300km3a环氧氯丙烷皀化废浆综合利用新工艺初步设计.docx

目录
前 言 3
第一章 设计背景 4
1.1.环氧氯丙烷概述 4
1.1.1环氧氯丙烷理化性质 4
1.1.2环氧氯丙烷的应用 5
1.2轻质碳酸钙、碳酸镁概述 7
2.1概述 9
2.2主要药品及设备 9
2.2.1主要药品 9
2.1.2主要设实验装置 9
2.4实验前准备 9
2.5.1浸取反应 9
2.5.2碳化反应 10
2.5.3过滤 10
2.5.4干燥和产品处理 10
2.5.5实验过程展示 10
图2-4 成品轻质碳酸钙 12
第三章 生产工艺初步设计 13
3.1环氧氯丙烷皂化废浆综合利用工艺流程 13
3.2碳化反应釜剖面结构图 14
3.3反应设备平面平置图 15
3.4环氧氯丙烷皂化废浆制备轻质碳酸钙的关键技术 16
3.4.1浸取反应 16
3.4.2碳化反应 16
3.4.3产品干燥 17
3.5 课题研究的意义 17
第四章 工艺计算 18
4.1技术指标 18
4.2物料衡算 18
4.2.1 浸取与碳化反应过程的物料衡算 18
4.3物料衡算表 20
第五章 设计总结 21
参考文献 24
前 言
环氧氯丙烷皂化废浆主要是丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷过程中经过皂化反应而留下的，虽然这种方法工艺成熟、操作稳定、灵活度高，但是却有皂化废浆排放量巨大的缺点。环氧氯丙烷皂化废浆液主要含有大量氯化钙、适量氢氧化钙，少量碳酸钙、氧化铁、氧化铝、氧化硅等，以及微量氯烷或氯醇等有机物，成分复杂，白度不高，呈强碱性，通常经固液分离为固体废渣和废液，废渣付费处理，废液部分循环、部分排入废井，成本较大，对环境危害较大。所以为了减小经济成本，将大量的环氧氯丙烷皂化废浆更加有效地利用，也为了更好的保护生态环境，制定出一套解决环氧氯丙烷皂化废浆的综合利用方案刻不容缓，因此在颜鑫教授的指导下，我们设计出了以环氧氯丙烷皂化废浆和废渣为原料，以氯化铵提取反应、CO2碳化反应、脱水、干燥等工序成功制得CaCO3轻质碳酸钙、碳酸镁、不溶性中性残渣和可循环利用的澄清透明残液氯化铵的工艺流程，同时也给出了详细的工艺计算和物料衡算。
将环氧氯丙烷皂化废浆先用氯化铵溶液浸取，在电动搅拌装置下进行浸取反应，反应过程中记录温度与pH值，当一定时间反应完全之后进行过滤，滤去其中的杂质，留下滤液和滤渣，滤渣可以进行再次利用，再将滤液进行下一步反应，加入计算好量的氨水和通入二氧化碳进行碳化反应，在反应过程中间加入一定量的AD755改性剂，加入改性剂之后可以有效地使碳酸钙更好的生成沉淀，降低它的溶解度，一定时间后明显看到溶液逐渐变得浑浊，待反应完全之后，pH值若达到7左右，则表示反应已经完全，用抽滤机抽滤，得到碳酸钙和滤液氯化铵，将碳酸钙干燥，磨粉就得到成品轻质碳酸钙，而滤液氯化铵则可以重复利用在浸取反应阶段或者应用于其他化学反应，这是这套利用方法最大的优点，设计出的这种工艺流程不但解决了环氧氯丙烷皂化废浆的利用问题，还可以进行反应物的重复利用，可以说是一箭双雕，对一些企业的皂化废浆产量大问题的解决具有着重大的意义。
第一章 设计背景
1.1.环氧氯丙烷概述
1.1.1环氧氯丙烷理化性质
（1）物理性质：
氯丙烷的分子式为C3H5CIO,密度为1.18 g/cm³。是人为制备的一种有机化合物，有类似氯仿气味的无色液体，熔点-25.6℃，沸点116.11℃（101.3kPa）微溶于水，除了甘油、石油系烃外，可混溶于醇、醚、四氯化碳、苯等多种有机溶剂。对天然树脂、合成树脂、纤维树脂、清漆、涂料等有较强的溶解能力。在20℃时，环氧氯丙烷在水中的溶解度为6.58%，水在环氧氯丙烷中的溶解度为1.47%。可与水形成共沸物，其沸点为88℃，含环氧氯丙烷75%
（2）化学性质：
环氧氯丙烷分子中含有两个活泼的原子，可与多种物质反应，生成种类繁多的衍生物。此外环氧氯丙烷本身能发生均聚或与其它物质发生共聚，制备多种特殊用途的高分子化合物。
环氧氯丙烷与水反应生成3-氯丙二醇。

