離子膜電解一次鹽水工藝設(shè)備知識

1、一次鹽水工藝知識一次鹽水工藝知識 一次鹽水工段是氯堿生產(chǎn)的第一道工序，主要是給離一次鹽水工段是氯堿生產(chǎn)的第一道工序，主要是給離子膜電解提供合格的精致鹽水，目前有兩套系統(tǒng)，一套是子膜電解提供合格的精致鹽水，目前有兩套系統(tǒng)，一套是戈爾過濾系統(tǒng)，一套是戈爾過濾系統(tǒng)，一套是CN過濾系統(tǒng)。過濾系統(tǒng)。 一、原鹽的性質(zhì)（1 1）原鹽的性質(zhì)）原鹽的性質(zhì) 原鹽的主要成分是氯化鈉，化學(xué)式原鹽的主要成分是氯化鈉，化學(xué)式NaCl,NaCl,分子量分子量58.558.5，溶解熱為，溶解熱為7.25KJ/mol,7.25KJ/mol,純凈的氯化鈉很少潮解，純凈的氯化鈉很少潮解，工業(yè)原鹽中含有工業(yè)原鹽中含有CaClCaCl

2、2 2、MgClMgCl2 2及及NaNa2 2SOSO4 4等雜質(zhì)，極易吸等雜質(zhì)，極易吸收空氣中水分而潮解結(jié)塊。收空氣中水分而潮解結(jié)塊。 (2) (2)選擇原鹽的標(biāo)準(zhǔn)選擇原鹽的標(biāo)準(zhǔn) a a、氯化鈉含量要高。、氯化鈉含量要高。 b b、CaCa2+2+、MgMg2+2+、SOSO4 42+2+雜質(zhì)要少。雜質(zhì)要少。 C C、不溶于水的機械雜質(zhì)要少。、不溶于水的機械雜質(zhì)要少。 d d、鹽的顆粒要粗。、鹽的顆粒要粗。 二、鹽水精制的原理（1 1）原鹽中雜質(zhì)對電解的影響）原鹽中雜質(zhì)對電解的影響 a a、CaCa2+2+、MgMg2+2+的影響的影響: :鹽水中的鹽水中的 CaCa2+2+、MgMg2+

3、2+將在陰極側(cè)與電解產(chǎn)物氫將在陰極側(cè)與電解產(chǎn)物氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成難溶解的氫氧化鈣和氫氧化鎂沉淀，堵塞離氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成難溶解的氫氧化鈣和氫氧化鎂沉淀，堵塞離子膜的空隙，造成電流效率下降和槽電壓上升等現(xiàn)象，縮短離子膜子膜的空隙，造成電流效率下降和槽電壓上升等現(xiàn)象，縮短離子膜的使用壽命的使用壽命 。 b b、SOSO4 42-2-的影響的影響: :鹽水中的鹽水中的SOSO4 42-2-含量較高時，會促使含量較高時，會促使OH-OH-在陽極放電而在陽極放電而產(chǎn)生氧氣，這樣不僅消耗電能降低電流效率，而且還會降低氯氣的產(chǎn)生氧氣，這樣不僅消耗電能降低電流效率，而且還會降低氯氣的純度。純度。 C C

4、、重金屬離子的影響、重金屬離子的影響: :鹽水中存在重金屬離子，將會對陽極涂層的鹽水中存在重金屬離子，將會對陽極涂層的電化學(xué)活性有相當(dāng)大的影響，如電化學(xué)活性有相當(dāng)大的影響，如FeFe2+2+、MnMn2+2+等是由鋼制設(shè)備帶來，因等是由鋼制設(shè)備帶來，因此要對鹽水設(shè)備的防腐工作引起重視。此要對鹽水設(shè)備的防腐工作引起重視。 d d、機械雜質(zhì)的影響、機械雜質(zhì)的影響: :如果不溶性的泥砂等雜質(zhì)隨鹽水進(jìn)如果不溶性的泥砂等雜質(zhì)隨鹽水進(jìn) 入電解槽中，入電解槽中，會堵塞膜的空隙，使電槽運行惡化。會堵塞膜的空隙，使電槽運行惡化。 a a、鈣離子的去除、鈣離子的去除: :鈣離子一般以氯化鈣或硫酸鈣的形式存在于原鹽

