二次鹽水及電解2

1、第二章.二次鹽水1培訓(xùn)內(nèi)容一.螯合樹脂塔工作過程二.樹 脂 塔 的 工 藝 流 程2螯合樹脂塔一.螯合樹脂塔工作過程：由于離子膜對鹽水的要求較高所以，從一次鹽水送來的通過SF膜過濾的鹽水含Ca2+、Mg2+和其它重金屬離子需要進(jìn)一步去除，我們利用樹脂的吸附來達(dá)到離子膜的要求。1.吸附： 在生產(chǎn)中含有Ca2+、Mg2+和其它重金屬離子的鹽水進(jìn)入樹脂塔，被樹脂絡(luò)合，此時(shí)上層樹脂已成Ca型，下面仍是Na型。中層有一部分Ca型，其它仍為Na 型，稱為交界層。當(dāng)鹽水不斷的進(jìn)入樹脂塔，Ca型越來越厚，交界層逐漸下移,直到塔的底部，這時(shí)從塔底流出的鹽水中的Ca2+、Mg2+含量升高，在交界層到達(dá)塔的底部時(shí)，

2、Ca2+、Mg2+開始泄漏，濃度超過允許值的那個點(diǎn)稱為貫穿點(diǎn)。3鹽水進(jìn)口 鹽水進(jìn)口+ + + + 已交換+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o + o+ 交換層 + + + + +o o +o oo + + + +O O O O + O + O + OOO O O 未交換O +O +O +O O O O O O+O O O 鹽水出口 鹽水出口 （a） （b） + Ca2+型樹脂層 o Na+ 型樹脂層42.脫析：樹脂塔運(yùn)行一段時(shí)間后吸附Ca2+、Mg2+的能力下降，達(dá)到臨界層，需要再生，在實(shí)際生產(chǎn)中加入5%鹽酸溶液“洗

3、”樹脂，隨著酸度的增加，下述平衡向右移動。 CH2COO CH2COOHRCH2N M + 2H+RCH2N +M+ CH2COO CH2COOH 原先絡(luò)合的金屬離子全部“洗”脫，這時(shí)的樹脂叫做“H”型。 CH2COOH RCH2N CH2COOH 3.再生：在已“洗脫”金屬離子的“H”型樹脂中加入4%NaOH溶液，調(diào)節(jié)PH=1011，由于溶液中H+大量減少，使下列平衡向右移動。樹脂又回到吸附前的狀態(tài)，稱為Na型。5 CH2COOH CH2COONaRCH2N +2NaOH RCH2N +2H2O CH2COOH CH2COONa再生完成后繼續(xù)投入運(yùn)行。6 二.樹 脂 塔 的 工 藝 流 程過

4、濾流程： 在自一次鹽水工序來的鹽水總管上先加入高純鹽酸，以中和過量的堿，調(diào)整PH在8.5-9.5之間，然后進(jìn)入過濾鹽水槽V1401，用P1401泵送入螯合樹脂塔，開車初期或原始開車，為防止不合格鹽水進(jìn)入螯合樹脂塔，過濾鹽水也可以通過P1401泵反回一次鹽水，反復(fù)循環(huán)，反復(fù)精制，直至合格后再將鹽水切換至進(jìn)精鹽水的管線。7 再生流程：再生時(shí)，先裝置空氣將塔內(nèi)鹽水置換干凈。加鹽酸時(shí)，鹽酸從鹽酸計(jì)量槽出來，經(jīng)鹽酸噴射器，加壓進(jìn)純水管道，加純水稀釋到5%，進(jìn)螯合樹脂塔，出塔廢液進(jìn)廢水坑，加堿時(shí)堿液從燒堿計(jì)量槽出來，經(jīng)燒堿噴射器，加壓進(jìn)純水管道稀釋至4%，進(jìn)螯合樹脂塔，出塔廢堿液進(jìn)廢水坑，廢水泵送至中和池

