提高塑料制品的硬度，還可以提高制品的表面光澤和表面平整性。而且在一般塑料制品中通過添加碳酸鈣的手段可以使制品的耐熱性得。皺紋漆39%以上；在水性涂料行業(yè)的應(yīng)用輕質(zhì)碳酸鈣的用途則更為廣泛，它能使涂料獲得不沉降，易分散，光澤好等特性，在水性涂料用量達到了20-60%；另外，輕質(zhì)碳酸鈣碳酸鈣在造紙工業(yè)中也起到了重要的作用，通過加入輕質(zhì)碳酸鈣，能保證紙的(2)輕質(zhì)碳酸鎂的性質(zhì)及應(yīng)用輕質(zhì)碳酸鎂的外觀：呈白色單斜結(jié)晶或者無定形粉末，無毒，無味，在空氣中穩(wěn)定。第二章環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿表面改性及反應(yīng)實驗研究2.1主要試劑及主要設(shè)備4紙、真空抽濾裝置、玻璃棒、恒溫干燥箱等由于環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿液中主要含有大量氯化鈣、適量氫氧化鈣和少量碳酸鈣、氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有機物，成分較為復(fù)雜，所以我們可以用環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿為原料，以氯化銨提取反應(yīng)、CO碳化反2應(yīng)、脫水、干燥等工序成功制得CaCO質(zhì)量分數(shù)達到99.5%以上的高純度輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、不溶性中性殘渣和可循3環(huán)利用的澄清透明殘液。(1)浸取反應(yīng)反應(yīng)方程如下Ca(oH)＋2NHCL2423`2(2)過濾操作，過濾后將濾液保留(3)碳化反應(yīng)反應(yīng)方程如下，并在反應(yīng)開始后加入五滴AD75523`22342(4)過濾將我們得到的反應(yīng)物再次用真空過濾裝置進行過濾(5)干燥，磨粉2.3實驗方法2.將三支燒杯進行編號處理，加三十克氯化銨的為一號燒杯，加三十五克氯化銨的為二號燒杯，加四十克氯化銨的為三號燒杯，我們組先拿一號燒杯開始進行實驗，我們先開始安裝攪拌裝置，將攪拌裝置放入燒杯中，然后放入二氧化碳通氣管，開始進行碳化反應(yīng)，并加入五滴AD755(AD755:粉體改性劑，它和化學反應(yīng)原理為:隨著粒徑的變小，表面靜電能增加，原生顆親水基團與粉體顆粒進行化學反應(yīng)產(chǎn)生永久性締合。親油基團朝外與樹脂相互融合。起到粒子間解聚分散、降低吸油值、增加3.開始進行過濾操作，我們準備三支新的燒瓶，準備用來盛放濾液，由于過濾所需的濾紙尺寸過大，不宜直接進行過濾操作，所以我們將濾紙進行了裁剪操作，將原本過大的濾紙裁剪至適合的尺寸，并裝入真空過濾裝置上，安裝完成后，開始我們正式的過濾操作，我們組首先抽濾的是一號燒瓶(即開始時加入氯化鈣為三十克的燒瓶)，抽濾完成后，將濾液和濾渣分別進行保留及編號，編號仍為一號，更換濾紙，將剩下的兩杯進行同樣的操作，并將所得的濾液及濾渣進行編號處理，分別為二號及4.我們將得到的濾渣進行干燥，干燥完成后，我們得到了高純度的輕質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鎂以及可循環(huán)利用的澄清透明溶2.4實驗操作圖鈣第三章環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝3.1環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖皂皂化廢液碳化Co2濾干燥磨粉氯化銨溶液濾渣過濾不溶性殘渣氯化銨消化浸取氨水3.2環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣工藝設(shè)計圖3.3關(guān)鍵設(shè)備碳化釜內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第四章物料衡算O2222323232環(huán)氧氯丙烷0.605.600.700.200.200.402.8089.54.2物料衡算111則一年可生產(chǎn)中性無害殘渣(干基)的總量為：Ca(OH)~CaCl220X1=?.??×=?.??