与盐酸作用生成β,β′-二氯异丙醇。

与氰化氢发生加成反应生成γ-氯-β-羟基丁腈。

用钠或钠汞齐还原生成烯丙醇。

与硫化氢反应生成1-氯-3-巯基-2-丙醇。

与醇和酚在催化剂存在下发生反应，生成α-氯乙醇-γ-醚、缩水甘油醚或甘油-α,γ-二醚。

环氧氯丙烷与氨或胺反应，生成1,3-二氨基丙醇或N-取代产物。

与醛或酮反应得到二噁烷衍生物。

与β-酮酸酯或丙二酸酯的钠盐反应，得到γ-内酯衍生物。

环氧氯丙烷用氟化氢或氟化硼作催化剂可以发生聚合作用。

1.1.2环氧氯丙烷的应用
环氧氯丙烷是一种用途较为广泛的基本有机化工原料，是合成甘油的中间体，也是合成环氧树脂、氯醇橡胶等产品的主要原料。它可用于制造玻璃钢、胶粘剂、阳离子交换树脂、电绝缘制品，也可用于溶剂、增塑剂、稳定剂、表面活性剂和医药等行业，还可用于制造各种具有特殊功能的合成树脂。 （1）医药合成
4-羟基吲哚、环氧氯丙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中反应生成中间体1-（1H-吲哚-4-氧基）-3-氯-2-丙醇，然后中间体与异丙胺反应,合成出了目标产物吲哚洛尔{1-（1H-吲哚-4-氧基）-3-[（1-甲基乙基）氨基]-2-丙醇}。吲哚洛尔为发现的具有增强抗抑郁作用的β－受体阻滞剂，还可以作为5-HT1A受体部分激动剂和拮抗剂，此外吲哚洛尔系列药物还可用于治疗许多原因所致的心律失常，对血管迷走神经性昏厥有显著疗效。
（2）生产甘油
以环氧氯丙烷为原料四步合成，技术成熟，单耗低，产品纯度≧99%，加压法生产能力比常压法提高7.5倍，收率达98%，但流程长，消耗氯与碱较高，生产中有氯化钙、有机氯化物腐蚀严重，污水量大。法国改为直接水解（不经环氧氯丙烷），不用石灰乳，无需氯化钙后处理。
（3）制备环氧树脂
双酚A型环氧树脂具有良好的绝缘性能、黏合能力、耐高温性能，出众的力学性能等，可用于户内外涂装、电子产品及化学设备的铸造等。通用的合成方法主要是双酚A、环氧氯丙烷在氢氧化钠水溶液中进行开环、闭环反应得到环氧树脂。双酚A型环氧树脂的合成主要包括一步法和两步法工艺。一步法合成反应是在氢氧化钠、或氢氧化钾溶液中进行，但是环氧氯丙烷在强碱性水溶液中往往会发生水解，导致产品的环氧值低，氯含量高。两步法合成反应过程漫长，原料消耗和纯化过程较为麻烦。行业内也有科研人员研究出使用固碱法和溶剂法等
（4）表面活性剂
以二甲胺、叔胺和环氧氯丙烷为原料，多乙烯多胺为交联剂，可以合成一种环氧氯丙烷胺清水剂，此清水剂具有优良的除油和除悬浮物性能。
在四丁基溴化铵催化下,以酚胺醛树脂聚醚型破乳剂DLA-6和环氧氯丙烷经过开环聚合反应合成破乳剂DLA-6-1，用于三元复合驱采出液破乳剂。
（5）EP稀释剂
