1、系部名称：化学与生物工程学院 专业： 应用化学年级_ 班级：_ 姓名： _ 学号:_ 实践单位： XXXX 有限公司 实践时间： 2013 年 07 月 17 日 至 2013 年 08 月 17 日 共 31 天一 .实习目的：通过实践，了解应用化学的基础知识在实践中的应用，认识应用化学在现实生活中的应用状况；认识应用化学的发展趋势。明确在大学中后几年的理论学习和专业技能训练的内容和目的.二 .实践内容 东岳泡花碱厂工厂简介东岳泡花碱厂始建于一九四三年，位于中国东部海滨城市-青岛，是目前中国最大的硅酸钠生产厂。其主导产品硅酸钠年生产能力达到 40 万吨，拥有硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠、硅胶、硅
2、溶胶等五种产品，是中国硅化物系列产品的专业生产厂。主要产品介绍水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，又称泡花碱。水玻璃可根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃，其分子式分别为 Na2O.nSiO2 和 K2O.nSiOz.式中的系数 n 称为水玻璃模数，是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比（或摩尔比）。水玻璃模数是水玻璃的重要参数，一般在 1.5-3.5 之间。水玻璃模数越大，固体水玻璃越难溶于水，n 为 1时常温水即能溶解，n 加大时需热水才能溶解， n 大于 3 时需 4 个大气压以上的蒸汽才能溶解。水玻璃模数越大，氧化硅含量越多，水玻璃粘度增大，易于分解硬
3、化，粘结力增大。硅酸钠(Na2SiO3)又名泡花碱、水玻璃(xNa2O。ySiO2)，无色、青绿色或棕色的固体或粘稠液体。 硅酸钠是由硅石(石英砂)、纯碱(或土碱)在熔化窑炉中共熔，冷却粉碎制得，其燃料为媒、天然气、煤气均可。泡花碱生产工艺可分为干法和湿法两种，通常所使用的是干法生产固体泡花碱，再经溶解转变成所需规格的液体泡花碱，其转换率为 1:2.5。生产泡花碱的原料为石英砂、纯碱，将二者按一定比例混合送至反射窑炉中，经高温煅烧溶化炉水淬后包装即为固体泡花碱。固体泡花碱有利于运输、贮存。将固体泡花碱在一定温度、压力下将其溶化成液体即为液体泡花碱。化学反应式为： Na2CO3SiO2 Na2S
4、iO3CO2 另一种重要的产品是偏硅酸钠。偏硅酸钠的分子式：Na2O.SiO2.XH2O X 为O，5，9。偏硅酸钠产品碱性强，去污能力强，易溶于水，具有良好的分散性和乳化性，不溶于乙醇，能够吸收空气中的水分和二氧化碳发生潮解。干法和湿法生产流程图如下：一.干法工艺干法工艺是将石英砂和钠盐 (主要指 Na2CO3、 Na2SO4 ) 搅拌均匀 ,在 1400 左右的高温下熔融反应。根据原料不同又分为纯碱法和芒硝法。生产过程都包括配料、煅烧、浸溶、浓缩等四道工序.具体过程是:A :配料与熔融:纯碱或芒硝与石英砂按比例 ,经搅拌机搅均匀后经贮槽、加料斗由螺旋输送机加入反射炉或马蹄焰炉进行熔融反应。
5、炉内采用重油或煤作燃料 ,燃烧温度达 1450 1500 (不低于 1350 )进行如下反应:Na2CO3 + nSiO2 Na2O nSiO2 + CO2 2Na2SO4 + C + 2nSiO2 2Na2O nSiO2 + 2SO2 + CO2 B :浸溶:熔窑加入生料时 ,已熔融的水玻璃即可从下料口流入冷却槽中 ,经小型履带式输送机送入贮料桶内 ,过磅后由电动行车将桶内的玻璃块吊起倒入滚筒内 ,根据块子重量及不同产品规格加入适量水 ,通入蒸汽溶解 ,蒸汽压力一般为 014015MPa ,液筒转速为 24r/min ,溶解到一定浓度后放入沉清槽内 ,经自然沉清除去杂质。C:浓缩:除去杂质后
