氯堿生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、目錄前言····························2概述·····················

2、;·······4正文····························5一.化鹽工段·············&

3、#183;···5二.電解工段·················8 1.金屬陽(yáng)極工段·········8 2.離子膜工段···········10三.氯，氫處理工段···

4、········17四.片堿工段·················25實(shí)習(xí)心得······················

5、3;·27前言2009年四月份學(xué)校組織了我們化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)地點(diǎn)是安徽氯堿化工集團(tuán)，主要實(shí)習(xí)和參觀(guān)內(nèi)容為生產(chǎn)燒堿和氯氣的工段。安徽氯堿化工集團(tuán)有限責(zé)任公司系國(guó)有股份制企業(yè)，位于合肥市二環(huán)路東邊，北靠淮南鐵路，南臨淝河，經(jīng)巢湖入長(zhǎng)江可直達(dá)江蘇、上海、浙江等地，東有合寧、合蕪、合徐、合界高速公路，通往全國(guó)各地。     公司現(xiàn)有職工2937人，占地面積70公頃，資產(chǎn)總值10.2億元，自2004年起至今，已先后通過(guò)ISO9001：2000質(zhì)量管理體系，ISO14001：2004環(huán)境管理體系，GB/T28001-2001職業(yè)健康安全管

6、理體系。     公司主要產(chǎn)品有：燒堿、液氯、鹽酸、殺蟲(chóng)雙、殺蟲(chóng)單、草甘膦、雙甘膦、保險(xiǎn)粉、聚氯乙烯糊樹(shù)脂（MSP-3）、聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）、三氯化鐵等，其中十種產(chǎn)品曾獲省部級(jí)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱(chēng)號(hào)。農(nóng)藥殺蟲(chóng)雙榮獲“國(guó)家用戶(hù)信得過(guò)產(chǎn)品”和“安徽省免檢產(chǎn)品”，聚氯乙烯糊樹(shù)脂（MSP-3）、聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）、三氯化鐵、30%燒堿榮獲部?jī)?yōu)。殺蟲(chóng)雙、保險(xiǎn)粉、32%離子膜堿、草甘膦和糊樹(shù)脂是安徽名牌產(chǎn)品。燒堿系列產(chǎn)品于2006年12月榮獲“國(guó)家免檢產(chǎn)品”稱(chēng)號(hào)。公司產(chǎn)品暢銷(xiāo)全國(guó)各地，遠(yuǎn)銷(xiāo)歐洲、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、韓國(guó)、南非、保加利亞、日本、新加坡等地區(qū)和國(guó)家。&

7、#160;    經(jīng)過(guò)50年的建設(shè)，目前公司已發(fā)展成以氯堿化工為基礎(chǔ)，以精細(xì)化工、農(nóng)用化工、塑料化工、為主導(dǎo)的綜合性化工企業(yè)和安徽省最大的氯堿企業(yè)，合肥市重點(diǎn)骨干企業(yè)，國(guó)家大型工業(yè)企業(yè)。4月1日，我們到達(dá)實(shí)習(xí)工廠(chǎng)后，工廠(chǎng)的師傅首先就化工廠(chǎng)的安全問(wèn)題和生產(chǎn)流程的相關(guān)理論做了整體而細(xì)致地介紹，讓我們對(duì)安全問(wèn)題的認(rèn)識(shí)提升到了一個(gè)新的高度，整個(gè)生產(chǎn)流程的大體情況也了然在胸。此次生產(chǎn)實(shí)習(xí)我們主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了參觀(guān)考察：1. 氯堿生產(chǎn)的單元過(guò)程和工藝流程2. 主要生產(chǎn)設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)及儀表的自動(dòng)化控制3. 工廠(chǎng)的設(shè)備和生產(chǎn)布局4. 每個(gè)生產(chǎn)工段的基本原理5. 工廠(chǎng)的公用工

8、程和能量利用情況在此過(guò)程中，我們遇到了許多了問(wèn)題，得到工人師傅的詳細(xì)解答和指導(dǎo)老師的親切指導(dǎo)，在此對(duì)他們表示誠(chéng)摯的感謝！概述安徽氯堿集團(tuán)的生產(chǎn)主要是通過(guò)電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿，氯氣和氫氣。采用的是隔膜電解法和離子膜電解法。生產(chǎn)的燒堿可直接銷(xiāo)售，經(jīng)過(guò)三效蒸發(fā)的生產(chǎn)片堿，加入純水后循環(huán)加入離子膜電解槽中，用于樹(shù)脂再生劑，氯氣可經(jīng)過(guò)洗滌，冷卻，干燥，加壓液化轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品液氯，也可以進(jìn)一步加工成鹽酸，聚氯乙烯等。氫氣可作為生產(chǎn)鹽酸的原料，也可作為能源氣直接輸送到使用部門(mén)。離子膜電解法比隔膜電解法在能耗，產(chǎn)品質(zhì)量，環(huán)境污染等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)性，且工作環(huán)境也進(jìn)一步提高，但因?yàn)槲覈?guó)目前不具備生產(chǎn)離子膜的能力

9、，離子膜仍需依靠進(jìn)口。我們的實(shí)習(xí)主要由5個(gè)工段組成：（1）鹽水工段（2）隔膜工段（3）離子膜工段（4）片堿工段（5）氯，氫處理工段。其中鹽水工段主要進(jìn)行化鹽及鹽水的初級(jí)處理，為電解工段提供所需要的飽和食鹽水，隔膜工段利用鹽水工段的一次鹽水進(jìn)行電解，生產(chǎn)10%燒堿。離子膜工段電解二次精制鹽水，生產(chǎn)32%燒堿，片堿工段利用三效蒸發(fā)離子膜電解出來(lái)的32%燒堿生產(chǎn)固體片堿。氯氫處理工段主要是對(duì)從電解槽出來(lái)的氫氣，氯氣進(jìn)行冷卻，干燥處理，為后續(xù)生產(chǎn)做準(zhǔn)備。 第一部分 化鹽工段一、工藝原理將固體原鹽(或搭配部分鹽鹵水)與蒸發(fā)工段送來(lái)的回收鹽水、洗鹽泥回收的淡鹽水，按比例摻和、加熱溶解成含氯化鈉的飽和水溶液