5、，再生結(jié)束后，返洗及沖洗鹽水進(jìn)入廢水坑，用泵送回一次鹽水工序。8 正常操作流程：鹽水溫度達(dá)到進(jìn)塔要求(6065)之后進(jìn)入螯合樹脂塔，進(jìn)一步除去鹽水中的Ca2+、Mg2+等重金屬離子，出塔鹽水經(jīng)樹脂捕集器，進(jìn)入二次精鹽水貯槽V1501，然后用二次精鹽水泵，送入鹽水高位槽，從高位槽進(jìn)入陽極室。F:Documents and Settings陳明菊桌面新課件海吉0螯合樹脂塔資料螯合樹脂塔相關(guān)資料螯合樹脂塔流程圖.jpg9課 后 練 習(xí) 1.二次鹽水精制的目的？ 2.二次鹽水精制的主要控制指標(biāo)？ 10第三章.電 解11培訓(xùn)內(nèi)容一.電解生產(chǎn)任務(wù)二.電解產(chǎn)品介紹三.電解原輔材料四.離子膜電解原理五.電解的

6、工藝流程12電解生產(chǎn)任務(wù)一生產(chǎn)任務(wù)1將合格的一次精制鹽水通過螯合樹脂塔制成符合入槽條件的二次精制鹽水，送入離子膜電解槽陽極室電解，同時(shí)將純水送電解槽陰極室（原始開車加28%燒堿溶液）電解。出電解槽的淡鹽水脫氯后仍送回一次鹽水工序，生成的堿液送往蒸發(fā)固堿工序或送出界區(qū)；氯、氫氣送至氯、氫處理工序。2生產(chǎn)合格的堿液和氯、氫氣，完成公司下達(dá)的產(chǎn)量計(jì)劃。13二產(chǎn)品介紹電解工序生產(chǎn)的濕氯氣、濕氫氣均為半成品，送出界區(qū)外處理或使用；32%離子膜堿送蒸發(fā)固堿工序制成50%液堿或98%片堿出售。其規(guī)格及理化特性見表1：14序號名稱技術(shù)規(guī)格理化特性及用途1離子膜堿NaOH32%(wt)NaCI35PPm(wt)

7、Fe2O33PPm(wt)燒堿溶液產(chǎn)品俗稱液堿，有強(qiáng)堿性，有滑膩感。對皮膚、紙張、織物有強(qiáng)腐蝕性。是用途極廣的基本化工原料。用于：輕紡工業(yè)，如造紙、印染等?；瘜W(xué)工業(yè)，如農(nóng)藥、染料等石油工業(yè)，如精煉石油，油脂等國防，機(jī)械、醫(yī)藥工業(yè)等。2濕氯氣CI298.5%(vol)O21.5%(vol)H20.03%(vol)氯氣(CI2)：常溫下氯氣為黃綠色氣體，比空氣重2.5倍。沸點(diǎn)-34，熔點(diǎn)-101。氯氣屬劇毒性氣體，吸入對人體危害極大。高溫濕氯氣對鋼等金屬設(shè)備腐蝕性較大。主要用于合成氯化氫氣體制鹽酸，制農(nóng)藥、消毒、漂白，有機(jī)氯產(chǎn)品等。3濕氫氣H299.9%(vol)氫氣(H2)：氫氣是一種無色、無嗅

8、、無味的氣體，重度很小，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為0.089Kg/m3，等于空氣的1/14.38，在所有的氣體中最輕，故易存留在設(shè)備的最高處，應(yīng)注意防爆；主要用于合成氯化氫氣體制鹽酸、農(nóng)藥等，也可做燃料。15三 .原輔材料本工序所用原料為通過SF過濾精制的一次鹽水，輔助材料有燒堿、亞硫酸鈉、螯合樹脂、高純鹽酸、純水、氮?dú)?、裝置空氣等。見表216序號材料名稱技 術(shù) 規(guī) 格作 用 1一次精鹽水NaCI 3105g/L; NaOH 0.20.6g/LNa2CO3 0.40.7g/LCa2+10PPmMg2+2PPmSO42-5g/LFe3+1ppm游離氯(以CIO-計(jì)) 0CIO3-5g/LSiO25ppmBa

9、2+0.5ppmHg10ppmMn2+0.01ppmI20.2ppmSS10ppmPH = 1011電解原料電解工序原輔材料技術(shù)規(guī)格17四.離子膜電解原理 1電解： 當(dāng)電解質(zhì)溶解在水中時(shí)，便離解成帶電的質(zhì)子，這個過程叫電離。例如食鹽溶解在水中時(shí)（同樣有少量水分子電離）。 NCI N + CI HO H + OH當(dāng)直流電通過電解質(zhì)水溶液時(shí)，這些離子按同性相斥，異性相吸的原理來運(yùn)動，即帶正電荷的陽離子向陰極遷移，帶負(fù)電荷的陰離子向陽極遷移。根據(jù)這個原理，當(dāng)電解食鹽水溶液時(shí)，氯離子在陽極上放電變成氯原子，隨后變成氯分子而逸出。氫離子在陰極上放電變成氫原子，隨后變成氫分子而逸出。即：2CI- 2e 2