6、的溶液送到浓缩槽内进行浓缩 ,采用蒸汽间接加热 ,槽底利用熔窑烟道气余热加热 ,溶液浓缩至要求浓度时即为成品。11111 干法生产中采用 Na2CO3 和Na2SO4 对比在传统生产中一般采用Na2CO3 作为原料,由于纯碱价格昂贵,加之全国各地发现芒硝矿藏或副产芒硝资源,而芒硝价格低廉,有些厂家用芒硝替代纯碱取得很好效果。芒硝法工艺流程简单,对原料要求不苛刻,产品质量尚好,能达到国家规定的二级品标准,最主要一点是大大降低生产成本,目前芒硝市场价格仅为纯碱的1/ 21/ 3 。当然采用芒硝作原料后对生产也有不利影响 , 由于芒硝熔点高出纯碱33 ,因而能耗稍高,同时在生产中如果芒硝还原不完全时
7、,有芒硝水存在与水接触飞溅形成“硝水”问题。要克服以上两个缺陷可以采用改进炉型,由反射炉改用马蹄焰炉,修建反应炉时选用不同耐火材料,同时在硝水液面适当撒一层煤粉还原,克服“硝水”飞溅现象11112 干法生产改进方向由于干法生产产品质量好 ,因而它仍是我国目前泡花碱生产的主要方法之一。但由于其能耗大、成本较高等缺点 ,在市场竞争中缺乏竞争力 ,必须进行技术改造 ,改造方向主要是一方面要改进炉型 ,淘汰反射炉 ,改用马蹄焰炉以节省能耗;另一方面推广采用芒硝作原料替代纯碱以大幅度降低生产成本 ,从而提高生产企业经济效益。112 湿法生产工艺湿法生产泡花碱又分为传统湿法工艺和活性SiO2 常压生产工艺
8、两种。11211 传统湿法生产工艺传统湿法生产泡花碱产量高 ,能耗低 ,劳动强度低 ,原料易得 ,但该法只能生产模数小于 215 的产品 ,其生产原理是石英砂在高温烧碱中溶解生成硅酸钠 ,反应式为 2NaOH + nSiO2 Na2O nSiO2 + H2O。工艺过程包括配料混合 ,加热反应及过滤浓缩等几个操作过程。11212 活性 SiO2 常压生产工艺活性 SiO2 常压生产泡花碱是在近几年的三废治理过程中开发的一种新工艺 ,其机理是利用工业生产中产生的副产品或下脚料中的活性 SiO2 (或硅胶)在常压下加热与烧碱反应生成硅酸钠。反应方程式与传统湿法工艺相同 ,工艺流程见图 2。在磷肥工业
9、中生产过磷酸钙副产品(即含氟硅胶) 或高锌铁矿制取活性 ZnO 的下脚料(活性 SiO2) 经用大量的水冲洗并压滤,除去杂质 ,然后与天然碱制烧碱的废渣或液碱按一定比例混合强力搅拌并加热至 6080 ,反应 12h ,过滤杂质,再将清液加热浓缩或减压脱水到所需浓度即得成品。对磷肥企业来说开发此产品有着显著的社会效益和经济效益。2 我国泡花碱应用情况泡花碱在我国的应用历史比较悠久,其用途极广,几乎遍及各个行业211 肥皂及洗涤剂工业中的应用泡花碱在制皂工业中是最有价值的填料,肥皂中掺入泡花碱后可增加硬度及洗涤能力,防止肥皂酸败并能缓冲肥皂中的碱性以及减少肥皂在硬水中的损耗。同时肥皂中的Na2Si
10、O3组成能使泡沫稳定,有助于油类污物的浮化作用 ,水玻璃在合成洗涤中的应用主要利用其助洗效果。由于水玻璃与其它助洗剂在一起使用时能起互相协调的作用,它在洗涤剂中表现以下几个功能: 防腐功能; 缓冲功能; 悬浮、胶溶、稳定泡沫作用; 起配料、喷粉的功能。213 在造纸及助染、漂白、浆纱等轻纺工业中的应用利用水玻璃作为造纸的填料可使纸张在造纸机上操作顺利,在压辊上不发生粘连,使上、下毛毡的损耗减少,能使造纸机排出含有纤维性的白水沉降速度加快,还能增加纸张强度及抗水性,保持纸张表面光滑便于印刷。在用于染彩色纸张时,可增加吸附能力并使染料容易固定,缩短打浆时间,节省漂白原料。也可用于除去废纸上的油墨,