环氧树脂粘度高，实际操作（特别是浇铸工艺和浸渍工艺）十分不便，而且，已固化的树脂呈脆性，从而 限制了它的应用。消除上述缺陷的简便的方法是使用稀释剂。常用的稀释剂有丙 酮、苯、甲苯、邻苯二甲酸酯类等。这些稀释剂不参与树脂固化过程中的化学反应，所以，在树脂固化时，会有部分逸出，而造成制品有气泡、体积收缩和内应力等缺陷，影响环氧树脂制品的质量。用槚如酚和环氧氯丙烷等为原料，合成一种新型活性稀释剂——槚如酚基缩水甘油醚，这种活性稀释剂分子中的长键取代基，除参与树脂的固化反应之外，还能起良好的增柔作用，因此与常用的活性稀释剂如环氧丙烷苯基醚（简称690）相比，柔性更为突出，可有效地降低环氧树脂的粘度，提高环氧树脂制品的柔性，并赋予优良的机械性能和绝缘性能。
（6）制备氯醚橡胶
以环氧氯丙烷为原料生产的氯醇橡胶是橡胶的新品种，氯醚橡胶是侧基含氯、主链含醚键的橡胶，是由环氧氯丙烷、环氧乙烷和烯丙基缩水甘油醚3种单体均聚或共聚形成的弹性体，所以它又可以分为ECH均聚物、ECH/EO二元共聚物和 ECH /EO/AGE 三元共聚物。氯醚橡胶的结构决定了它具有很多特殊性能。共聚型氯醚橡胶在一般油和普通溶剂中不易膨胀，具有良好的耐热、耐油、耐候和气密性，在低温无增塑剂存在下具有较大的挠性，具有优于丁腈、氯丁和丁基橡胶的某些特有的功能。它以独特的半导电特性应用在复印机和激光印刷机等设备的导电胶辊和显影胶辊而备受关注。
（7）纸张增强剂
PAE树脂是当今使用最多的增湿强剂，是已二酸、二乙烯三胺和环氧氯丙烷的合成产品。PAE树脂作用原理也是形成网络耐水结构。Fischer等人研究指出，PAE树脂增湿强度的机理不是由树脂和纤维素架桥而产生的，而是由PAE树脂之间自身架桥形成耐水结构产生的。
1.2轻质碳酸钙、碳酸镁概述
1.2.1轻质碳酸钙、碳酸镁的主要用途
（1）轻质碳酸钙：
①橡胶行业
碳酸钙是橡胶工业中使用最早量最大填充剂之一，碳酸钙大量填充在橡胶之中，可以增加制品的容积，从而节约昂贵的天然橡胶达到降低成本的目的，碳酸钙填入橡胶能获得比纯橡胶硫化物更高的抗张强度耐磨性，撕裂强度，并在天然橡胶和合成橡胶中有显著的补强作用，同时可以调整稠度。
②塑料行业
碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用。
③油漆行业
碳酸钙在油漆行业中的用量较大，是不可缺少的骨架，在稠漆中用量为30%以上，酚醛磁漆4-7%里酚醛细花纹皱纹漆39%以上。
④水性涂料行业
在水性涂料行业的应用，用途更为广泛，能使涂料不沉降，易分散，光泽好等特性，在水性涂料用量为20-60%。
⑤其它
另外，碳酸钙在造纸工业起重要作用能保证纸的强度，白度，成本较低。在电缆行业能起一定的绝缘作用。还能作为牙膏的摩擦剂。
（2）轻质碳酸镁：
用作医药中间体、解酸剂、干燥剂、护色剂、载体、抗结快剂；在食品中作添加剂、镁元素补偿剂；在精细化工上用于生产化学试剂；在橡胶中作补强剂、填充剂；可作绝热、耐高温的防火保温材料；制造高级玻璃制品；搪瓷陶瓷起表面光亮作用；制作镁盐、颜料、油漆、日用化妆品、造船、锅炉制造。涂料工业用作配件颜料、油漆、油墨的填充料，可增加白度和遮盖力。