5、中，鈣離子一般以氯化鈣或硫酸鈣的形式存在于原鹽中， 精制時向鹽水中加入碳酸鈉溶液，使鈣離子生成不溶性的碳酸鈣沉淀精制時向鹽水中加入碳酸鈉溶液，使鈣離子生成不溶性的碳酸鈣沉淀, ,方程式如下方程式如下: : CaCL CaCL2 2+Na+Na2 2COCO3 3=CaCO=CaCO3 3 +2NaCL+2NaCL CaSO CaSO4 4+Na+Na2 2COCO3 3=CaCO=CaCO3 3 +Na+Na2 2SOSO4 4b b、鎂離子和鐵離子的去除：鎂和鐵一般以氯化物存在于原鹽中，精制、鎂離子和鐵離子的去除：鎂和鐵一般以氯化物存在于原鹽中，精制時加入燒堿溶液即可生成難溶于水的氫氧化鎂和

6、氫氧化鐵，方程式如下時加入燒堿溶液即可生成難溶于水的氫氧化鎂和氫氧化鐵，方程式如下: : MgCL MgCL2 2+2NaOH=Mg(OH)+2NaOH=Mg(OH)2 2 +2NaCL+2NaCL FeCL FeCL3 3+3NaOH=Fe(OH)+3NaOH=Fe(OH)3 3 +3NaCL+3NaCLc c、硫酸根的去除、硫酸根的去除: :常用的方法是在鹽水中加入適量的氯化鋇，使硫酸根常用的方法是在鹽水中加入適量的氯化鋇，使硫酸根轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜^沉淀析出，方程式如下：轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜^沉淀析出，方程式如下： Na Na2 2SOSO4 4+BaCL+BaCL2 2=BaSO=BaSO4 4 + 2

7、NaCL+ 2NaCLd d、機械雜質(zhì)的去除、機械雜質(zhì)的去除: :一般采用澄清過濾的方法去除。一般采用澄清過濾的方法去除。（2）鹽水精制的原理三、戈爾系統(tǒng)工藝流程圖三、戈爾系統(tǒng)工藝流程圖1戈爾系統(tǒng)流程敘述戈爾系統(tǒng)流程敘述 ： 從化鹽桶出來的粗鹽水在流入前反應(yīng)罐之前于折流槽內(nèi)按工從化鹽桶出來的粗鹽水在流入前反應(yīng)罐之前于折流槽內(nèi)按工藝要求，分別加入精致劑，在前反應(yīng)罐內(nèi)粗鹽水中的鎂離子與精藝要求，分別加入精致劑，在前反應(yīng)罐內(nèi)粗鹽水中的鎂離子與精致劑氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂，然后用加壓泵將前反應(yīng)罐內(nèi)的致劑氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂，然后用加壓泵將前反應(yīng)罐內(nèi)的粗鹽水送出，在氣水混合器中與空氣混合后進(jìn)入加壓

8、容器罐再進(jìn)粗鹽水送出，在氣水混合器中與空氣混合后進(jìn)入加壓容器罐再進(jìn)入預(yù)處理器，并在預(yù)處理器進(jìn)口加入三氯化鐵，經(jīng)過預(yù)處理器的入預(yù)處理器，并在預(yù)處理器進(jìn)口加入三氯化鐵，經(jīng)過預(yù)處理器的鹽水進(jìn)入后反應(yīng)罐，鹽水中的鈣離子與加入的碳酸鈉反應(yīng)形成碳鹽水進(jìn)入后反應(yīng)罐，鹽水中的鈣離子與加入的碳酸鈉反應(yīng)形成碳酸鈣沉淀，充分反應(yīng)后的鹽水進(jìn)入中間槽，經(jīng)過濾器進(jìn)液泵打入酸鈣沉淀，充分反應(yīng)后的鹽水進(jìn)入中間槽，經(jīng)過濾器進(jìn)液泵打入戈爾過濾器過濾，過濾后的精鹽水進(jìn)入精鹽水罐；過濾器截留的戈爾過濾器過濾，過濾后的精鹽水進(jìn)入精鹽水罐；過濾器截留的濾渣排入鹽泥罐。戈爾膜運行一定時間后，為了保持較高的過濾濾渣排入鹽泥罐。戈爾膜運行一定

