氯堿工藝培訓(xùn)課件

氯堿分廠鹽水精制工藝介紹化鹽池原鹽化鹽水前反應(yīng)池加壓溶氣罐預(yù)處理器一次精鹽水儲槽緩沖罐凱膜過濾器后反應(yīng)槽氫氧化鈉空壓氣三氯化鐵碳酸鈉鹽酸亞硫酸鈉樹脂塔二次精鹽水儲槽電解工序HD次氯酸鈉亞硫酸鈉鹽水質(zhì)量的重要性：雜質(zhì)影響雜質(zhì)離子膜其他雜質(zhì)形態(tài)影響CaCa(OH)2,NaCa2SiO7CE下降;CV上升

MgMg(OH)2,NaMg2SiO7CE下降;CV上升

Sr

Sr(OH)2,Sr-Al-Si,Sr-SiCE下降

Ba

Ba3H4(IO6)2CE下降

INa3H2IO6,Ba3H4(IO6)2CE下降

AlNa2Al2Si2O3,Ca-Al-Si,Sr-Al-SiCE下降

FeFe(OH)3CV上升

Ni

Ni(OH)3CV上升

SO42-

Na2SO4CV上升影響鹽水中的NaCl溶解度;影響鹽水中的Ba濃度;NaClO3

影響鹽水中的NaCl溶解度;影響燒堿中的NaClO3濃度;TOCCV上升胺鹽和氨鹽

影響氯氣中的NCl3濃度鹽水雜質(zhì)的去除方法雜質(zhì)去除方法Mg,Ni添加NaOH生成雜質(zhì)沉淀+使用螯合樹脂吸附雜質(zhì)Ca,Sr

添加碳酸鈉生成雜質(zhì)沉淀+使用螯合樹脂吸附雜質(zhì)Ba

使用螯合樹脂進(jìn)行吸附(少量)SO4

添加Ba生成沉淀

分子篩膜

使用兩性離子交換樹脂進(jìn)行吸附(同時去除NaClO3)NaClO3使用鹽酸進(jìn)行分解Al,Fe在酸性鹽水下使用螯合樹脂進(jìn)行吸附有效氯使用使用亞硫酸鈉進(jìn)行氧化還原Na2SO3+NaClO

=

NaCl+Na2SO4

Na2SO3+Cl2+2NaOH=Na2SO4+NaCl+H2O胺鹽和氨鹽空氣放散菌藻類、腐殖酸等有機(jī)物次氯酸鈉溶液氧化分解成小分子有機(jī)物鹽水雜質(zhì)去除原理（1）去除方法去除原理FeCl3絮凝劑法使空氣溶解在粗鹽水里后經(jīng)減壓閥、文丘里混合器與加入絮凝劑FeCl3溶液進(jìn)行混合，減壓使氣泡析出，Mg(OH)2在絮凝劑附著氣泡上進(jìn)入預(yù)處理器后，由于氣泡在水中的升力將Mg(OH)2等雜質(zhì)上浮，進(jìn)浮泥儲存斗與粗鹽水分離，部分沒有上浮的機(jī)械雜質(zhì)下沉形成沉泥與粗鹽水分離。上排泥上排泥下排泥

