氯堿電解工藝作業(yè)

1、 氯 堿 電 解 工 藝 作 業(yè)第一章第一章 氯堿電解工藝氯堿電解工藝安全技術(shù)安全技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 氯堿電解工藝簡介氯堿電解工藝簡介 電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時(shí)，在兩個(gè)電極上所引起的化學(xué)變化稱為電解反應(yīng)。工業(yè)上用電解飽和食鹽水溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，稱為氯堿工業(yè)。 一、電解反應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用 電解在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。許多金屬、稀有金屬、有色金屬等的冶煉與精煉，許多基本化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的制備以及電鍍、電拋光、陽極氧化等都是通過電解來實(shí)現(xiàn)的。n電解氯化鈉可得氫氣、氯氣、氫氧化鈉。n硫酸氫銨的電解產(chǎn)物，經(jīng)水解制備過氧化氫（雙氧水）。n電解氯酸鈉的產(chǎn)物與氯化鉀反應(yīng)生產(chǎn)高氯酸鉀。n電解硫

2、酸錳制備二氧化錳。n電解錳酸鉀制備高錳酸鉀。二主要安全設(shè)計(jì)措施n（1）設(shè)立安全聯(lián)鎖停車系統(tǒng)或具有安全聯(lián)鎖停車功能的其他系統(tǒng)保證生產(chǎn)過程設(shè)備運(yùn)行安全。n（2）為使氫氣總管和氯氣總管之間保持一定壓差，氫氣總管和氯氣總管的壓力需進(jìn)行自控。n（3）保證氫氣系統(tǒng)嚴(yán)密性，不允許存在負(fù)壓操作，防止空氣混入系統(tǒng)形成爆炸性混合物。n（4）開停車前應(yīng)當(dāng)用氮?dú)獾榷栊詺怏w對氫氣系統(tǒng)進(jìn)行吹掃置換。n（5）生產(chǎn)廠房必須有良好通風(fēng)，防止氣體積累。電解廠房設(shè)計(jì)必須滿足規(guī)定要求的泄壓面積。n（6）廠房周圍安裝避雷設(shè)施，設(shè)備管道安裝可靠的防靜電設(shè)施。n（7）氫氣緊急放空管道安裝阻火器或水封和滅火設(shè)施（氮?dú)?、蒸汽）。n（8）電解、

3、氯氣處理根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域劃分等級，一次儀表應(yīng)分別采用防爆或本安防爆措施。 n（9）操作室與生產(chǎn)裝置有效隔離并滿足安全間距要求。n（10）設(shè)立事故氯氣吸收系統(tǒng)，在事故狀態(tài)下避免氯氣外溢、污染環(huán)境。n（11）安全聯(lián)鎖停車系統(tǒng)與事故氯氣吸收系統(tǒng)應(yīng)配置備用電源或應(yīng)急電源，以保證在主供電源停電時(shí)仍能正常啟動。n（12）液氯儲槽應(yīng)設(shè)置備用儲槽，一旦發(fā)生儲槽氯氣泄漏事故操作人員可通過開泵、倒槽啟動備用儲罐系統(tǒng)。n（13）設(shè)置有毒、易燃?xì)怏w泄漏檢測系統(tǒng)。氯氣、氫氣泄漏時(shí)，可進(jìn)行報(bào)警或啟動預(yù)設(shè)的緊急處置程序。n（14）設(shè)立消防站和氣防站，消防站防御火災(zāi)，氣防站防御氯氣泄漏等突發(fā)事件，并合理配置一定數(shù)量的氯氣捕消器具