9、時間后，為了保持較高的過濾能力和較低的過過濾壓力，須用能力和較低的過過濾壓力，須用15%15%的鹽酸進(jìn)行化學(xué)再生。的鹽酸進(jìn)行化學(xué)再生。 渣池中的鹽泥用鹽泥泵打入板框壓濾機脫水，濾餅用車運出渣池中的鹽泥用鹽泥泵打入板框壓濾機脫水，濾餅用車運出廠區(qū)外，濾液流入濾液池用濾液泵送回前反應(yīng)罐。廠區(qū)外，濾液流入濾液池用濾液泵送回前反應(yīng)罐。四、四、CN系統(tǒng)工藝流程圖系統(tǒng)工藝流程圖化鹽桶前反應(yīng)罐折流槽NaCO3 一 號反 應(yīng)罐二號反應(yīng)罐;一級過濾器二級過濾器鹽 泥槽精鹽水罐NaOH 三氯化鐵聚丙烯酸鈉壓 縮空氣壓 縮空氣CNCN系統(tǒng)流程敘述系統(tǒng)流程敘述 ： 從化鹽桶出來的粗鹽水在進(jìn)入前反應(yīng)罐之前加入氫氧化鈉，

10、與粗鹽水中的鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，粗鹽水由加壓泵送至折流槽，進(jìn)折流槽粗鹽水流量根據(jù)流量計顯示手動調(diào)節(jié)，粗鹽水進(jìn)入折流槽中由計檢測氫氧化鈉過堿量，然后加入碳酸鈉溶液,經(jīng)過兩個反應(yīng)罐攪拌,與鹽水中的SO和 a充分反應(yīng)，在助沉劑FeCL3及聚丙烯酸鈉作用下，經(jīng)兩級過濾器過濾,使鹽水中固體懸浮物含量小于1mg/L，鹽水流至精鹽水貯槽,反應(yīng)罐及過濾器內(nèi)鹽泥定期排至鹽泥槽，由鹽泥泵送至壓濾機進(jìn)行壓濾。五、一次鹽水主要控制指標(biāo)：五、一次鹽水主要控制指標(biāo)： NaCl 305g/L Ca2+、Mg2+ 1.5mg/L SO42 5g/L 透明度透明度 97% SS 1mg/L 總鐵總鐵 0.1mg/L 碳

11、酸鈉過堿量碳酸鈉過堿量 0.3-0.8 g/L 氫氧化鈉過堿量氫氧化鈉過堿量 0.3-0.8 g/L 游離氯游離氯 0.00六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理沉 降 罐主要尺寸：主要尺寸：164001640095609560 V=1080m V=1080m3 3優(yōu)點：優(yōu)點：操作比較穩(wěn)定，對鹽操作比較穩(wěn)定，對鹽質(zhì)變化，過堿量變化適應(yīng)性質(zhì)變化，過堿量變化適應(yīng)性較強，生產(chǎn)能力大較強，生產(chǎn)能力大簡述流程：簡述流程：粗鹽水進(jìn)入凝聚粗鹽水進(jìn)入凝聚反應(yīng)室反應(yīng)室9 9，在中心攪拌管，在中心攪拌管8 8的的作用下進(jìn)行凝聚反應(yīng)，懸浮作用下進(jìn)行凝聚反應(yīng)，懸浮物顆粒逐漸增大，當(dāng)下沉速物顆粒逐漸增大，當(dāng)下沉速

12、度大于鹽水上升速度時，懸度大于鹽水上升速度時，懸浮物沉向底部，顆粒較小的浮物沉向底部，顆粒較小的懸浮物隨鹽水繼續(xù)上升，通懸浮物隨鹽水繼續(xù)上升，通過泥封時，一部分被吸附，過泥封時，一部分被吸附，一部分受阻擋下沉，由刮泥一部分受阻擋下沉，由刮泥耙集中到錐底的排泥口定期耙集中到錐底的排泥口定期排除，清鹽水上升至集水管排除，清鹽水上升至集水管6 6，進(jìn)入集水圈，進(jìn)入集水圈4 4，從清鹽水，從清鹽水出口出口7 7排出。排出。六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理主要尺寸：主要尺寸：900090001250012500 V=1050m V=1050m3 3優(yōu)點：優(yōu)點：粗適用于含鎂較高的粗適用于含鎂較

13、高的原鹽，受溫度影響小，設(shè)備原鹽，受溫度影響小，設(shè)備生產(chǎn)能力大生產(chǎn)能力大簡述流程：簡述流程：自加壓槽出來的自加壓槽出來的溶由空氣的粗鹽水，加入助溶由空氣的粗鹽水，加入助沉劑三氯化鐵后進(jìn)入凝聚反沉劑三氯化鐵后進(jìn)入凝聚反應(yīng)室，一方面發(fā)生凝聚反應(yīng)，應(yīng)室，一方面發(fā)生凝聚反應(yīng)，另一方面由于壓力減小，釋另一方面由于壓力減小，釋放出極為細(xì)微的氣泡，并附放出極為細(xì)微的氣泡，并附著在形成的懸浮物表面，使著在形成的懸浮物表面，使懸浮物向上浮起，從上部浮懸浮物向上浮起，從上部浮泥槽排出，少量機械雜質(zhì)及泥槽排出，少量機械雜質(zhì)及重度較大的泥砂則經(jīng)斜板作重度較大的泥砂則經(jīng)斜板作用沉積于底部，從底部沉泥用沉積于底部，從底部