Mg2++2OH-

Mg(OH)2↓Fe3++3OH-

Fe(OH)3

菌藻類、腐殖酸等有機(jī)物則被次氯酸鈉溶液氧化分解成為小分子有機(jī)物去除方法去除原理HVM膜法Ca2++CO32-

CaCO3↓利用膜的微孔徑進(jìn)行物理過濾鹽水雜質(zhì)去除原理（2）膜材料：全聚四氟乙烯膜孔徑：0.22~0.5μm膜特點(diǎn)：

均勻致密的微孔，高效的表面過濾整體成型，無縫管結(jié)構(gòu)，無剝離、無開裂現(xiàn)象 耐酸堿、抗氧化、無老化耐高溫

250攝氏不粘接、易清洗、高效率 高強(qiáng)度、長壽命(保證期3

年)膜組件HVM管式膜HVM膜的特點(diǎn)：去除方法去除原理納濾膜法利用納濾膜的選擇通過性進(jìn)行SO4

2-濃縮，脫出Na2SO4鹽水雜質(zhì)去除原理（3）膜的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)如下:①納濾膜的膜孔徑為1～5nm,允許1價(jià)離子(鈉離子、氯離子)通過,對-2價(jià)硫酸根有比較好的截流作用。②材料為帶有芳香結(jié)構(gòu)的酰胺類,允許比較高的操作壓力。③優(yōu)異的結(jié)構(gòu)使得對硫酸根的排斥力十分穩(wěn)定,保證操作的穩(wěn)定。去除方法去除原理M：Ca2+,Mg2+,Sr2+,Ba2+等二價(jià)金屬離子螯合樹脂吸附離子交換吸附以D403亞胺基乙酸型為例苯乙烯二乙烯苯亞胺二乙酸共聚物鹽水雜質(zhì)去除原理（4）第一步是吸附，螯合樹脂也是一種離子交換樹脂，與普通的交換樹脂不同的是，它吸附金屬離子后形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，吸附金屬離子發(fā)生以下反應(yīng)：

CH2-COONa

CH2-COO

R-N

+M2

R-N

M+2Na+

CH2-COONa

CH2-COO第二步是脫吸，在一定的外界條件下（如PH值和濃度溫度）改變金屬螯合物的平衡條件而使金屬離子離解開，本裝置采用濃度為5%左右的高純鹽酸對樹脂進(jìn)行漂洗。脫洗金屬離子發(fā)生以下反應(yīng)：

CH2-COO

CH2-COOH

R-N

M+2H+

R-N

+M+

CH2-COO

CH2-COOH第三步是再生，在已經(jīng)洗脫金屬離子的“H”型樹脂中加入4%的NaOH溶液，調(diào)節(jié)PH值為14，由于溶液中的H+大量減少，使平衡向右移動，樹脂由H型變?yōu)殁c型。發(fā)生如下反應(yīng)：

CH2-COOH

CH2-COONa

R-N

+2NaOH

R-N

+2H2O

CH2-COOH

CH2-COONa鹽水精制工藝控制指標(biāo)序號鹽水中雜質(zhì)名稱一次鹽水二次鹽水單位1Ca+Mg≤1000.02ppm2Sr≤0.50.05(杜邦0.4)ppm3Ba≤0.50.5ppm4Fe≤0.20.2ppm5Al≤0.10.1ppm6I≤0.20.2ppm7SiO2≤55ppm8SO42-≤77g/l9Mn≤／0.01ppm10Ni≤／0.01ppm11SS≤11ppm12TOC≤1010ppm13HD20~40/ppm氯堿分廠離子膜電解工藝介紹+