4、。消防站具備氣放功能時(shí)可只設(shè)消防站。三、氯堿電解槽n離子膜型電解槽有單極槽和復(fù)極槽，循環(huán)方式有強(qiáng)制循環(huán)和自然循環(huán)兩種。第二節(jié)食鹽電解的安全技術(shù)n 我國采用的電解試驗(yàn)方法有隔膜法、水銀法、離子膜法。 在食鹽電解過程中，要注意以下幾點(diǎn)： （一）、建筑廠房安全技術(shù) 由于氫氣的純在，生產(chǎn)有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。電解槽應(yīng)安裝在自然通風(fēng)良好的單程建筑物內(nèi)。在看管電解槽時(shí)所經(jīng)過的過道上，應(yīng)鋪設(shè)橡皮墊。鹽水至各電解槽或每組電解槽連接的主管，應(yīng)該用不導(dǎo)電材料制成或外部敷一不導(dǎo)電層。主管上閥門的手輪也應(yīng)該是不導(dǎo)電的。 氫氣系統(tǒng)與電解槽的陰極箱之間也應(yīng)有良好的電氣絕緣。整個(gè)氫氣系統(tǒng)應(yīng)良好接地，并設(shè)置必要的水封或阻火器等安

5、全裝置。電解食鹽廠房應(yīng)有足夠的防爆泄壓面積，并有良好的通風(fēng)條件。應(yīng)安裝防雷設(shè)施，保護(hù)氫氣排空管的避雷針應(yīng)高出管頂3米以上。（二）、設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)n所有設(shè)備的維護(hù)檢修，都應(yīng)按檢修規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)對操作人員要進(jìn)行充分的教育和培訓(xùn)，使其懂得汞的危害。 （三）鹽水應(yīng)保證質(zhì)量 鹽水中如含有鐵雜質(zhì)，能夠產(chǎn)生第二陰極而放出氫氣；鹽水中帶入銨鹽，在適宜的條件下（pH4.5時(shí)），銨鹽和氯作用可生成氯化銨，氯作用于濃氯化銨溶液還可生成黃色油狀的三氯化氮。三氯化氮是一種爆炸性物質(zhì)，與許多有機(jī)物接觸或加熱至90以上以及被撞擊，即發(fā)生劇烈的分解爆炸。 因此，鹽水配置必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，尤其是鐵、鈣、鎂和無機(jī)銨鹽的含量。

6、一般要求Mg2+2mg/L，Ca2+6mg/L,SO42-5mg/L。應(yīng)盡可能采取鹽水純度自動分析裝置，這樣可以觀察鹽水成分的變化。 （四）、鹽水添加高度應(yīng)適當(dāng)n鹽水液面應(yīng)保持一定的安全高度。（五）防止氫氣與氯氣混合n氫氣是極易燃燒的氣體，氯氣是氧化性很強(qiáng)的有毒氣體，一旦兩種氣體混合極易發(fā)生爆炸，當(dāng)氯氣中含氫量達(dá)到5%以上，則隨時(shí)可能在光照或受熱情況下發(fā)生爆炸。應(yīng)對電解槽進(jìn)行全面檢查，將單槽氯含氫濃度控制在2%以下，總管氯含氫濃度控制在0.4%以內(nèi)。 第三節(jié) 氯堿電解工藝的危險(xiǎn)特點(diǎn) 氯堿電解工藝存在以下危險(xiǎn)特點(diǎn)：（一）電解食鹽水過程中產(chǎn)生的氫氣是極易燃燒的氣體，氯氣是氧化性很強(qiáng)的劇毒氣體，兩種

7、氣體混合極易發(fā)生爆炸，當(dāng)氯氣中含氫量達(dá)到5%以上，則隨時(shí)可能在光照或受熱情況下發(fā)生爆炸。（二）電解過程中，可能發(fā)生氯氣泄漏的狀況，產(chǎn)生氯氣中毒的危險(xiǎn)。（三）電解溶液腐蝕性強(qiáng)。（四）如果鹽水中存在的銨鹽超標(biāo)，在適宜的條件（pH4.5）下，銨鹽和氯作用可生成氯化銨，濃氯化銨溶液與氯還可生成黃色油狀的三氯化氮。（五）液氯的生產(chǎn)、儲存、包裝、輸送、運(yùn)輸可能發(fā)生液氯的泄漏。（六）食鹽水電解中還存在高溫、潮濕和觸電的危害。第二章 氯堿電解工藝作業(yè)安 全操作與控制第一節(jié)離子膜法制堿電解崗位安全操作 一、安全操作規(guī)程n崗位任務(wù)及工作范圍二、崗位安全注意事項(xiàng)（1）嚴(yán)格遵守崗位操作法及安全技術(shù)規(guī)程，積極參加安全活