10、，同時(shí)按原鹽中雜質(zhì)含量連續(xù)加入適量的精制劑(氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鋇等)，使鹽水中鈣、鎂、硫酸根等雜質(zhì)離子分別生成難溶的沉淀物，然后加入助沉劑(聚丙烯酸鈉等)。經(jīng)過(guò)澄清、砂濾得到一次鹽水，一次鹽水經(jīng)中和、過(guò)濾、樹(shù)脂吸咐等步驟制得質(zhì)量合格的精鹽水，按需要源源不斷地輸送給電解工段。一般1t堿需要1.5t鹽（理論比例為1：1.462）?；净瘜W(xué)方程式：CaCl2+NaCO3=CaCO3+2NaCl CaSO4+Na2C03=CaC03+2Na2SO4 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaC

11、l2、 主要工藝指標(biāo)入槽鹽水含NaCl315gL鹽水過(guò)堿量NaOH 0.070.15 g/L Na2CO 3 0.250.35 gL鹽水中鈣、鎂總量 5mgL鹽水中硫酸根含量 5gL澄清桶入口鹽水溫度 l與4季度48士32與3季度50±3 入槽鹽水銨含量 無(wú)機(jī)銨1mgL總 銨4mg/L鹽水透明度900mm(十字觀(guān)察法) 排放鹽泥中含 NaCI8gL入槽鹽水pH控制值 810(微堿性鹽水入槽) 約7(中性鹽水入槽) 約4(酸性鹽水入槽)煙道氣制純堿中含NaOH 3gL三、工藝流程 圖11為鹽水精制工藝流程。固體食鹽從鹽倉(cāng)內(nèi)用鏟車(chē)l將鹽送入鹽斗2，經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)3卸入化鹽桶4。鹽鹵水、蒸發(fā)

12、工段回收鹽水和洗鹽泥回收的淡鹽水，按比例搭配用泵6送到化鹽桶4內(nèi)進(jìn)行化鹽操作，經(jīng)過(guò)桶底配水管均勻流出，沿化鹽桶內(nèi)鹽層逆流而上將食鹽溶解制成飽和的粗鹽水，從化鹽桶上部溢流而出。出化鹽桶的粗鹽水與精制劑碳酸鈉、氯化鋇及蒸發(fā)回收鹽水中的氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使溶解在粗鹽水中的鈣、鎂、硫酸根等雜質(zhì)離子生成不溶解于水的氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇等沉淀物而懸浮在粗鹽水中。與精制劑反應(yīng)后的粗鹽水靠位差進(jìn)入澄清桶8，為了加速澄清,在進(jìn)入澄清桶前添加助沉劑,使懸浮物沉淀顆粒凝集增大加速澄清。澄清后的清鹽水從澄清桶上部溢流入砂濾器l1，鹽水通過(guò)砂濾層之后，鹽水中所夾帶的少量細(xì)小懸浮物顆粒被截留。出砂濾器鹽水含鈣、鎂

13、雜質(zhì)量可降到5mgL以下，即一次鹽水。然后進(jìn)入中和罐12,加鹽酸中和過(guò)剩堿量,再進(jìn)入精鹽水貯槽13,用泵19送往鹽水高位槽供電解工段使用。澄清桶底部排出的鹽泥定期排放回收。四、主要設(shè)備及作用和工作原理1、化鹽桶 化鹽桶的作用是把固體原鹽、部分鹽鹵水、蒸發(fā)回收鹽水和洗鹽泥回收淡鹽水，按比例摻和，并加熱溶解成氯化鈉飽和溶液。 化鹽桶一般是鋼板焊接而成的立式圓桶，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖12。化鹽水由桶底部通過(guò)分布管進(jìn)入化鹽桶內(nèi)。分布管出口均采用菌帽形結(jié)構(gòu)防止鹽粒、異物等進(jìn)入化鹽水管道造成堵塞現(xiàn)象。在化鹽桶中部設(shè)置加熱蒸汽分配管，蒸汽從分配管小孔噴出，小孔開(kāi)設(shè)方向向下,可避免鹽水飛濺或分配管堵塞。在化鹽桶中間與還

14、設(shè)置有折流圈，折流圈與桶體成45度角折流圈的底部開(kāi)設(shè)用于停車(chē)時(shí)放凈殘存鹽水的小孔。折流圈的作用是避免化鹽桶局部截面流速過(guò)大或化鹽水沿壁走短路造成上部原鹽產(chǎn)生搭橋現(xiàn)象。折流圈寬度通常約為150250mm。 化鹽桶上都有鹽水溢流槽及鐵柵，與鹽層逆相接觸上升的飽和粗鹽水，從上部溢流槽溢流出，原鹽中常夾帶的繩、草、竹片等漂浮性異物經(jīng)上部鐵柵阻擋除去。2、澄清桶 澄清桶的作用是將加入精制劑后反應(yīng)完全的鹽水，在助沉劑的幫助下，使雜質(zhì)沉淀顆粒凝集變大，下沉分離。澄清后的清鹽水從桶頂部溢流出，送砂濾器作進(jìn)一步精制過(guò)濾，桶底部排出的鹽泥送三層洗泥桶，用水洗滌回收其中所含的氯化鈉。鹽水中鈣、鎂等不溶物懸浮顆粒在加