1.2.2 轻质碳酸钙、碳酸镁的市场前景及投资方向
（1）轻质碳酸钙：目前，中国碳酸钙总产能达到约3000万吨（其中轻钙约1000万吨）。中国已经发展成为世界轻质碳酸钙第一大生产与消费国，生产地主要集中在四川、广西、广东、安徽、江西、湖南、河南等省区。目前我国轻钙厂家约400家，平均每家产能不足3万吨。整体来看，轻质碳酸钙行业集中度非常低，企业规模普遍较小。随着国民经济的快速发展，轻质碳酸钙需求量仍处上升趋势，尤其是近几年建筑业按国家要求将门窗塑钢化，供排水管道的以塑代钢，同时造纸行业碱性施胶技术的推广及普及和外贸出口量的增加等，更扩大了轻质碳酸钙的应用市场。今后，功能化、专用化将成为轻质碳酸钙发展的趋势，并且产品结构也将发生很大变化。高档产品如纳米级碳酸钙、超微细碳酸钙、医用级和食品级碳酸钙；各种表面改性的专用碳酸钙，如天然橡胶专用、合成橡胶专用、涂料专用轻质碳酸钙，必将大量投放市场，以满足市场需求。
（2）轻质碳酸镁：随着精细化工产品的快速发展，镁盐系列化和专用型产品正在迅速发展之中。从性能和用途来看，轻质碳酸镁是目前生产和销售规模最大的镁盐系列产品之一。随着冶金、塑料、橡胶、油漆、造纸等行业的发展壮大，对轻质碳酸镁的需求量呈逐年上升趋势。国外轻质碳酸镁生产量较少，镁盐产品以氧化镁为主。据美国矿山局统计，美国所生产的镁化学品0%来自液体矿（海、湖、井中的卤水），其次是菱镁矿。其中最具商业价值的镁化学品是碳酸镁和氧化镁，美国生产碳酸镁和氧化镁的企业主要有美国矿业公司、GTE公司、马瑞思镁公司、道化学公司、莫顿国际公司、普瑞密尔公司等十几家。近几年轻质碳酸镁在国内市场中用量增长比较快，一直维持在10%以上的增长，价格基本保持稳定。目前各行业每年对各种镁盐的总需求量在40万t左右,其中橡胶、塑料、造纸等行业需要轻质碳酸镁约8万t～15万t,在陶瓷企业的用量在3万t以上,其它行业需要各种镁盐产品约为15万t～25万t。同时国家每年还要向外出口一部分镁盐产品，近几年来轻质碳酸镁的出口量呈现高速递增趋势。目前国内轻质碳酸镁生产企业产品单一、经济效益差,要改变这种被动局面除上述各点之外，还应开发新品种，满足不同用户需求，积极拓宽市场，使产品系列化，如医药级重质碳酸镁、食品级碳酸镁等，国内外市场均有较大需求，应引起行业关注。轻质碳酸镁产品系列化、功能化、微细化，不仅能满足各类用户的需求,同时也可大大提高本行业经济效益。
第二章 实验研究
2.1概述
目前，环氧氯丙烷皂化反应的废浆利用的主要方式，是用氯化铵浸取反应、过滤，再用二氧化碳进行碳化反应,并加入AD755改性剂，再进行过滤，最后经过脱水，干燥等工序制取高纯度轻质的碳酸钙。
2.2主要药品及设备
2.2.1主要药品
环氧氯丙烷皂化废浆，氯化铵溶液，二氧化碳气体，AD755改性剂，氨水
2.1.2主要设实验装置
烧杯，玻璃棒，电动搅拌器，真空抽滤装置，恒温干燥箱等
2.3 实验原理
环氧氯丙烷皂化废浆的浸取反应：