10、CI 2CI CI2 2H+ + 2e 2H 2H H2 不放電的鈉離子和氫氧根離子在陰極附近生成氫氧化鈉。182離子膜電解食鹽水溶液制NaOH的原理：離子膜又叫陽離子交換膜，它的特點(diǎn)就是電解時(shí)對陽離子具有選擇透過的特性。食鹽溶液電解時(shí)，Na+透過離子膜遷移到陰極室，而陰離子OH-卻不能透過離子膜到達(dá)陽極室，因而產(chǎn)出的NaOH純度極高。（開車時(shí)為加快OH-產(chǎn)生速度，需在陰極室加入少量NaOH溶液）。如圖所示：19 五.電 解 槽 流 程1. 陽極室進(jìn)出物料 從高位槽下來的二次精鹽水與P2001來的淡鹽水經(jīng)混合器混合后，進(jìn)入電解槽的各單槽，陽極上產(chǎn)生的Cl2 ，進(jìn)入氯氣總管送氯氣處理工序的氯氣洗

11、滌塔；陽極室未電解的淡鹽水進(jìn)入淡鹽水受槽V2001，用P2001泵送出，部分經(jīng)過氯酸鹽分解槽后進(jìn)入V1602再送至脫氯塔，部分出與精鹽水混合進(jìn)入電槽，部分直接送至脫氯塔。20 2 .陰極室進(jìn)出物料 純水通過純水泵與P2002泵送出的32%堿液混合加入電槽陰極室；原始開車時(shí)，堿從開車堿槽通過開車堿泵加入陰極室，而生產(chǎn)正常后從燒堿受槽用堿泵加入電槽陰極室。陰極上產(chǎn)生的氫氣進(jìn)入氯氫處理工序的氫氣洗滌塔；氫氣總管上有一支管經(jīng)過氫氣正壓水封，將超壓氫氣放空。21 陰極室出來的32液堿匯集到液堿總管，進(jìn)入燒堿受槽V2002，根據(jù)市場需求，需出售的堿液用燒堿泵，打入堿液冷卻器冷卻后，送至成品罐區(qū)直接出售；剩

12、余堿液直接送至蒸發(fā)固堿工序，生產(chǎn)50液堿或片堿。22課 后 練 習(xí)1.離子膜電解槽的生產(chǎn)原理？2.離子膜電解的化學(xué)反應(yīng)方程式？3.離子膜電解的方塊圖？4.離子膜電解的主要控制指標(biāo)？23第三章.脫 氯24 培訓(xùn)內(nèi)容 一.脫氯原理 二.淡鹽水脫氯流程 三.淡鹽水脫氯流程圖25一.脫氯原理在離子膜電解過程中，由于氯氣溶于水、氯氣和水反應(yīng)、氫氧根離子反滲過離子膜等原因發(fā)生下列反應(yīng)： CI2 + H2O HCIO + HCI NaOH + CI2 NaCIO + NaCI + H2O導(dǎo)致出槽淡鹽水中含有CI2、次氯酸（氯酸）、次氯酸鹽（氯酸鹽），以氯氣計(jì)稱為游離氯。游離氯存在于鹽水中，會腐蝕設(shè)備、管道，阻礙一次鹽水精制沉淀物的形成，損壞二次鹽水樹脂塔中的樹脂，危害極大，所以游離氯必須除去。26我們所用的方法是真空脫氯與化學(xué)脫氯相結(jié)合的方法。就是先加鹽酸使平衡向生成氯氣的方向移動，然后在真空下使較高溫度的淡鹽水處于沸騰狀態(tài)，產(chǎn)生蒸汽，利用生成的氣泡帶走氯氣，極少量的溶解氯氣采用滴加Na2SO3的方法除去。游離氯與亞硫酸鈉反應(yīng)如下：Na2SO3 + CI2 + H2O Na2SO4 + HCI27二.淡鹽水脫氯流程淡鹽水從電解槽陽極室出來，加酸后進(jìn)入淡鹽水受槽,氯氣