15、入助沉劑后起凝聚作用，顆粒增大，被截留到桶底定時(shí)排出。澄清后的清鹽水從桶底部緩緩向上，經(jīng)桶頂部環(huán)形溢流槽匯集后連續(xù)不斷流出。3、砂濾器 砂濾器的作用是把澄清桶送來(lái)的澄清鹽水經(jīng)砂濾層過(guò)濾，進(jìn)一步除去清鹽水中微量懸浮性不溶雜質(zhì)，提高進(jìn)電解槽的鹽水質(zhì)量，確保電解工段對(duì)高質(zhì)量入槽鹽水的要求。第二部分 電解工段一、金屬陽(yáng)極電解工段（一）工藝原理 把化鹽工段用泵輸送來(lái)的符合質(zhì)量要求的精鹽水,經(jīng)高位槽穩(wěn)壓及預(yù)熱器預(yù)熱后送入電解槽,同時(shí)輸入由變電工段送來(lái)的直流電進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)操作規(guī)程和工藝條件,確保電解槽正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)。電解過(guò)程中產(chǎn)生的氯氣與氫氣分別導(dǎo)入各自的總管,匯集送氯、氫處理工序，進(jìn)一步處理加工。生

16、成約含氫氧化鈉11的電解液流入總管匯集電解液貯槽,經(jīng)堿泵送蒸發(fā)工段進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。反應(yīng)方程式如下（二）主要工藝指標(biāo)單槽氯中含氫量 10氯氣總管中含氫量 O4單槽氯中含氧量30氯氣總管中含氧量 3電解液總管濃度 130±5gL 單槽電解液濃度 90140gL氧氣總管氫純度98電解槽槽溫 80105氯氣總管壓力 050Pa氫氣總管壓力 050Pa對(duì)地電壓偏差(總電壓) 10電解槽陽(yáng)極電流效率 90（三）工藝流程圖211為金屬陽(yáng)極電解流程圖。電化鹽工段送來(lái)含氯化鈉315gL以上、質(zhì)量合格的精制鹽水送至鹽水高位槽1,高位槽內(nèi)鹽水液面維持恒定，以保持一定的靜壓力。經(jīng)一段鹽水預(yù)熱器2內(nèi)與來(lái)自電解槽

17、出口的濕熱氫氣(氫氣總管溫度約85)進(jìn)行熱交換，溫度可提高810，然后再進(jìn)入二段鹽水預(yù)熱器,用蒸汽進(jìn)一步補(bǔ)充加熱鹽水，加熱到鹽水溫度在6080間，再經(jīng)鹽水總管、支管連續(xù)均衡地分別送入各臺(tái)電解槽5進(jìn)行電解。電解生成的氯氣從電解槽蓋頂部支管導(dǎo)入氯氣總管，送到氯氣處理工段.氫氣從電解槽陰極箱上部支管經(jīng)斷電器斷電后匯集入氫氣總管，經(jīng)一段鹽水預(yù)熱器預(yù)熱鹽水降溫后送氫氣處理工段。生成的含氫氧化鈉11的電解液經(jīng)堿液斷電器斷電后從電解槽下側(cè)流出導(dǎo)入電解液總管，匯集于電解液貯槽6中，再經(jīng)泵7輸送到蒸發(fā)工段進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。（四）主要設(shè)備及作用 金屬陽(yáng)極電解槽是隔膜電解槽的兩大類(lèi)型之一，其結(jié)構(gòu)如圖212。隔膜電解槽是

18、隔膜法電解食鹽溶液制取氯氣、氫氣、燒堿的主要設(shè)備。是我國(guó)發(fā)展比較成熟的一種技術(shù)。隔膜電解槽示意圖如圖213。電解槽主要由槽蓋、陰極箱、陽(yáng)極組合件三大部分組成。 金屬陽(yáng)極電解槽的槽蓋多數(shù)采用鋼板焊接制成，內(nèi)襯橡膠防腐蝕層。在槽蓋的頂部有氯氣出口孔，側(cè)面有鹽水注入口，槽蓋前側(cè)面裝有液面計(jì)便于掌握電解槽內(nèi)鹽水液位高低。槽蓋上還裝有氯氣壓力表和取樣孔。 陰極箱是由陰極鐵絲網(wǎng)袋鋼板外殼和陰極導(dǎo)電鋼板組合成一個(gè)完整的陰極導(dǎo)電系統(tǒng)。在陰極箱的外殼下端有電解液導(dǎo)出管，上方有氫氣出口管。金屬陽(yáng)極電解槽陽(yáng)極組合件是由鈦-鋼-銅三板疊合組成，上層2mm鈦板作為防腐 蝕層，中層20mm鋼板作支撐層,下層16mm銅板作

19、為陽(yáng)極導(dǎo)電板涂有釕層的鈦陽(yáng)極片通過(guò)銅螺絲、銅螺母聯(lián)接固定在下層陽(yáng)極銅導(dǎo)電板上,電流由此導(dǎo)入。 槽蓋與陰極箱、阻極箱與陽(yáng)極組合件之間可用“陶泥瀝清軟封料”外圍麻繩進(jìn)行密封以免鹽水泄漏,也可采用橡膠墊片加絕緣螺栓聯(lián)接密封。二、離子膜工段(一)工藝原理以食鹽水為原料的離子膜法電解工藝，因離子交換膜性能要求，進(jìn)離子膜電解槽的鹽水質(zhì)量必須嚴(yán)格控制，不然將影響離子交換膜性能的發(fā)揮和使用壽命以及產(chǎn)品的質(zhì)量。因此本工段的任務(wù)是： (1)將送來(lái)的一次精制鹽水再經(jīng)過(guò)一次精密過(guò)濾，使鹽水中的懸浮物達(dá)到1PPm，送二次精制；(2)將上述過(guò)濾后的合格鹽水，經(jīng)二次精制處理即采用樹(shù)脂吸咐（使用過(guò)的樹(shù)脂經(jīng)處理后再生），使鹽水