14、沉泥斗排出，清液通過溢流管在斗排出，清液通過溢流管在上部集水槽排出。上部集水槽排出。預(yù) 處 理 器六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理設(shè)備結(jié)構(gòu)：設(shè)備結(jié)構(gòu)：由桶體、接管、由桶體、接管、控制閥、過濾元件、自動控控制閥、過濾元件、自動控制系統(tǒng)及氣動控制系統(tǒng)組成制系統(tǒng)及氣動控制系統(tǒng)組成工作原理：工作原理：（1 1）過濾）過濾 過濾時渾鹽水通過濾時渾鹽水通過撓性閥進(jìn)入過濾器，經(jīng)過過撓性閥進(jìn)入過濾器，經(jīng)過戈爾薄膜濾袋進(jìn)行過濾，雜戈爾薄膜濾袋進(jìn)行過濾，雜質(zhì)顆粒被膜表面截留，清液質(zhì)顆粒被膜表面截留，清液穿過膜孔進(jìn)入龍骨內(nèi)部，匯穿過膜孔進(jìn)入龍骨內(nèi)部，匯集后從上桶體排出集后從上桶體排出（2 2）反清洗）反

15、清洗 過濾進(jìn)行一過濾進(jìn)行一段時間后，濾餅達(dá)到一定能段時間后，濾餅達(dá)到一定能夠厚度，系統(tǒng)自動進(jìn)入反清夠厚度，系統(tǒng)自動進(jìn)入反清洗狀態(tài)，排氣管排氣卸壓，洗狀態(tài)，排氣管排氣卸壓，以秒計的瞬間反洗形成反沖，以秒計的瞬間反洗形成反沖，將濾餅全部從濾袋表面去除，將濾餅全部從濾袋表面去除，并沉降到錐底，大量清液從并沉降到錐底，大量清液從反清洗管排出，系統(tǒng)重新進(jìn)反清洗管排出，系統(tǒng)重新進(jìn)入過濾狀態(tài)。入過濾狀態(tài)。戈 爾 過 濾 器工作原理：工作原理：（3 3）排渣）排渣 隨著過濾隨著過濾反沖洗循環(huán)進(jìn)行，底部濾餅達(dá)到一定量反沖洗循環(huán)進(jìn)行，底部濾餅達(dá)到一定量 時，系統(tǒng)自動打開排泥閥，濾渣迅速排出。時，系統(tǒng)自動打開排泥閥

16、，濾渣迅速排出。（4 4）工作過程）工作過程 進(jìn)液進(jìn)液 過濾過濾 反清洗反清洗 沉降沉降 循環(huán)循環(huán) 排渣排渣 反洗液反洗液戈爾過濾器結(jié)構(gòu)及原理戈爾過濾器結(jié)構(gòu)及原理渾鹽水渾鹽水鹽泥鹽泥六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理六、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理設(shè)備結(jié)構(gòu)：設(shè)備結(jié)構(gòu)：整套設(shè)備選用整套設(shè)備選用FRPFRP材料，耐材料，耐腐蝕、維修工作量少、使用可靠性高。腐蝕、維修工作量少、使用可靠性高。工作原理：工作原理：CNCN型過濾器采用懸浮介質(zhì)層型過濾器采用懸浮介質(zhì)層的吸附的吸附+ +過濾原理進(jìn)行固液分離，能夠過濾原理進(jìn)行固液分離，能夠高效除去鹽水中的懸浮物質(zhì)；粗鹽水加高效除去鹽水中的懸浮物質(zhì)；粗鹽水加兩堿后，流入混合反應(yīng)槽（停留兩堿后，流入混合反應(yīng)槽（停留1 1個半個半小時）經(jīng)充分反應(yīng)后，進(jìn)小時）經(jīng)充分反應(yīng)后，進(jìn)CNCN過濾器吸附過濾器吸附過濾后出水過濾后出水ss1mg/Lss1mg/L。整套工藝采用。整套工藝采用P