碳化反应：

2.4实验前准备
（1）清理实验装置：用自来水清洗烧杯，抽滤瓶，平底漏斗，电动搅拌器的搅拌器。
（2）检查实验装置：检查烧杯，抽滤瓶平底漏斗，是否有破裂，电动搅拌器能否正常运行，搅拌器是否固定好，真空泵是否能正常使用，二氧化碳输出装置是否堵塞。
2.5实验过程
2.5.1浸取反应
在烧杯中加入3000mL的环氧氯丙烷皂化废浆，分为三份，逐一放在电动搅拌器中搅拌30分钟，分别加入30mL，35mL，40mL的氯化铵溶液，每五分钟记录一次温度和pH值。
反应30分钟后，用抽滤瓶和真空抽滤装置过滤，留下滤液备用，留下滤渣二次利用。
2.5.2碳化反应
将留下的滤液放到一个干净的烧杯中，再放入电动搅拌装置搅拌，并通入二氧化碳气体和氨水，直到反应完全，反应后加几滴AD755改性剂，让碳酸钙更好的生成。
当pH值在7左右时，停止二氧化碳的通入，结束反应。
2.5.3过滤
碳化反应结束后，用抽滤装置进行过滤，尽量把水分过滤干净，之后停止真空抽滤装置，将成品放入干净的烧杯中。
2.5.4干燥和产品处理
将过滤得到的轻质碳酸钙放入干燥箱内干燥，几个小时后就可以得到成品轻质碳酸钙。
干燥完成后，将成品打包，并贴上标签。
2.5.5实验过程展示
环氧氯丙烷皂化废浆经过浸取反应，和碳化反应之后得到的轻质碳酸钙无论是物理性质和化学性质都接近高质量的产品轻质碳酸钙，这次环氧氯丙烷皂化废浆的综合利用实验无疑是成功的。

图2-1 碳化反应

图2-2 逐渐生成碳酸钙 溶液变浑浊

图2-3，抽滤

图2-4 成品轻质碳酸钙
第三章 生产工艺初步设计
3.1环氧氯丙烷皂化废浆综合利用工艺流程
在本实验中，通入二氧化碳气体进行反应，要加入计算好的氨水，让氯化钙与氨水的碳化反应，反应完全，并且在碳化反应过程中加入AD755改性剂，可以让碳酸钙更好的生成，降低碳酸钙的溶解度。

图3-1 环氧氯丙烷皂化废浆生产轻质CaCO3技术路线
具体工艺流程为：将环氧氯丙烷皂化废浆通入消化浸取反应釜中，往釜中通入一定量的氯化铵溶液，开启搅拌器开始反应，反应过程中记录温度和pH值，反应一定时间后，进行过滤，留下滤液，送入碳化反应釜，将滤渣和不溶性中性杂质保留，再次利用，滤液通入完全后，开启搅拌器，通入二氧化碳和计算好的氨水，反应完全，之后再次进行过滤，得到沉淀碳酸钙，将滤液氯化铵溶液保留，再次进行消化浸取或者保留进行其他方式的利用，将成品干燥，再进行磨粉处理，得到成品轻质碳酸钙。
3.2碳化反应釜剖面结构图
图3-2 碳化反应釜剖面结构图
3.3反应设备平面平置图