20、中的ca2+、Mg2+雜質(zhì)含量達(dá)到20ppb，送離子膜電解槽；(3)合格的二次精制鹽水在電解槽內(nèi)經(jīng)通電電解，得到合格的氫氧化鈉，然后經(jīng)冷卻、計(jì)量后送成品槽；(4)電解副產(chǎn)品氯氣和氫氣，分別送氯處理和氫處理后生產(chǎn)相應(yīng)的氯、氫產(chǎn)品；(5)食鹽水經(jīng)電解后流出的淡鹽水，經(jīng)脫氯裝置除去鹽水中的游離氯，使游離氯含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，然后將脫氯后合格的淡鹽水送回化鹽工段再化鹽使用。（二）主要工藝控制指標(biāo) 1、經(jīng)鹽水過(guò)濾器一次精制鹽水質(zhì)量指標(biāo)NaCI 31031 5gLNaOH 06gLNa2CO3 05gLCa+Mg 10ppm(以CaO計(jì)算)Sr 25mLLBa 01ppmFe 01ppmSi02 15ppmCl

21、O3- 10gLSO42+ 4gLHg 10ppmS(含懸浮固體重) 10ppm其它的重金屬 0.2ppm個(gè)別金屬Al 0.1ppm Mn 0.05ppm Cr 0.05ppm2、進(jìn)螫合樹(shù)脂塔過(guò)濾鹽水質(zhì)量指標(biāo)(1)NaCI 310315gL(2)pH 9士05(3)溫 度 60-士5以上(4)Ca+Mg 5ppm(按照CaO)以下(5)Sr 2.5mgL(按照Sr)以下(6)Ba 0.1ppm以下(7)Fe 0.Ippm以下(8)SiO2 15ppm以下(9)ClO- 不存在(10)CIO3- 10gL以下(11)SO42- 4gL以下(12)S 1ppm以下(但不含有Ca、Mg、Sr等固態(tài)物

22、)(13)Hg 10ppm以下(14)其它重金屬 總共 0.2ppm以下 個(gè)別金屬 A1 0.Ippm以下 Mn 0.05ppm以下 Cr 0.05ppm以下3、進(jìn)離子膜電解槽二次精制鹽水質(zhì)量指標(biāo) NaCI 31 0-31 5gL Ca+Mg 20ppb(以Ca計(jì)算) Sr 0.IppmBa 0.1ppmFe 0.1ppmSiO 2 15ppmCIO3- 10gLSO42+ 4gL其它重金屬總量 0.2ppm個(gè)別金屬：AI 0.1ppmMn 0.05ppmCr0.05ppm4、出離子膜電解槽各物料質(zhì)量指標(biāo)(1)氫氧化鈉 33士0.15 NaCINaOH 80ppm Fe2O3 8ppm(2)氯

23、氣 CI2 97含02 25含氫 0.1(3)氫氣H2 99(4)淡鹽水 NaCI 210士10gL pH 24 CIO- 2gL5、出脫氯塔淡鹽水質(zhì)量指標(biāo) NaCI 210土10gLpH 786、各操作壓力炭素過(guò)濾器操作壓差 <0.2MPa清洗加壓操作壓力 0.45MPa螯合樹(shù)脂塔壓差 <0.12MPa電槽陰極大于陽(yáng)極壓力 100mmH2O C12壓力 0士10mmH2O H2壓力 10010mm H2O 脫氯鼓風(fēng)機(jī)壓力 900-1100mm H2O7、各操作溫度 一次精制鹽水溫度 >45 過(guò)濾鹽水溫度 60士5 電槽槽溫 85士3 脫氯塔回收氯冷卻溫度 40 吸收液苛性鈉

24、溫度 40（三）工藝流程 圖221為離子膜法制堿工藝流程圖。原鹽經(jīng)溶解、反應(yīng)、沉清砂濾后，制成一次精制鹽水，該一次精制鹽水進(jìn)入本工段后，加入適量的亞硫酸鈉以除去微量的游離氯，同時(shí)加入適量的-纖維素助濾劑，然后用泵送入鹽水過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，經(jīng)過(guò)濾后的鹽水，其懸浮物含量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)lppm，再經(jīng)加熱使溫度達(dá)到60士5，并用pH自控調(diào)節(jié)使pH控制在9士05。將上述符合質(zhì)量指標(biāo)的鹽水,用泵送入螯合樹(shù)脂塔進(jìn)行螯合處理使鹽水中Ca2+、Mg2+雜質(zhì)含量達(dá)到20ppb以下，此鹽水稱(chēng)二次精制鹽水。二次精制鹽水再經(jīng)加熱,用泵送離子膜電解槽陽(yáng)極側(cè)加熱溫度視電解槽槽溫而調(diào)節(jié)，一般冬季比夏季高一些以保證槽溫穩(wěn)定在85士

25、31°C。在電解槽的陰極側(cè)，加入與堿濃度相當(dāng)?shù)募兯恳员ＷC產(chǎn)品濃度穩(wěn)定在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)(3035)。在直流電作用下經(jīng)電解，在陰極側(cè)流出規(guī)定濃度的氫氧化鈉，經(jīng)冷卻、計(jì)量后送入成品貯槽或再經(jīng)蒸發(fā)濃縮到規(guī)定濃度；在陰極側(cè)上方，放出副產(chǎn)品氫氣送氫處理工序。在電解槽的陽(yáng)極側(cè)經(jīng)電解后的淡鹽水流入貯槽。經(jīng)加酸用pH自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)使pH調(diào)節(jié)在2左右，以使大部分的氯酸鹽和次氯酸鹽分解，分解出的氯氣并入總管，淡鹽水再用泵送入脫氯塔。經(jīng)脫氯后合格的淡鹽水則用泵送回化鹽工段再使用脫氯如是采用真空脫除則脫出的氯氣并入氯總管；如是用空氣吹除的，則脫出之氯氣需用20的氫氧化鈉進(jìn)行循環(huán)吸收，制成10的次氯酸鈉在陽(yáng)極側(cè)