11、再制成白纸等。在纺织工业中水玻璃被大量用于丝织品加重的浆料及浸渍剂,还在织物染色和压花纹时作为媒染剂和固着剂。215 在铸造工业中的应用根据水玻璃胶粘性能用于铸造生产中析出无定形的SiO2 作为粘剂,粘合砂和粘土颗粒,使之按人们的设计粘结成铸造用的铸型和芯型。在铸造生产中,水玻璃还被用作精密铸造铸型的粘结材料,石蜡铸造就是其中之一。在电气仪表、汽车拖拉机、军工生产、石化机械等行业的制造中,该法是制造复杂零件中较有效的方法之一。用水玻璃作粘结剂采用石蜡铸造的铸件尺寸精密、表面光滑,只需保留很少的加工余量,甚至不必进行切削加工处理即可满足要求。3 我厂开发无水泡花碱的可能性就泡花碱产品本身而言,它
12、是一种和纯碱、氯化钙性质类似的大宗化工原料产品,前面已经说过其应用领域十分广泛,国内市场也基本供求平衡。但模数高的固体泡花碱产品不但在国内仍有较大市场,而且在日本等国际市场十分看好。去年日本几家化工公司来我厂商谈合资生产60kt/ a 固体泡花碱项目 ,产品全部返销日本。从这一信息我们可以看出,在象日本等工业化国家里,泡花碱的生产呈萎缩趋势,需转产国外。而我们在生产泡花碱方面具有很大优势:纯碱就地供应,方便充足;东海石英砂其数量和质量在全国堪称一流,连国内最大泡花碱厂青岛泡花碱厂都从东海采购石英砂,东海石英砂矿到我厂只有60 多公里;同时随着石化产品的国际化接轨,重油也不难解决,因此我厂生产高
13、质量泡花碱产品具有各项外部有利条件。寻求最佳合作伙伴,共同开发60100kt/ a固体泡花碱,产品主要供出口。在经济上、技术上是完全可行的。三 .实习体会本次实习基于我们有了一定的专业知识基础上进行的。让我们对自己的专业方向有了深入了解和感悟：实际生产跟我们学习的理论知识有着较大的差别的。比如：书本知识比较系统化、概念化，而实际生产因工厂资金、政策法规、人员配置等诸方面的影响，更多的是根据周围情况，从而建厂生产。本次实习以参观实习为主，旨在开拓我们的视野， ，理解专业课程增强专业意识。实习环节可以分为：工厂简介、安全注意事项、工段介绍、实地参观这四个步骤。实习方式主要是企业管理人员和企业技术人
14、员以讲座形式介绍有关内容等大家对工厂有一定了解后，在技术员的带领下我们到生产车间参观，顺便向技术生产工作人员了解相关知识。泡花碱厂，看了一个自动化控制室，各种有危险的地方都安装监控设备，这样能够减少对工人的危险系数，而且能够二十四小时监控确保工艺流程的连续化生产，同样我感到我们要学好化学以外，还要学习其他的知识，来满足更高复合型人才的要求。在生产产品的过程中产生的副产物，一般都需要回收再利用。产生的废碱运送到青岛碱厂再利用，能够共同增加经济效益，而且能减少对环境的污染。实习的结束，标志着我们即将步入社会这个大课堂：面临着择业和就业的问题。有人说，实习是让我们明白：在专业方面有比较深刻地认识，掌
15、握专业上所需要的一切知识，这样在今后的工作中，我们处理起问题才能够游刃有余，不会被困难压垮，机遇只给有准备地人，只有我们不断的充实自己的头脑，才能够更有信心的微笑着面对挑战，让自己成为生活和事业上的强者。我不会否认，也不敢苟同。未来的可能性较多，如何选择对自己最有利的一面，让自己的性格，处事方式变得圆滑起来才是首要的。知识是学不完的，只要保持一颗求知的心，和永不停歇的动力，足矣。也许，很多人毕业后并不从相关专业，这样我们就更需要学习各方面不同的知识以及一些为人处世的态度和方法。以后就业单位不会像老师那样点点滴滴、细致入微地告诉我们要做什么，应该怎么样去做。那么自身的态度就占了主导位置。虽然大家说，大学校园是半个社会，可毕竟还有另外半个对我们而言很陌生，甚至难以接受，会有很多事情和问题是我们未曾接触过的，只有敢于承担用于拼搏并努力解决问题才能在社会上立足。社会不会同情弱者，也不会为了一个人的不适应而改变，每个人都应积极主动的是自己去适应他，慢慢的我们就可以自信和从容的面对问题了。改变不是融合，改变不是迷失自我，改变是为了更好适应社会。有人说看人与自然 ，发现社会其实比动物世界更恐怖：动物们失败了还有从来的机会，在社会中竞争更加激烈。如果失败了，可能会输得尸骨无存。
