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文檔簡介

1、123456義務一 二次鹽水的精制義務二 離子膜電解義務三 淡鹽水脫氯義務五 常見缺點及處置案例分析小結工程二 二次鹽水精制及電解知識目的: 可以掌握二次鹽水精制及離子膜電解的工藝原理。 能分析二次精鹽水精制各工序及離子膜電解的的工藝流程。 能熟知二次鹽水精制的主要設備及離子膜電解槽的構造及功能。 可以分析并掌握淡鹽水脫氯的工藝原理及工藝流程。才干目的: 能識讀二次鹽水精制過程的工藝流程,并會根據不同要求繪制出工藝流程圖。 能完成二次鹽水精制及離子膜電解的崗位開、停車操作。 能完成淡鹽水脫氯的崗位開、停車操作。 能對二次鹽水精制及淡鹽水脫氯的常見缺點進展分析并處置。 能對電解工段的常見缺點進展

2、分析并處置。 義務一 二次鹽水的精制子義務一二次鹽水精制的工藝原理子義務二子義務三子義務四知識鏈接二次鹽水精制的工藝流程二次鹽水精制的主要設備二次鹽水精制的崗位操作螯合樹脂子義務一 二次鹽水精制的工藝原理【義務描畫】 能分析二次鹽水精制各工序的工藝原理。【義務指點】 一、二次鹽水精制的消費義務 鹽水二次精制是在一次精制的根底上,首先經過過濾除去一些懸浮物,再調解鹽水的pH值,將合格的鹽水通入螯合樹脂塔進展吸附,進一步將鹽水中Ca2+、 Mg2+等離子濃度降至要求的范圍。二、二次鹽水精制的工藝原理 1鹽水過濾的原理 鹽水過濾采用的安裝有碳素管過濾器、聚丙烯過濾器、葉片式過濾器等。利用過濾器的微孔

3、將其中的懸浮物進行攔截,從而將其除去。2鹽水中和的原理1鹽水中和的目的 在一次鹽水精制過程中,為除掉Ca2+、Mg2+,需求分別參與過量的Na2CO3和NaOH,過濾后,鹽水中Ca2+、Mg2+含量降低了,但還存在沒有過濾掉的CaCO3和Mg(OH)2小顆粒,螯合樹脂只能吸附Ca2+、Mg2+,而不能將微粒中的Ca、Mg成分吸附,從而會呵斥二次鹽水中Ca、Mg含量超標。為消除這種景象,經過添加鹽酸進展中和反響,使CaCO3和Mg(OH)2完全溶解,從而被螯合樹脂吸附。2鹽水中和的原理在過濾器的出口鹽水管路上,參與31%的鹽酸,經過靜態混合器,使鹽酸和鹽水混合均勻后,利用pH自動分析儀測得的pH

4、值來自動調理鹽酸的參與量,到達使Ca、Mg完全溶解的目的。鹽水中和的反響方程式: 3螯合樹脂吸附的原理(1 螯合樹脂的構造和分類螯合樹脂是一種離子交換樹脂,它吸附金屬離子形成環狀構造,故稱螯合樹脂又叫內配合物,它是由中心離子和多基配位體構成的,是一種具有環狀構造的配合物。例如:其中M是中心離子金屬離子,N、O是可提供共用電子對的原子,中心離子和他們構成了兩個配位鍵,在適當條件下,生成穩定的環狀構造。2 螯合樹脂吸附的原理配合物的構成和離解是兩個相互對立但又依賴的過程,一方面中心離子經過配位鍵與配合劑相結合,構成配合物,而表現出一定的化學吸引力;另外一面,由于配合物內部存在矛盾運動,他們中的部分