图3-4环氧氯丙烷皂化废浆综合利用流程工艺一楼平面布置图
图3-5环氧氯丙烷皂化废浆综合利用流程工艺二楼平面布置图
3.4环氧氯丙烷皂化废浆制备轻质碳酸钙的关键技术
3.4.1浸取反应
环氧氯丙烷皂化废浆中的氢氧化钙与氯化铵反应称为浸取反应，反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+NH₃·H₂0。在浸取反应釜中反应完全之后，过滤，滤去溶液中的其他杂质，保留滤液和滤渣。由环氧氯丙烷皂化反应留下来的皂化废浆，由加料器缓慢注入浸取反应釜，再启动搅拌装置，之后慢慢加入一定量的氯化铵溶液，反应过程中每一段时间观察并记录温度和pH值，待反应完全时，进行过滤，过滤完成后，滤渣送往再利用反应工段，滤液进入下一碳化反应器。
3.4.2碳化反应
浸取反应过滤后的滤液进入碳化反应釜之后就开始碳化反应，将二氧化碳储罐中的二氧化碳由碳化反应釜的釜底进入碳化反应釜进行反应，控制二氧化碳流量，然后加入适量AD755改性剂，反应过程中观察pH值的变化，当pH值在7左右时，则反应达到完全，过滤之后得到产品轻质碳酸钙。加入AD755改性剂是为了降低碳酸钙颗粒的溶解度，发挥分散稳定作用，让沉淀更好的生成，而且又生成了氯化铵，可以重复利用，降低了原料的浪费。
主要反应方程式为：
CaCl2+ NH₃·H₂0+CO2=CaCO3 + 2NH4Cl
3.4.3产品干燥
将成品送入干燥装置，干燥完成后送入成品包装车间。
3.5 课题研究的意义
本课题是对环氧氯丙烷皂化反应留下来的皂化废浆的综合利用的研究，生产环氧氯丙烷的丙烯高温氯化法生产环氧氯丙烷虽然工艺成熟、操作稳定、灵活度高，但是存在“皂化废浆”排放量巨大的缺点。为了能充分利用皂化废浆，使它变废为宝，减少环境污染，所以对皂化废浆中主要物质进行研究，将杂质变为能够再次利用的产品。
第四章 工艺计算
4.1技术指标
主要技术指标

Ca(OH)2/%
CaCl2/%
Mg(OH)2/%
Fe2O3/%
Al2O3/%
SiO2/%
CaCO3/%
H2O％
环氧氯丙烷皀化废浆
0.50
5.00
0.60
0.30
0.30
0.40
3.0
98.1

4.2物料衡算
每年的环氧氯丙烷皂化废浆含量：300km3/a
年工作量：300天
氧化钙的相对分子质量：111
氯化铵的相对分子质量：53.5
碳酸钙的相对分子质量：100
氨水的相对分子质量：35
二氧化碳的相对分子质量：44
氢氧化钙的相对分子质量：74
氢氧化钙的密度：2.24t/m3
氯化钙的密度：2.15t/m3
三氧化二铁的密度：5.24t/m3
三氧化二铝的密度：3.9t/m3
二氧化硅的密度：2.648t/m3
4.2.1 浸取与碳化反应过程的物料衡算
由每年300km3的环氧氯丙烷皂化废浆换算可知：
300km3=3×1011m3
由各物质的技术指标可知每年各物质的体积为：
三氧化二铁的体积为：3×1011×0.3×10−2=0.9×109m3
三氧化二铝的体积为：3×1011×0.3×10−2=0.9×109m3
二氧化硅的体积为：3×1011×0.4×10−2=1.2×109m3
氢氧化钙的体积为：3×1011×0.5×10−2=1.5×109m3
氯化钙的体积为：3×1011×5×10−2=1.5×1010m3
由各物质密度可知皂化废浆中各物质的年质量为：
三氧化二铁的质量为：0.9×109×5.24=4.716×109t
三氧化二铝的质量为：3.9×0.9×109=3.51×109t
二氧化硅的质量为：2.648×1.2×109=3.1776×109t
氢氧化钙的质量为：2.24×1.5×109=3.36×109t
氯化钙的质量为：2.15×1.5×1010=3.225×1010t
则一年可生产中性无害残渣（干基）的总量为：
（4.716+3.51+3.1776）×109=1.14036×1010t
由氢氧化钙与氯化钙的关系：
Ca(OH)2 ~ CaCl2
74 111
3.36 x 1010 X1
计算出X为:
3.36×1010×11174=5.04 × 1010t
所以总的氯化钙质量为：
3.225+5.04×1010=8.265×1010t
再由氯化钙与碳酸钙的关系：
CaCl2 （总）~ CaCO3
111 100
8.265 × 1010 X2
算出碳酸钙的质量为：
8.265×1010×100111≈7.45×1010t
所以一年300km3的环氧氯丙烷皂化废浆可生产轻质碳酸钙约为7.45×1010t
由氢氧化钙与氨水，氯化铵的关系：
Ca(OH)2 ~ NH3·H2O ~ NH4Cl
74 35 53.5
3.36×109 Y1 C1
算出Y1的质量为：
3.36×109×3574≈1.59×109t
算出C1的质量为
3.36×109×53.574≈2.43×109t
再由总的氯化钙与氨水，二氧化碳，氯化铵的关系：
CaCl2 （总）~ NH3·H2O ~ CO2 ~ NH4Cl
111 35 44 53.5
3.729 × 1010 Y2 Z C2
计算出Y2的质量为：
3.729×1010×35111=1.18×1010t
Z的质量为：
3.729×1010×44111≈1.48×1010t
C2的质量为:
3.729×1010×53.5111≈1.8×1010t
所以生产所需的氯水为Y2-Y1:
11.8−1.48×109=1.021×1010t
所生产的氯化铵为C2-C1:
18−2.43×109=1.557×1010t