26、上部放出的氯氣，則送入氯氣處理工段。（四）主要設(shè)備及作用和工作原理1、鹽水過(guò)濾器鹽水過(guò)濾器的作用是使一次精制鹽水經(jīng)過(guò)濾除去所含微量懸浮物，指標(biāo)為1ppm。離子膜法制堿工藝中，要求鹽水中的懸浮物含量控制在1ppm以下。以防止鹽水中所含微細(xì)懸浮物引起膜的堵塞而導(dǎo)致槽電壓上升。然使用傳統(tǒng)的砂過(guò)濾器，鹽水中的懸浮物含量一般在510ppm因此，必須再經(jīng)過(guò)一次精密過(guò)濾。實(shí)習(xí)工廠(chǎng)采用碳素管式過(guò)濾器。 碳素管過(guò)濾器的外殼由鋼襯橡膠防腐層內(nèi)部由多組炭系管均勻固定在花板上其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖222所示。碳素管式過(guò)濾面積由生產(chǎn)能力大小而定一般年產(chǎn)l萬(wàn)噸規(guī)模的過(guò)濾面積約在78m2，使用壽命在810年。 碳素管式過(guò)濾器由純凝經(jīng)燒

27、結(jié)后制成，外徑120mm，內(nèi)徑70mm ，長(zhǎng)度500mm，為圓筒狀元件。 碳素管式過(guò)濾器的特點(diǎn)是經(jīng)一定時(shí)間使用后，可經(jīng)再生恢復(fù)重新使用。 碳素管的過(guò)濾原理見(jiàn)圖22一3。一次精制鹽水從圓筒的外部流入圓筒的內(nèi)部進(jìn)行過(guò)濾懸浮物在碳素管外被截流。為了保持最高的過(guò)濾精度首先在碳素管外先預(yù)涂上一層助濾劑，預(yù)涂層的厚度約為23mm，同時(shí)采用助濾劑添加方式，使定量的助濾劑與一次精制鹽水混合后送過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)初始阻力0.02MPa，隨著鹽水中懸浮物的積累，其阻力逐漸上升，當(dāng)升到0.150.20MP時(shí)，應(yīng)停止使用予以清洗再生但如當(dāng)鹽水中懸浮物含量低時(shí)，即使壓力未上升到0.15-0.20MPa，而使用時(shí)間達(dá)到4

28、8小時(shí)；則也需停止使用予以清洗再生，以保持長(zhǎng)久穩(wěn)定地運(yùn)行。碳素管的清洗再生，是將清洗液從管內(nèi)向管外反洗，并通入0.45MPa的壓縮空氣，當(dāng)迅速打開(kāi)專(zhuān)用排液閥時(shí)，鹽水因受到壓縮空氣的壓力迅速由管的內(nèi)側(cè)流向管的外側(cè)，同時(shí)將炭素管外的預(yù)涂層和被截留的懸浮物濾餅，同時(shí)從過(guò)濾管上脫落除去，然后經(jīng)過(guò)各步清洗，則可完全恢復(fù)原有性能而重復(fù)使用。 2、螯合樹(shù)脂塔螯合樹(shù)脂塔通常是二臺(tái)或三臺(tái)串聯(lián)使用，其作用是將一次精致鹽水中Ca2+、Mg2+雜質(zhì)含量降低到20ppb以下，以符合離子膜工藝的需要。螯合樹(shù)脂塔的外殼由鋼板制成，內(nèi)襯特殊的低鈣鎂橡膠防腐層。塔內(nèi)填裝一定量的帶有螯合基團(tuán)的特種離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂的特點(diǎn)是對(duì)金屬

29、離子有極強(qiáng)的選擇性。第二個(gè)特點(diǎn)是再生效率高，即在使用一定周期后，可通過(guò)酸、堿、純水的清洗將螯合的金屬離子解脫恢復(fù)原有的交換容量，以重新再進(jìn)行螯合處理。在使用贅合樹(shù)脂處理鹽水中，必須注意下列二點(diǎn)：(1)物料中不能帶有氧化劑，圖224螯合樹(shù)脂塔(2)物料中有能帶有油狀物。因油將使螯合樹(shù)脂顆粒表面生成一層油膜從而降低其離子交換的功能。螯合樹(shù)脂塔的結(jié)構(gòu)如圖224所示。3、離子膜電解槽 離子膜電解槽是離子膜制堿生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用是將進(jìn)入的合格的二次精致鹽水經(jīng)通電電解，生產(chǎn)出低鹽、高純、高濃度的氫氧化鈉產(chǎn)品同時(shí)得到聯(lián)產(chǎn)氯和氫氣。其生產(chǎn)原理如圖225所示。離子交換膜電解食鹽法，是用陽(yáng)離子交換膜將

30、電解槽隔成陽(yáng)極室和陰極室，這層膜只允許鈉離子穿透，而對(duì)氫氧根離子起阻止作用，另還能阻止氯化鈉的擴(kuò)散，從而達(dá)到生產(chǎn)低鹽、高純、高濃度氫氧化鈉產(chǎn)品的目的。 第三部分 氫氣和氯氣處理工段從電解槽出來(lái)的濕氯氣和濕氫氣，溫度約為8090C，并為水蒸氣所飽和。濕氯氣具有強(qiáng)烈的腐蝕性，只有鈦、玻璃、橡膠、玻璃鋼（FRP）等少數(shù)材料可以耐濕氯氣的腐蝕。另外為便于運(yùn)輸和使用，也需要對(duì)濕氯氣進(jìn)行加工處理。氫氣的純度雖然很高，可達(dá)99以上，但含有少量的堿霧和大量的水蒸氣，也需要進(jìn)行處理。本工段的另一重要任務(wù)是通過(guò)氯氣和氫氣的進(jìn)出口回流量的調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到電解槽陽(yáng)極室和陰極室的壓力平衡，保證電解槽的安全運(yùn)行。一、氫氣處理（