5、又要離解,從而又表現出一定的化學排斥力。當在一定的外界條件下如pH、溫度、濃度到達一個相對平衡形狀時,經過改動條件就會破壞平衡。子義務二 二次鹽水精制的工藝流程【義務描畫】 可以熟知二次鹽水精制過程中過濾、中和及螯合樹脂塔吸附的工藝流程。 可以分析工藝目的對樹脂塔操作的影響。【義務指點】鹽水經一次精制后進入二次精制工段,首先參與適量的Na2CO3以除去微量的游離氯,同時參與適量的-纖維素助濾劑,然后用泵送入鹽水過濾器進展過濾,經過濾后的鹽水,其懸浮物含量到達lppm以下,再經加熱使溫度到達60士5,并用pH自控調理使pH值控制在9士0.5。將上述符合質量目的的鹽水,用泵送入螯合樹脂塔進行螯合處

6、置,使鹽水中Ca2+、Mg2+雜質含量到達20ppm以下,經二次精制后的鹽水便可送去電解工段.一、鹽水過濾的工藝流程鹽水過濾的目的是除去一次鹽水中的懸浮物和部分Ca2+、Mg2+。鹽水過濾器有炭素管過濾器、聚丙烯過濾器、葉片式過濾器等。實踐消費中運用最多的是炭素管過濾器,鹽水經過濾處置后才可以保證后續螯合樹脂充分發揚其性能,且再生周期比不用炭素管過濾器延伸了35倍,減少了再生所用的離子膜堿和高純鹽酸,也杜絕了不純物進入離子膜電解槽。一次鹽水進人一次鹽水貯槽,由泵送入炭素管過濾器,炭素管過濾器采用2塔流程,其中一塔運轉,一塔反洗并重新涂覆-纖維素備用;每隔約48小時,或過濾器壓差達0.2MPa時

7、停頓運轉,切換下線,反洗重新涂覆。過濾后的鹽水送入樹脂塔工段。二、鹽酸中和的工藝流程在過濾器出口的鹽水管路上,參與31%鹽酸,經過靜態混合器,使鹽酸和鹽水混合均勻后,送pH自動分析儀,根據測得的pH值,自動調理鹽酸的參與量,使系統的pH值控制在90.5。三、螯合樹脂塔吸附的工藝流程樹脂塔吸附的消費工藝有三塔流程和兩塔流程。三塔流程一直是兩塔運轉如A串B、B串C、C串A,一塔再生、等待,運轉周期短,再生頻繁,保險系數大;而兩塔流程為一塔再生一塔運轉。下面著重引見三塔流程圖23。圖23 三塔消費工藝流程 四、工藝目的對樹脂塔操作的影響螯合樹脂的吸附才干除樹脂本身外, 還受鹽水的溫度、pH 值、鹽水

8、流量、Ca2+、Mg2+含量等要素的影響。螯合樹脂的內在構造不同, 交換才干也不同,但是對流量、溫度、pH 值變化趨勢是一樣的。因此,要加強各工藝控制目的的控制,保證進電解槽鹽水質量合格。1溫度螯合樹脂與鈣、鎂的螯合反響是在一定溫度下進展的,溫度高時, 螯合反響速度快, 樹脂運用周期長。但鹽水溫度過高(大于 80), 樹脂的強度會降低,破碎率升高,將使樹脂遭到不可恢復的損傷。要保證樹脂發揮良好的性能,應將進入螯合樹脂塔的鹽水溫度控制在 5565 。2pH 值在一定的 pH 值時,鈣、鎂等是以離子方式存在的,這樣有利于樹脂進展螯合去除。而當 pH11 時, 鎂離子易生成 Mg(OH)2膠狀沉淀物

9、, 進入樹脂塔后會堵塞樹脂孔隙, 大大降低了樹脂的交換才干,同時還會呵斥進入樹脂塔內的鹽水發生偏流, 添加壓力降, 從而導致鹽水中鈣離子去除不徹底, 二次鹽水中鈣、鎂含量升高。所以,鹽水 pH 值應控制在 9.0士0.5。3鹽水流量鹽水的供應量是由樹脂塔的選型和塔內樹脂填充量來確定的。進入樹脂塔的鹽水流量取決于樹脂塔的尺寸和需求的循環時間,假設鹽水流量過大那么在樹脂內停留時間縮短,呵斥鹽水在樹脂塔內短路,處置后的鹽水中鈣、鎂離子不合格;如鹽水流量降低,樹脂的運用時間延伸,但需求較大的樹脂塔。普通要求鹽水流量應小于 40 m3/h,最正確流量為 20 m3/h。4鹽水中 Ca2+、Mg2+濃度螯