所以一年300km3环氧氯丙烷皂化废浆生产轻质碳酸钙需要二氧化碳约为1.48×1010t，需要的氨水为1.021×1010t，一年能生产氯化铵1.557×1010t。
4.3物料衡算表
表4-1 300km3/a环氧氯丙烷皂化废浆生产轻质碳酸钙一年所需物料的量
物料
氨水
二氧化碳

用量（t）
1.021×1010t
1.48×1010t

第五章 设计总结
经过对环氧氯丙烷皂化废浆的成分，物理性质，化学性质的研究，成功设计出了环氧氯丙烷皂化废浆综合利用，变成高质量的产品轻质碳酸钙，轻质碳酸镁和可循环利用的氯化铵残液。利用环氧氯丙烷皂化废浆中主要含有氯化钙，再经过浸取反应与碳化反应生，过滤，干燥之后得到轻质碳酸钙，其中这种利用方式最大的好处就是可以循环的利用氯化铵，大大的减少了氯化铵的使用，节省了成本。本设计主要研究了，环氧氯丙烷如何利用，用什么方式处理，和用什么试剂进行反应，如何节省成本。
通过本次环氧氯丙烷皂化废浆的综合利用的设计，我们深刻的了解了，皂化废浆的难处理和对环境的危害之大，也让我们深刻的了解浸取反应，和碳化反应的反应机理，也更深刻的理解了这两种反应，此设计的综合性和可应用性也进一步的巩固了我们的所学化学知识和化工专业技能，知道了皂化废浆综合利用设计的重要性和原理和方法。
在设计过程中，通过设计一份实际的化工工艺，再自己查找材料跟资料，设计工艺流程图，选择设备，到最后的完善和撰写，无论是对我们的知识储备，还是实际操作都有比较大的难度，但是，经过同学老师的帮助和配合，还是成功的克服了困难，成功的设计出了工艺流程与综合利用的方法，也让我收获了不少，学习到了更多的知识和经验，提高了自己独自思考和操作的动手能力，也让我明白了团队的重要性。
环氧氯丙烷皂化废浆的设计，是一项化工设计，让我们身为一个工程师，自己去摸索，而且了解了如何进行化工设计的途径，如何一步步进行每一个项目的化工设计，最后完成化工设计的所有流程。化工设计以设计项目为主要的对象，设计的内容都要与设计项目有关，环氧氯丙烷皂化废浆的工艺流程、化工设备、设备工艺流程总图、物料衡算，都要深刻的考虑。
在环氧氯丙烷皂化废浆综合利用的设计过程中，感觉自己有很多的知识都没有掌握透，但是通过这次设计的复习，让自己明白了温故而知新的重要性，而且在以后的每一件事中，学习之后要及时的复习，直到完完全全的掌握。保持学到老活到老的心态，虚心请教别人，并保持并成为习惯。
在以前的学习中，我们总是与书本打交道，和理论做朋友，学多了经常会感到无聊，但是通过这次环氧氯丙烷皂化废浆综合利用的毕业设计，让我们体会到了实践的魅力，才明白实践与理论是相辅相成的，就像两只脚走路一样，不但要学习理论知识，还要保持动手去做，去观察，去记录，去发现，毕竟实践是教育质量的唯一标准。在这个过程中，真正的感受到了化学的魅力，和自己动手做实验的快乐。
参考文献
[1] 颜鑫, 欧阳楚理, 徐明. 针状硅灰石纤维表面纳米修饰及改性研究[J]. 非金属矿(6):55-58.
[2] 颜鑫. 纳米碳酸钙关键技术[M]. 2007.
[3] 颜鑫, 王佩良. 纳米碳酸钙的应用技术[J]. 化工科技市场, 2007, 30(10).
[4] 颜鑫，阳铁健. 纳米碳酸钙表面改性技术研究进展[J]. 无机盐工业, 2012, 44(2):9.
[5] Berthelot and Luca. Study of glycerol and synthesis of fats[J]. Ann. Chim, 1856, 306,311