×1010tCaCl(總)~CaCO23111100X25.983×1010×100≈5.390×1010ttCa(OH)~NH·HO~NHCl232453.50.2628×1010YC1110.2628×1010×35≈1.2429×1090.2628×1010×53.5≈1.8999×109CaCl(總)~NH·HO~CO~NHCl232242.623×102.623×1010YZ222.623×1010×35≈0.5907×10101112.623×1010×441.0397×1010111C的質(zhì)量為:22.623×1010×53.5≈1.2642×10101112121第五章設(shè)計總結(jié)反應(yīng)創(chuàng)造的新方法，我們組本次設(shè)計的內(nèi)容是利用環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿為原料，生成輕質(zhì)碳酸鈣、碳酸鎂、不溶性中性殘渣和可循環(huán)利用的澄清透明殘液的設(shè)計任務(wù)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品非常的純凈，且原料的利用率非常的高，雖然環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿的排放會對環(huán)境造成非常嚴重的危害，但是，我們可以通過對環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿的二次處理，使得原本廢棄的東西能再次得到利用，生產(chǎn)出輕質(zhì)碳酸鈣等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品對我們的日常生活幫助非常大，而且在通過處理后的環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿的危害性已經(jīng)被排除，使得排入自然環(huán)境后，對環(huán)境造成的影響大大的降低，這樣的我們的環(huán)境保護也起到了重要作用，在如今我們生活的地球的環(huán)境污染這么嚴重的情況下，這次的實驗設(shè)計也具有了非常特殊的意義。畢業(yè)設(shè)計對我們的學習生涯具有非常重大的意義，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，會遇到非常多的難題，這時，需要將我們平時所學的知識拿出來應(yīng)對這些困難，可以這么說，畢業(yè)設(shè)計是對我們在大學生活中所學知識的一次綜合考驗，使我們大學生活中的一次結(jié)業(yè)考試，但是畢業(yè)設(shè)計的意義遠不止于此，有句話叫學到老，活到老，知識的積累是一個長期的過程，需要我們不斷的學習，通過這次畢業(yè)實驗設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)了我許多的不足，不經(jīng)是在學習上，還有生活上的，在進行畢業(yè)設(shè)計時，我發(fā)現(xiàn)以我們所學的知識實在是有點不足，許多問題我都不懂，在面對許多困哪時，我所學的知識還不足以解決困難，總是時不時的需要請教老師以及各位同學，還有在進行實驗操作時，我發(fā)現(xiàn)我對我以后所需要從事的行業(yè)的了解實在是太少了，我們這個年齡，總是心氣很高，但通過這次畢業(yè)設(shè)計，我認識到了自己的許多不足，我還需要不斷的學習，不斷地使自己的知識得到累積，不斷的提升自己的綜合實力，使自己更加成熟，更加的優(yōu)秀，能夠更快的適應(yīng)之后自己的工作。在進行環(huán)氧氯丙烷皂化廢漿再反應(yīng)生成輕質(zhì)碳酸鈣的實驗時，我特別明顯的感覺到了自己腦中儲備的知識量的不足，我們組的其他成員也有相同的感受，我們組在進行實驗的操作時，無一例外，都笨手笨教的，許多次，我們都差點搞砸了這次實驗，但是我們的指導(dǎo)老師還是特別耐心的輔導(dǎo)我們，幫助我們，給我們進行操作展示，對我們提出的問題也總是及時的回答，哪怕又是我們的問題顯得非常的幼稚，老師也沒有笑我們，而是努力的幫助我們。我們也不能總是這么麻煩老師，所以實驗中所遇到的問題，總是促使著我們主動的去尋找資料來解決問題，不管是在圖書館，還是在網(wǎng)上翻閱資料，比如，某次實驗中，我們組最后生產(chǎn)的輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)量不足，我們和老師在共同的努力下，發(fā)現(xiàn)了我們所加入的氨水過少以及反應(yīng)時間過短的問題。在繪制工藝流程圖時，我們更是發(fā)現(xiàn)了自己學習上的問題，由于當時學習的不認真，導(dǎo)致我們組用CAD軟件來繪制工藝流程圖時，總是犯各種各樣的錯誤，使得我們完成的時間拖延了許久，我們耽誤了老師的時間使得我們非常的懊悔，但是，在工藝流程圖的設(shè)計和繪制過程中，非常大的提高了我們的自學能力，改善了我們在尋找學習資料并應(yīng)用方面的能力的不足，懂得了我們只有深入的了解物質(zhì)的性質(zhì)才能進一步進行應(yīng)用研究的道理，也讓我會在以后的學習中更加的努力、更加的認真，不會再有不知所措的情況的發(fā)生。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，需要我們對物料反應(yīng)進行衡算，以及對工藝流程進行畫圖排版，這使得我們不僅學習了獲得了自主學習新知識的能力，也讓我們溫習了以前所學的知識，比如我前面所說的CAD，正所謂‘溫故而知新’，但畢業(yè)設(shè)計帶給我們的好處遠不止如此，它不僅讓我們提升了自主學習能力，還讓我們學習到了許多新