10、合樹脂塔對鹽水中的Ca2+、Mg2+的吸附量隨著濃度的升高而添加,但當 Ca2+、Mg2+的質量濃度超越 10 mg/L 時,樹脂除鈣、鎂離子的才干隨鈣、鎂離子濃度增加而降低,這是由于螯合樹脂的交換量是一定的,鹽水中鈣、鎂離子來不及進展交換,帶入到二次鹽水中,使二次鹽水中鈣鎂含量添加。5鹽水中的游離氯游離氯的氧化性極強,極易破壞螯合樹脂的構造,造成樹脂不可恢復的中毒,樹脂性能急劇下降,起不到螯合鈣、鎂離子的作用,故要求鹽水中不能含有游離氯。子義務三 二次鹽水精制的主要設備【義務描畫】可以熟知二次鹽水精制過程中的主要設備及螯合樹脂塔的構造和特點。【義務指點】一、鹽水過濾器離子膜燒堿消費工藝中,要

11、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懸浮物引起膜的堵塞而導致槽電壓上升。在當今各離子膜法消費工藝中,所采用的過濾器有炭素燒結管過濾器、聚丙烯管過濾器和葉片過濾器三種。1炭素燒結管過濾器 炭素燒結管過濾器的外殼由鋼襯橡膠防腐層,內部由多組炭系管均勻固定在花板上. 炭索燒結管過濾器的特點是經一定時間運用后,可經再生恢復重新運用。 一次精制鹽水從圓筒的外部流入圓筒的內部進展過濾,懸浮物在炭素管外被截流。首先要在炭素管外先預涂上一層助濾劑,預涂層的厚度約為23mm,同時添加定量的助濾劑與一次精制鹽水混合后送入過濾器過濾。過濾時初始阻力0.02MPa,隨著鹽水中懸浮物的積累,其阻

12、力逐漸上升,當升到0.150.20MP時,應停頓運用予以清洗再生。假設鹽水中懸浮物含量不斷較低,即使壓力未上升到0.150.20MPa,運用時間到達48小時那么也需停頓運用予以清洗再生以堅持長久穩定地運轉。清洗再生時需求切換一次過濾器,并運用純水及緊縮空氣(0.45MPa) 反復清洗4次。洗滌時,物料的流動方向與過濾時相反,洗滌液出濾室穿過過濾元件,去掉附在外外表的殘渣。清洗后,將過濾器裝滿過濾鹽水備用。2聚丙烯管過濾器聚丙烯管過濾器的外殼為鋼襯橡膠的受壓容器,內部安裝一組有孔的聚丙烯管,管外套是用聚丙烯編織的無縫軟套管,過濾原理、再生操作與炭素管過濾器一樣。3葉片式過濾器 葉片式過濾器與上述

13、二種過濾器一樣,需二臺輪流切換運用。過濾葉片由不銹鋼或鈦材制成,濾布可用聚丙烯或尼龍布,同樣需用助濾劑,但濾布易損壞,較難堅持穩定的過濾精度,故普通很少運用。目前大多數氯堿化工廠采用的是炭素燒結管式過濾器。因其管理方便、平安可靠、操作彈性大并能獲得杰出的過濾效果,過濾后的鹽水質完全能符合離子膜法制堿工藝要求除了能堅持穩定高效的運轉外,尚具有非常良好的耐腐蝕性,從而在氯堿電解離子膜法工藝消費中廣泛運用。二、螯合樹脂塔螯合樹脂塔通常是二臺或三臺串聯運用,其作用是將一次精致鹽水中的懸浮物和部分Ca2+、Mg2+雜質去除,以滿足離子膜電解的需求。螯合樹脂塔的構造如圖26所示:螯合樹脂塔的外殼由鋼板制成