31、一）工藝原理來(lái)自電解槽的氫氣進(jìn)入氫氣鹽水熱交換器，氫氣溫度可降至50C左右，而鹽水溫度約能提高10C.這樣使氫氣中所帶出的一部分余熱得到 回收。冷卻后的氫氣再進(jìn)入氫氣洗滌塔內(nèi)。用工業(yè) 上水對(duì)其進(jìn)行洗滌和冷卻，氫氣中大部分雜質(zhì)（鹽霧和堿霧）及水蒸氣被冷卻水帶走并排入下水道。氫氣則從塔頂出來(lái)，經(jīng)水氣分離器分離后，由風(fēng)機(jī)送到氫氣柜或使用氫氣的部門(mén)。（二）工藝流程圖311是氫氣處理流程圖，來(lái)自電解槽陰極的氫氣首先進(jìn)入氫氣洗滌塔，此塔為一空塔，內(nèi)裝數(shù)層噴淋裝置，冷卻水經(jīng)噴水裝置，自塔頂噴淋下來(lái)，與自塔底進(jìn)入的氫氣相遇，進(jìn)行冷卻和洗滌，氫氣所帶的大部分水蒸氣和堿霧，便被洗滌下來(lái)，隨同用過(guò)的冷卻水一起排出。

32、從洗滌塔出來(lái)的氫氣分為兩部分，一部分經(jīng)過(guò)H2風(fēng)機(jī)輸送到冷卻塔進(jìn)一步冷卻，然后由緩沖罐分配：到片堿工段作加熱介質(zhì)，到與Cl2反應(yīng)以及到氫壓站。另一部分由氫氣壓縮機(jī)輸送到水霧捕集器，然后輸送給用戶(hù)使用。壓縮過(guò)程中使用N2作保護(hù)氣體。（三）主要設(shè)備及作用和工作原理1、 水洗塔將氫氣中夾帶的堿霧除去，同時(shí)降低氣體溫度，從而除去其中所含的大部分飽和水蒸氣，使氫氣得到初步凈化。2、 捕集器可減少冷卻后氫氣中殘存的霧滴狀冷凝水及堿霧，減少其對(duì)氫氣壓縮機(jī)的腐蝕。二、氯氣處理（一）工藝原理 氯氣處理工段是氯堿生產(chǎn)廠(chǎng)中聯(lián)接電解槽與用氯部門(mén)的工序，起著承上啟下的作用，也是穩(wěn)定電解槽正常運(yùn)行、確保安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。

33、由食鹽水溶液電解，其陽(yáng)極產(chǎn)物是溫度較高、并伴有飽和水蒸汽及夾帶一定鹽霧雜質(zhì)的濕氯氣，每噸氣相的濕含量可達(dá)0.3381噸以上。這種濕氯氣對(duì)鋼鐵及大多數(shù)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用，只有少量的稀土及貴金屬或非金屬材料在一定條件下才能抵御濕氯氣的腐蝕，從而使氯產(chǎn)品的生產(chǎn)和氣氯的輸送發(fā)生困難。而干燥脫水的氯氣在通常條件下對(duì)鋼鐵等常用材料的腐蝕是比較小的。詳見(jiàn)表3-1。表3-1氯氣對(duì)鋼鐵腐蝕速率表氣相中含水分，%年腐蝕速率，mm/a氣相中含水分，%年腐蝕速率，mm/a0.005670.016700.02060.02830.01070.04570.0510.0610.08700.14400.3300.1140.1

34、50.38由表3-l可知，對(duì)濕氯氣的脫水干燥是生產(chǎn)、輸送、使用氯氣過(guò)程所必須的。氯氣處理的目的就在于除去濕氯氣中的水分，使之成為含濕量甚微的干燥氯氣，以適應(yīng)氯氣輸送和氯產(chǎn)品生產(chǎn)的需要,由此可見(jiàn),氯氣處理的任務(wù)就是將電解槽陽(yáng)極析出的飽含水蒸汽的高溫濕氯氣進(jìn)行冷卻除沫、干燥脫水、除霧凈化,再壓縮輸送到各用氯部門(mén),經(jīng)過(guò)處理后,氯氣中的含水量降至001以下,基本不含酸霧,成為合格的氯氣.除此之外還應(yīng)調(diào)節(jié)濕氯氣出電槽總管時(shí)的負(fù)壓以及在緊急故障情況下將事故氯氣進(jìn)行處理,不使其外泄。（二）主要工藝指標(biāo) 1.壓力電槽出口總管壓力0.2一0.3kPa 氯氣透平機(jī)一段進(jìn)口壓力 0.085MPa氯氣透平機(jī)一段出口壓

35、力 0.0350.042MPa（表壓）氯氣透平機(jī)二段進(jìn)口壓力 0 .033 0.040MPa（表壓）氯氣透平機(jī)二段出口壓力0.10.12MPa（表壓）氯氣透平機(jī)三段進(jìn)口壓力 0.080.10 MPa（表壓）氯氣透平機(jī)三段出口壓力 0.18 0.23MPa（表壓）氯氣透平機(jī)四段進(jìn)口壓力 0.16 0.21MPa（表壓）氯氣透平機(jī)四段出口壓力 0.28 0.38MPa（表壓）密封室充氣壓力 2.53.5kPa（表壓）密封室抽氣壓力 12kPa（表壓）油過(guò)濾器出口壓力 0.35M Pa（表壓）前軸承進(jìn)口0.080.12MPa（表壓）后軸承進(jìn)口油圧0.080.12MPa（表壓）增速箱進(jìn)口油壓 0.15