[6] 马宇衡．有机化学反应速查手册．北京：化学工业出版社，2009
[7] 岳群. 甘油法制备环氧氯丙烷工艺过程研究[D].华东理工大学,2011.
[8] 环氧氯丙烷. 物竞化学品数据库[引用日期2018-05-19]
[9] 陈冠荣．化工百科全书 第7卷 核能技术-计算机技术 he-ji．北京：化学工业出版社，1994.09：552
[10] 王德中．环氧树脂生产与应用．北京：化学工业出版社，2001.06：26-27
[11] 张旭之等．丙烯衍生物工学．北京：化学工业出版社，1995.05：435
[12] 程能林．溶剂手册 第2版．北京：化学工业出版社，1994.09：849
[13] Copinga S.The 2-aminotetralin system as a structural base for new dopamine- and melatonin-receptor agents. s.n., 1994. 229 p.
[14] 蒋雨,卢大斌,王诗婷,熊艳萍,张玉鹏,夏芳,李艳.吲哚洛尔的合成及结构分析[J].化工科技,2019,27(03):19-22.
[15] 金昌伟.甘油制备技术与应用展望[J].中国科技信息,1995(08):17.
[16] 叶新栋,鲍观良,王永垒,魏文静,张雅文,李海云.双酚A型环氧树脂的合成与应用研究进展[J].山东化工,2018,47(22):55-56.
[17] 崔广振,张颖,张国欣,李军,杨记涛,杨自强,李冬宁.聚环氧氯丙烷胺清水剂的制备及性能研究[J].辽宁化工,2019,48(09):868-869+941.
[18] 毛致远,王洪国,徐秉钺,刘淼,高婧.三元复合驱采出液破乳剂合成及其表面化学性能研究[J].化学世界,2019,60(08):497-502.
[19] 刘同保,俞晓薇.环氧树脂的新稀释剂—槚如酚基缩水甘油醚[J].涂料工业,1981(03):15-19.
[20] 赖林海,李杨,王玉荣.用三异丁基铝/无水磷酸/1,8-重氮-双环[5.4.0]-7-十一碳烯催化体系合成三元氯醚橡胶[J].合成橡胶工业,2015,38(03):176-180.
[21] 林治宪.增湿强剂的强度呈现机理及其应用[J].天津造纸,2002(04):31-36.
[22] 郑结斌.中国环氧氯丙烷行业现状及发展分析[J].中国氯碱,2018(05):24-25.
[23] 中国轻质碳酸镁市场调研与投资战略报告（2020版）
[24] 中国轻质碳酸钙市场调研与投资战略报告（2020版）
[25] 李江石.环氧氯丙烷． 《 CNKI 》，1990
[26] 袁彦超，陈炳稔，王瑞香.甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂的制备及性能． 《 高分子材料科学与工程 》，2004
[27] 史清洪，彭冠英，孙舒，孙彦.环氧氯丙烷活化琼脂糖凝胶过程强化及性能评价． 《 CNKI;WanFang 》，2007
[28] 池田功，崔正刚.新型Gemini阳离子表面活性剂的合成和性能(2)——从十二胺和环氧氯丙烷合成多烷基多季铵盐阳离子． 《 CNKI 》，2001
[29] 高宝玉，张华，岳钦艳等.聚环氧氯丙烷胺的制备及其脱色性能． 《 精细化工 》，2005
25