14、,內襯特殊的低鈣鎂橡膠防腐層。塔內填裝一定量的帶有螯合基團的特種離子交換樹脂,樹脂的特點是對金屬離子有極強的選擇性。 子義務四 二次鹽水精制的崗位操作【義務描畫】可以熟知并掌握二次鹽水精制操作要點。可以進展二次鹽水精制的開、停車操作及樹脂塔再生的崗位操作。【義務指點】一、二次鹽水精制的操作要點一除ClO-的操作要點二過濾三中和的操作要點二、二次鹽水精制的開、停車操作一預備任務二開車1在供鹽水之前, 使離子交換樹脂塔預備任務,同時將過濾鹽水預備好界外。2當一次鹽水罐中的鹽水到達指定液位時,將鹽水泵開啟,經過鹽水管線進展鹽水循環,并預備進展一次精制鹽水的接納.3翻開過濾器,同時使鹽水從一次鹽水罐經

15、過泵進入鹽水過濾器,過濾后的鹽水送入過濾鹽水罐。 4開啟離子交換塔,當在過濾鹽水罐中的鹽水液位達到規定值后,將過濾鹽水經過泵送入離子交換樹脂塔進展二次精制,精制后的鹽水進入精鹽水罐,經過泵送入高位槽預備電解.三、停車普通只需當電解安裝停車以后,才可以將鹽水精制部停車,停車步驟如下:1封鎖電解部分;2經過手動將精鹽水高位槽封鎖,停頓向電解槽供鹽水;3將過濾鹽水泵(界區外) 封鎖;4將淡鹽水泵封鎖;5將一次鹽水泵界區外封鎖。【知識鏈接】 螯 合 樹 脂 義務二 離子膜電解 子義務一 離子膜電解的原理【義務描畫】可以掌握離子膜電解的消費原理和工藝流程。【義務指點】一、離子膜電解的消費義務1. 將曾經

16、合格的二次精制鹽水送至電解槽,在電解槽內經通電電解,得到產品氫氧化鈉,經過冷卻、計量后送至廢品槽;2. 電解得到的副產品氯氣和氫氣,分別送至氯處理系統和氫處置系統后,消費出相應的氯、氫產品;3. 食鹽水經電解后流出的淡鹽水,進入脫氯安裝除去鹽水中的游離氯,使游離氯含量到達規范,最后將脫氯合格后的淡鹽水送回化鹽工段再化鹽運用。二、離子膜電解槽的消費原理 1離子膜電解槽的作用離子膜制堿消費中的主要設備是離子膜電解槽,它的作用是將進入的合格二次精鹽水經過通電電解,消費出低鹽、高純、高濃度的氫氧化鈉產品同時還得到副產品氯氣和氫氣。2離子膜電解的原理離子膜電解就是用陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室

17、,這層陽離子交換膜的膜體中含有活性集團,只允許鈉離子穿過,而對氫氧根離子起阻止作用,同時還能阻止氯化鈉的分散,當電解槽通以直流電時,二次精制鹽水進入電解槽陽極室,其中的就在陽極室生成,而在陰極室生成和,穿過陽離子交換膜進入陰極與構成氫氧化鈉產品如圖2-7。詳細的化學反響方程式如下:陽極: 陰極: 方程式: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 圖27 離子膜電解槽的原理Na+OH-Cl-H+NaClH2OCl22三、離子膜電解的工藝流程離子膜電解槽有目前有單極式和復極式兩種,這兩種電解槽在構造上有一定的差別,但是電解的原理是相同的,整個流程如下:一次鹽水經過螯合樹脂塔進展