_

二次精鹽水高位槽高位槽純水電解槽陽極循環(huán)槽陰極循環(huán)槽氯水槽脫氯塔真空泵去脫硝氫氣洗滌塔氫泵冷卻器水撲集器氫氣分配臺32%堿成品槽氯氣洗滌塔鈦冷卻器水霧撲集器填料干燥塔泡罩干燥塔酸霧撲集器氯氣壓縮機(jī)氯氣分配臺用戶液氯工序氯化氫亞鈉氫氧化鈉高純酸次鈉工序電解槽技術(shù)規(guī)格及結(jié)構(gòu)介紹型號：10萬噸離子膜為例n-BiTAC-866類型：F-8020SP、N2030槽數(shù)：4系列8單元528臺單元槽陽極有效面積：3.276m2最大運(yùn)行電流：17KA電流密度：5.2ka/m2陽極：鈦底盤+鈦網(wǎng)(活性涂層)陰極：鎳底盤+鎳網(wǎng)(活性涂層)離子膜理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)○○○○○○○○○○○○○○○陽極側(cè)：陰極側(cè)：增強(qiáng)纖維磺酸層R-SO3H具有很高的離子傳導(dǎo)能力，決定電壓的高低羧酸層R-COOH具有很高的正離子選擇滲透能力，決定電流效率的高低制法：全氟羧酸-磺酸多層陽離子交換膜，是將全氟磺酸膜片與全氟羧酸膜片加熱層壓而成，或在全氟磺酸膜的一面經(jīng)化學(xué)處理，使—SO3H轉(zhuǎn)換成—COOH基。這種離子膜一面為—SO3H基，另一面為—COOH，用聚四氟乙烯織物增強(qiáng)。原理：一種含離子基團(tuán)的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜，允許陽離子通過，不允許陰離子通過即陽極帶正電的Na＋可以通過膜到陰極去而帶負(fù)電陽極的Cl－、陰極的OH－不可以通過，所以也稱為離子選擇透過性膜。離子膜結(jié)構(gòu)示意圖離子膜燒堿電解OH－－－－－－－Cl－Na＋Na＋陽極：陰極：陽極主要電解反應(yīng):NaCl→Na++Cl-2Cl--2e→Cl2↑4OH--4e→O2↑+2H2O加酸：H++OH-→H2O陰極主要電解反應(yīng)：2H2O+2e→H2↑+2OH-反應(yīng)機(jī)理在電解氯化鈉水溶液所使用的陽離子交換膜的膜體中有活性基團(tuán)，它是由帶負(fù)電荷的固定離子如SO3-，COO-，同一個帶正電荷的對離子H+Na+形成靜電鍵?；钚曰鶊F(tuán)中的Na+可以與溶液中的同電荷的Na+進(jìn)行離子交換，表現(xiàn)出有選擇性的互換；與此同時，活性基團(tuán)中的帶負(fù)電荷的固定離子具有排斥Cl-,OH-的能力，這樣水化鈉離子通過膜能遷移到陰極室，水份子也伴隨著遷移。此外，少量的Cl-也擴(kuò)散到陰極，少量的OH-也遷移到陽極?？傠娊夥磻?yīng)：2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑CI-失電子形成氯氣H＋得電子形成氫氣OH－離子增多與Na＋形成燒堿液陽極陰極Na＋電流方向電解原理陽離子選擇性透過膜CI-失電子形成氯氣H＋得電子形成氫氣OH－離子增多與Na＋形成燒堿液陽極陰極Na＋電流方向OH-簡單電解槽不能電解生產(chǎn)原理1、生產(chǎn)的氫氣、氯氣容易混合形成爆炸氣體。2、生產(chǎn)的燒堿液混合在鹽水中得不到純產(chǎn)品。3、無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。分析：要制得純的燒堿、氯氣、氫氣產(chǎn)品，必須要把電解的陽極、陰極進(jìn)行分離。CI-失電子形成氯氣H＋得電子形成氫氣OH－離子增多與Na＋形成燒堿液陽極陰極電流方向Na＋飽和鹽水補(bǔ)充稀釋堿液補(bǔ)充稀釋鹽水流出高濃堿液流出生產(chǎn)原理離子膜電解連續(xù)化CI2H2淡鹽水脫氯工藝簡介脫氯原理在脫氯塔中鹽水通過真空脫氯，使脫氯塔出口鹽水的有效氯含量會被降低到10ppm的水平。需加入燒堿中和，控制鹽水PH值為9，并用少量的10%亞硫酸鈉吸收剩余的有效氯，使淡鹽水中的游離氯降到,3ppm以下。真空脫氯：化學(xué)平衡：Cl2+H2O→HClO+H++Cl-由于電解所產(chǎn)生的淡鹽水中的溶解有一定Cl2需要脫除，可以通過抽取真空的方式，降低液體表面的分壓，并增加鹽酸酸度，有利于Cl2形成并逸出?；瘜W(xué)脫氯：HCl+NaOH→NaCl+H2OHClO+NaOH→NaClO+H2ONaClO+Na2SO3→Na2SO4+NaCl脫氯鹽水鹽酸亞鈉鹽酸亞鈉氫氧化鈉去化鹽回水輸送泵回水槽離心機(jī)芒硝沉晶槽結(jié)晶體泵結(jié)晶槽濃水循環(huán)泵二級膜系統(tǒng)二級高壓泵中間水槽一級膜系統(tǒng)一級高壓泵碳慮、保安過濾器淡鹽水貯槽緩沖水槽鹽水脫硝工藝流程簡介氯氣處理系統(tǒng)介紹氯氣洗滌干燥流程洗滌塔水洗高溫高濕氯氣T≈80℃P≈5Kpa降溫除去夾帶鹽等雜質(zhì)鈦冷卻器降溫控制溫度11-16℃水霧撲集器除去水霧冷凝水填料干燥塔硫酸吸水干燥泡罩干燥塔硫酸吸水干燥酸霧撲集器除去酸霧氯中含水<50ppmT≈16℃P≈0kpa氯氣壓縮機(jī)T<87℃

P<0.35Mpa氯化氫液氯工序液氯工序介紹氯氣液氯貯槽常溫，P<0