36、0.l8MPa（表壓）油封壓力 70150mm 油（表壓）貯氣罐壓力 0.6MPa（表壓）以下干燥密封氣輸出壓力 0.050.1MPa（表壓）再生密封氣壓力 0.05MPa （表壓） 泡沫千燥塔阻力降5.56.5kPa（表壓）工業(yè)水壓力 0.12MPa以上2.溫度段鈦冷卻器出口氣相溫度40以下段鈦冷卻器出口氣相溫度1114出泡沫塔干燥后氯氣溫度<20冷凍氯化鈣溶液溫度612氯氣透平機(jī)進(jìn)機(jī)溫度<20氯氣透平機(jī)一段出口溫度<90氯氣透平機(jī)二段進(jìn)口溫度<38氯氣透平機(jī)二段出口溫度<90氯氣透平機(jī)三段進(jìn)口溫度<38氯氣透平機(jī)三段出口溫度<90氯氣透平機(jī)四段進(jìn)口

37、溫度<38氯氣透平機(jī)四段出口溫度<90止推軸承溫度4550前軸承溫度4550后軸承溫度4550增速器軸承溫度4045 前軸承回油溫度3545 后軸承回油溫度545增速箱回油溫度4550潤(rùn)滑油溫度20以上，<20無(wú)合閘訊號(hào) 電爐出口溫度 150 200 凈化器出口密封氣溫度 40 （三）工藝流程圖321是氯氣處理流程圖。來(lái)自電解 槽陽(yáng)極的高溫濕氯氣經(jīng)濕氯氣緩沖器的分配，進(jìn)入工業(yè)水列管冷卻器，由工業(yè)水進(jìn)行冷卻，使氣相溫度降至相 40 以下，再進(jìn)入鹽水冷卻器，用 6 10 的氯化鈣溶液進(jìn)行冷卻，使氣相溫度降至 11 14 。但氣相溫度不可降得過(guò)低，若低于 10 的話(huà)（如 9 .6

38、），濕氯氣易形成Cl2 8H2O 的氯水結(jié)晶物，從而使設(shè)備、管道結(jié)冰堵塞。經(jīng)冷卻后的氣相進(jìn)入水沫過(guò)濾器除去氣相中夾帶的游離水，再進(jìn)入泡沫干燥塔。氣相自下而上分別依次穿過(guò)五塊塔板，與自上而下的硫酸在塔板上錯(cuò)流接觸，進(jìn)行吸收傳質(zhì)，氣相中的水分被硫酸吸收掉，氣相出泡沫干燥塔頂部時(shí)，已成為含濕量低于100PPm 的合格氯氣。98的濃硫酸經(jīng)鹽水冷卻至 10 后被送入濃酸高位槽，分二路進(jìn)泡沫干燥塔。一路經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)入泡沫塔第一塊塔板（由上往下數(shù)），與氯氣接觸吸收微量水分，由外溢流進(jìn)入泡沫塔第二塊塔板，再與氯氣接觸吸收微量水分，外溢流經(jīng)液封去循環(huán)槽，由循環(huán)泵抽吸經(jīng)硫酸冷卻器冷卻后再去濃硫酸高位槽，循環(huán)使用，

39、另一路經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)入泡沫干燥塔第三塊塔板，與氯氣接觸吸收水分后經(jīng)內(nèi)溢流進(jìn)入第四塊塔板。來(lái)自稀酸冷卻器的功10 、濃度為 72 的稀硫酸進(jìn)入泡沫塔第四塊塔板，與來(lái)自第三塊塔板內(nèi)道流的濃酸混成濃度為 80 的吸收液，大量吸收濕飯氣中水分，外溢流進(jìn)入第五塊塔板，繼續(xù)大量吸收濕氯 氣中的水分，使?jié)舛冗_(dá)到 72 的稀硫酸經(jīng)液封與塔底酸一同進(jìn)入稀映循環(huán)槽，在確保正常循環(huán)量的前提下，多余的一部分稀酸溢入廢酸槽。正常量的稀酸由稀酸循環(huán)泵抽吸經(jīng)硫酸冷卻器冷卻后再注入泡沫塔第四塊塔板循環(huán)使用。出泡沫塔的干燥氯氣進(jìn)入酸霧過(guò)濾器自?xún)羧コ犰F，進(jìn)入氯氣離心式壓縮機(jī)，經(jīng)四段事轎冷卻達(dá)到常溫，保持 0.38MPa。（表壓）

40、以下的排出壓力，經(jīng)分配臺(tái)送至各用氯部門(mén)。（4） 主要設(shè)備及作用和工作原理1、安全水封其結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖322 。濕氯氣安裝于電解聲氣總管的旁路上，一頭與電解氯氣總管相連，另一端與事故氯氣處理塔相通，中間有隔板相隔，掖封高度 60mm 。其作用屬當(dāng)抓氣處理的負(fù)壓系統(tǒng)因突發(fā)故障發(fā)生正壓時(shí)，帶壓的事故氯氣便將水封沖掉，往事故氯氣處理塔泄壓，用堿液進(jìn)行吸收處理，以保護(hù)氯氣負(fù)壓系統(tǒng)的管道、設(shè)備，直至電解槽的安全。水封高度的確定應(yīng)充分考慮系統(tǒng)所能承受的最大正壓沖擊。 2、 鈦列管冷卻器結(jié)構(gòu)由上封頭（上端蓋）、列管殼體及下封頭（下端蓋）三個(gè)部分組成，詳見(jiàn)圖323 。列管殼體由鈦制列管束、折流擋板、定距桿，上下分