18、二次精制后,精制鹽水經過泵從鹽水罐送至精制鹽水高位槽,由蒸汽預熱至6585,然后流入鹽水酸化槽,在此處向加31% HCL,使進電解槽的鹽水pH值成為酸性鹽水,控制鹽水的pH在35。最后依托高位靜壓力將酸性鹽水經管道送入電解槽。在電槽內發生電解反響: + 在化學反響中生成的濕氯氣,經過槽蓋上的氯氣銜接納進入單列氯氣管再進入氯氣總管,進入氯氣處置系統。在化學反響中生成的濕氫氣,經過陰極箱上部的氫氣出口進入銜接膠管,再送入單列氫氣管,最后也聚集到氫氣總管,進入氫氣處置系統。而沒放電的Na+進入陰極與 結合生成NaOH,經過陰極箱下部出口經過流出堿管,漏斗等進入到堿管,并聚集到電解液總管,流入地堿槽,

19、經過送堿泵將電解液從地堿槽中抽出再經電磁流量計計量,最后送入電解液儲罐,進展而蒸發工序進一步濃縮。陽極側經電解后的淡鹽水流入貯槽,經過加酸并用pH自動調理計,調節pH值在2左右,以使其中的大部分氯酸鹽和次氯酸鹽分解,分解得到的氯氣并入氯氣總管,經過分解的淡鹽水用泵送入脫氯塔,在塔內經脫氯后合格后的淡鹽水那么用泵送回化鹽工段再運用。 圖28 離子膜電解工藝流程圖四、主要控制目的進離子膜電解槽二次精制鹽水質量目的見表26,出離子膜電解槽的質量目的見表27。表 26 進離子膜電解槽二次精制鹽水質量目的名稱質量指標NaCI3055g/LCa+Mg20ppb(以Ca計算)Sr0.IppmBa0.1ppm

20、Fe0.1ppmSiO 215ppmCIO3-10g/L4g/LSSlppm(但不包括Ca、Mg、Sr的固態物質)其它重金屬總量0.2ppm子義務二 離子膜電解槽【義務描畫】熟習各種離子膜電解槽的構造【義務指點】 目前離子膜電解槽主要有單極式和復極式兩種,但兩種電解槽的根本構造都是由陽極、陰極、離子膜和電解槽框等組成。現就兩種電解槽的詳細構造引見如下:1單極式離子膜電解槽 (1) MGC離子膜電解槽 MGC離子膜電解槽的構造是由以下部件組成:端板、銜接拉桿、陽極盤、陰極盤、陰陽極電流分體器、金屬槽框、銜接銅排、離子膜等。MGC離子膜電解槽的裝配圖見圖29,其構造圖見圖21該槽的有效電極面積為1

21、.5m 2。2AZECF型離子膜電解槽AZECF型離子膜電解槽主要分為F1和F2二種,這種設備的特點是在構造上采用了更加結實的金屬槽框。使得這種電解槽的板面積大,離子交換膜的利用率更高。該槽的有效電極面積普通為1.53m2。其構造見圖211。(3) 迪諾拉DD88和DDI50離子膜電解槽迪諾拉DD88和DD 150離子膜電解槽的構造是陽極和陰極采用了鑄造金屬元件,可使電流均勻傳導到電極上,其次是采用了防腐襯里,可以防止鑄造金屬元件的腐蝕,同時用鎳做為陰極液的防腐層,用鈦板做陽極液的防腐層。普通該槽的有效電極面積為0.9和1.5m2,其構造表示見圖212。(4) ICIFM21離子膜電解槽 英國

22、ICI公司消費的FM21離子膜單極電解槽是以槽框為金屬構造,極片可重涂再運用,其電極有效面積為0.21m2,其構造見圖213。2復極式離子膜電解槽(1)日本旭化成復極槽 旭化成復極槽的外型像如壓濾機,它是由許多單元槽串聯組成。各個單元槽由主要由以下各主要部件組成:陽極、陰極、隔板、槽框等。各單元槽焊接串聯,用鋼鈦復合板做為隔板,還有橡膠墊片、離子交換膜。整臺電解槽經過油壓系統進展壓緊和松卸,一般該槽的有效電極面積為2.7m2。其構造見圖214,每個單元槽構造見圖215。(2)德國(伍德)離子膜復極槽 伍德離子膜復極槽同樣是由許多單元槽組成的。整臺電解槽是經過用螺栓將各單元槽緊固而無需油壓系統安