8、動。（2）上班后，必須穿戴好勞動保護(hù)用品，防止堿液濺入眼睛或人體皮膚，如果濺人，立即用大量水沖洗，重者立即送醫(yī)院。（3）嚴(yán)禁私自改變一切工藝條件和規(guī)章制度。（4）電槽必須有良好的絕緣，嚴(yán)禁用潮濕的手去接觸電槽。（5）經(jīng)常檢查消防設(shè)施是否完善，熟練掌握消防器材和防護(hù)用品的使用。（6）在電槽上操作特別注意，切勿一手碰電槽，一手觸地或接地的物料管線接觸。（7）有故障的設(shè)備不允許開動，備用設(shè)備必須保證好用、可靠。（8）檢修運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，必須停止其運(yùn)行。（9）空氣中含氯量不得超過1mg/m。（10）發(fā)現(xiàn)氯氣中毒時(shí)，立即將患者移到空氣新鮮通風(fēng)良好的地方，松開患者衣服紐扣和領(lǐng)子，喝甘草合劑，嚴(yán)重者即送醫(yī)院（11

9、）氯氣總管含氫量不得高于0.4%。（12）電解室內(nèi)嚴(yán)禁，一切動火。第二節(jié)氯堿電解工藝的安全控制 一、離子膜電解槽安全聯(lián)鎖要求 應(yīng)設(shè)置緊急停車系統(tǒng)（ESD）或其他系統(tǒng)。下列事項(xiàng)發(fā)生應(yīng)聯(lián)鎖啟動ESD系統(tǒng)或其他系統(tǒng)： （1）整流電流達(dá)到規(guī)定上限； （2整流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障； （3）直流電壓超出規(guī)定范圍； （4）儀表電源故障； (5)儀表氣源達(dá)到規(guī)定下限； (6)電槽零點(diǎn)電位差超出規(guī)定范圍； （7）進(jìn)槽鹽水流量達(dá)到規(guī)定下限；（8）陰極室、陽極室壓差超出規(guī)定范圍；（9）陰極液循環(huán)泵或陽極液循環(huán)泵停止運(yùn)行；（10）陽極液/陰極液循環(huán)槽液位超出規(guī)定范圍； (11)氯氣（透平）壓縮機(jī)故障停車； (12)氯氣壓力、氫氣壓力或總管壓差超過規(guī)定范圍。 ESD系統(tǒng)或其他系統(tǒng)啟動后聯(lián)鎖執(zhí)行下列程序:(1)整流直流電源切斷、電解槽停車；(2)鹽酸加入閥關(guān)閉；(3)氯氣總管、氫氣總管的切斷閥關(guān)閉；(4)氯壓機(jī)、氫壓機(jī)停車；(5)事故氯吸收系統(tǒng)同時(shí)啟動；(6)陰極液循環(huán)泵/陽極液循環(huán)泵應(yīng)設(shè)置備用泵并自成聯(lián)鎖體系，故障情況下停止運(yùn)行時(shí)應(yīng)在30s內(nèi)聯(lián)鎖啟動備用泵系統(tǒng)；(7)緊急停車系統(tǒng)（ESD）或其他系統(tǒng)應(yīng)具備電源或應(yīng)急電源 、離子膜電解槽安全聯(lián)鎖要求. 二、電解后續(xù)工序安全聯(lián)鎖要求(1)氯壓機(jī)電流、氯壓機(jī)出口壓力應(yīng)與ESD系統(tǒng)或其他系統(tǒng)聯(lián)鎖，電流為零或壓力沖擊低限應(yīng)聯(lián)鎖啟