41、布管板等構(gòu)成鈦對(duì)濕氯氣的抗腐蝕性能極好，鈦列管傳熱效果也很好。一般將其制成浮頭式結(jié)構(gòu)，浮頭處有填料函密封。在管程走氣相濕氯氣時(shí),簡(jiǎn)體外殼及折流擋板可用碳鋼，上下封頭可以用鈦、鋼襯膠或聚氯乙烯。在殼程走濕氯氣時(shí)，筒體外殼、折流擋板,上下管板、列管束均需用鈦材,而上下封頭可采用聚氯乙烯、碳鋼。這可視實(shí)際工藝之需而定。 鈦列管冷卻器在工段冷卻時(shí)采用工業(yè)水作為冷卻劑，段冷卻時(shí)采用冷凍淡水或冷凍氯化鈣溶液作為冷卻劑。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，氣相濕氯氣走殼程，傳熱系數(shù)可以提高較多；而氣相濕氯氣走管程，傳熱系數(shù)較低。但造價(jià)投資則前者高于后者。鈦列管冷卻器的作用在于將電解來(lái)的濕氯氣要冷卻器本體的管程或殼程中與冷卻劑

42、溶液工業(yè)水或氯化鈣溶液經(jīng)鈦列管管壁進(jìn)行間接的傳熱，移走氣相中所帶的熱量，達(dá)到降低溫度的目的，使氣相中含水量大幅度減少。 3、水沫過(guò)濾器 水沫過(guò)濾器是上封頭、過(guò)濾層簡(jiǎn)體組成的圓筒體。過(guò)濾層簡(jiǎn)體由上壓蓋、絲網(wǎng)過(guò)濾層(系絲網(wǎng)填料盤(pán)卷而成)、底板等構(gòu)成。詳見(jiàn)圖324所示。整個(gè)設(shè)備用硬質(zhì)聚氯乙烯制成；絲網(wǎng)可采用聚乙烯、金屬絲(鈦絲)等，其寬度為150mm。 水沫過(guò)濾器的作用在于通過(guò)絲網(wǎng)層捕集、過(guò)濾去除氣相中夾帶的游離水分，這 圖75水辣過(guò)濾器樣可以降低用于干燥脫水的吸收劑硫酸的單耗，并有效地防止游離水隨氣相帶入干燥塔。一般除沫效率可達(dá)98以上。 4、泡沫干燥塔 泡沫干燥塔是應(yīng)用得十分廣泛的氣液傳質(zhì)設(shè)備，

43、屬于板式塔的一種。泡沫干燥塔是由一個(gè)圓柱形殼體和按一定間距、水平設(shè)置的若干塔板組成。泡沫塔的簡(jiǎn)體上有塔板、內(nèi)外濫流管、受液盤(pán)等，詳見(jiàn)圖325所示。全塔共設(shè)置數(shù)塊塔板，塔板上按生產(chǎn)負(fù)荷及一定開(kāi)孔率開(kāi)設(shè)相當(dāng)比例的篩孔。篩孔可以是上下相同直徑的直通孔，也可以是上孔徑小、下孔徑大的異徑噴嘴孔。目前強(qiáng)化型泡沫塔正在推廣，它采用外溢流、大液流循環(huán)方式，確保輸送氣體負(fù)荷適應(yīng)生產(chǎn)的需要。5、氯氣透平壓縮機(jī) 氯氣透平壓縮機(jī)，是全廠(chǎng)相當(dāng)關(guān)鍵的氯氣壓縮、輸送設(shè)備，其安全運(yùn)行與否將直接影響到全廠(chǎng)的生產(chǎn)、氯氣離心式壓縮機(jī)是個(gè)系統(tǒng)工程，它由主機(jī)系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、密封氣系統(tǒng)、儀表電氣自控聯(lián)鎖系統(tǒng)、事故氯氣處理系統(tǒng)等組成，簡(jiǎn)

44、稱(chēng)其為機(jī)組。其構(gòu)成詳見(jiàn)圖326所示。國(guó)產(chǎn)氯氣離心式壓縮機(jī)型號(hào)為 LLY -1 -4 -60 -3700 ，為單機(jī)殼、單吸人、雙支承、四段壓縮的結(jié)構(gòu)。整個(gè)主機(jī)由轉(zhuǎn)子與固定元件組成，轉(zhuǎn)動(dòng)部分由葉輪、主軸、聯(lián)軸器、推力盤(pán)組成；固定元件由機(jī)殼、擴(kuò)壓器、氣密裝置、排氣蝸殼、軸承等組成。機(jī)組工作轉(zhuǎn)速10407r / min ，是由 985r / min 的電機(jī)通過(guò) xR 行星式增速箱獲得，潤(rùn)滑系統(tǒng)采用強(qiáng)制供油潤(rùn)滑，軸承采用了動(dòng)壓軸承，端面密封則采用抽、充氣相結(jié)合的梳齒型迷宮密封。氯氣離心式壓縮機(jī)目前是國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的設(shè)備，其作用是抽吸電解槽陽(yáng)極產(chǎn)物氯氣，在經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到相當(dāng)高的氯氣質(zhì)量（含水分小于100ppm ，不含酸霧）, 進(jìn)行連續(xù)四段壓縮，使其達(dá)到 0.38MPa（表）的排出壓力，輸送至各個(gè)氯產(chǎn)品生產(chǎn)工序。6、中間冷卻器 中間冷卻器又稱(chēng)級(jí)間冷卻器或段問(wèn)冷卻器，是類(lèi)似于列管冷卻器的圓筒體列管束的多程熱交換器。它分上、下封頭和筒體三部分，如圖327所示。上封頭為橢圓形，并有隔板，以使水實(shí)現(xiàn)多程段循環(huán)，還有進(jìn)、出水口。下封頭同樣是橢圓形的，也有隔板，并設(shè)左右排凈口。而筒體內(nèi)有列管束，上下管板及折流擋板。中間冷卻器的作用在于將各級(jí)排出的高溫氯氣進(jìn)行間接冷卻，將氣相熱量移走，使氣相盡可能實(shí)施等溫壓縮。第四部分 片堿工段一、工藝原理將電解工段