23、裝,其有效電極面積普通為13m2,其結構見圖216。各單元槽主要包括由陽極、陰極、離子交換膜和墊片等,槽依托周圍法蘭用螺栓壓嚴密封,其單元槽構造見圖217。子義務三 離子膜電解的工藝操作【義務描畫】可以熟知離子膜電解的平安操作要點及開、停車的崗位操作。【義務指點】一、開、停車本卷須知 電解工段的開車是當在電解槽中注入合格鹽后,開始通入直流電即開車,能延續不斷消費出燒堿、氯氣、氫氣。但是在開、停車過程中假設操作不當,容易引發爆炸等事故,故必需嚴厲按崗位操作法進展操作。1開車前預備 2開車 3正常停車 4緊急停車二、平安操作要點1.堅持氫氣系統微正壓操作 2.嚴厲控制在電解槽正常通電運轉時及開停車

24、期間的鹽水液位。 3.電解槽的含氫量要低4.平安布置氯氣管道5.平安布置氫氣管道6.檢修中的平安要求 【知識鏈接】 隔膜法與離子膜法消費燒堿工藝對比分析義務三 淡鹽水脫氯子義務一 淡鹽水脫氯的工藝原理【義務描畫】 可以掌握淡鹽水脫氯的目的和根本原理,能熟知氯酸鹽分解的工藝原理。【義務指點】一、淡鹽水脫氯的目的淡鹽水中的游離氯以兩種方式存在:一是氯氣在淡鹽水中的溶解為溶解氯;其溶解量與淡鹽水的溫度、濃度、溶液上部的氯氣分壓、溶液pH值等有關,近似遵照亨利定律 ;淡鹽水中溶解氯存在以下平衡:二是以 方式存在;由于電解過程中 離子反浸透,經過離子膜到達陽極側與Cl2發生副反響生成 :這兩部分量的總和

25、,以氯氣來計,稱為游離氯。可見游離氯的產生來源于氯氣在淡鹽水中的溶解和電解過程中陽極側發生的副反響。游離氯存在于鹽水中,會腐蝕設備、管道,妨礙一次鹽水精制沉淀物的構成,損壞二次鹽水樹脂塔中的樹脂,危害極大,所以必需將淡鹽水中的游離氯除去后,才干將其前往一次鹽水再運用。二、淡鹽水脫氯的原理脫除淡鹽水中游離氯的方法有兩種:物理脫氯和化學脫氯。目前,國內物理脫氯消費工藝主要有真空脫氯和空氣吹除脫氯。實踐消費中為提高脫氯技術經濟效益,回收氯氣,普通先采取物理脫氯法將大部分游離氯脫除后,再用化學脫氯法將剩余的游離氯除去。從淡鹽水中游離氯的兩種存在方式可知:物理脫氯原理就是破壞化學平衡和相平衡關系,使平衡

26、向著生成氯氣的方向進展。破壞平衡關系的手段有:在一定的溫度下添加溶液酸度和降低液體外表的氯氣分壓。 由于氣相和液相之間存在著平衡,所以采用上述物理脫氯的手段不能將淡鹽水中的游離氯百分之百地除去,剩余微量的游離氯(普通在1030mg/L)需添加復原性物質(普通用89的亞硫酸鈉溶液)使其發生氧化復原化學反響而將其徹底除去,這就是所謂的化學脫氯。化學反響如下: 實踐消費中很多氯堿化工廠往往是將真空脫氯法和化學脫氯法結合起來運用以到達脫氯的目的。因此我們就重點引見真空脫氯法和化學脫氯法。1真空脫氯法在空氣中使較高溫度的淡鹽水處于沸騰形狀,產生水蒸氣,利用生成的的氣泡帶走氯氣,這種脫氯方法叫做真空脫氯。

27、 氯在水中有三種方式:cl2、HClO、ClO-,這取決PH值。在這三種方式中只需Cl2是以氣體方式溶于水中。因此淡鹽水的PH值應小于1.8。從電解槽出來的淡鹽水,加入適量的鹽酸,將調1.50.3PH,進入脫氯塔。由于脫氯塔的絕對壓力為250mmHg,使較高溫度的淡鹽水處于沸騰形狀,產生蒸汽,利用生成的氣泡帶走氯氣。 用真空脫氯的方法脫除的氯氣純度較高,可以直接并入氯氣系統中。2空氣吹除脫氯法將空氣加壓通入脫氯塔內,在填料外表空氣和淡鹽水接觸脫氯,叫做空氣吹除脫氯。3化學脫氯法經過真空脫氯后的淡鹽水中還含有一小部分氯,普通參與NaOH使以Cl2方式存在的游離氯轉化為ClO-,再用復原性的化學試

28、劑Na2SO3加以去除。反響方程式如下:總反響三、氯酸鹽分解的原理電解過程中,電解槽槽溫在約90時,在電解槽陽極室內由于次氯酸根失去電子并且部分氯氣從陰極反浸透過來與氫氧根會發生反響進而生成氯酸鹽,具體反響如下:鹽水中氯酸鹽含量偏高時,一部分氯酸鹽將透過離子膜進人陰極室,呵斥堿中氯酸鹽含量偏高;堿中氯酸鹽將會在堿蒸發濃縮時,腐蝕蒸發工序設備與管道。另外,鹽水中氯酸鹽含量偏高時,在鰲合樹脂酸再生時會產生次氯酸,從而腐蝕損傷鰲合樹脂。所以必需將鹽水中氯酸鹽分解一部分,使其濃度維持在規定范圍內。氯酸鹽分解反響中,加人過量的31%(質量分數)鹽酸,控制溫度為90左右、PH值為1.5以下,反響方程式如下

29、:假設加人的鹽酸量不夠,將會發生下面的反響:該反響產生的混合氣領會發生爆炸。可見,氯酸鹽分解時鹽酸必需過量,才干使氯酸鹽較好的分解。子義務二 淡鹽水脫氯的工藝流程【義務描畫】 可以分析并描畫空氣吹除法脫氯工藝流程和真空脫氯工藝流程。【義務指點】電解后的淡鹽水分兩部分脫氯,一部分進入脫氯塔進展真空脫氯;另一部分淡鹽水進入氯酸鹽分解槽進展分解脫氯后,再送入脫氯塔進展真空脫氯在進展脫氯以前首先要經過氯酸鹽分解反響器進展氯酸鹽的分解以到達脫除氯酸鹽的目的。氯酸鹽分解的流程簡述如下:由淡鹽水泵送來的淡鹽水經過氯酸鹽分解反響器前的加熱器加熱到90oC以后送到氯酸鹽分解反響器,同時參與31% HCl把鹽水的

30、 CH+ (鹽水的酸度)值調整到0.5(pH值在1以下)。脫氯酸鹽后的鹽水送入脫氯塔頂部。淡鹽水脫氯有兩種工藝道路:一種采用空氣吹除法,該法脫氯效果欠佳,從淡鹽水中分別出來的廢氯氣純度低,無法匯入濕氯氣總管送氯氣處置工序,只能由燒堿液循環吸收,制成次氯酸鈉溶液。另一種采用真空脫氯法,該法脫氯效果較好,經過蒸汽放射器或真空泵提供的真空系統將含氯淡鹽水中的游離氯抽出分別后進入濕氯氣總管。建議采用真空法淡鹽水脫氯工藝技術。一、淡鹽水空氣吹除法脫氯淡鹽水空氣吹除法脫氯的工藝流程如圖219所示:二、淡鹽水真空法脫氯消費的工藝流程1.淡鹽水真空法脫氯工藝消費的工藝流程淡鹽水真空法脫氯工藝消費的工藝流程如圖

31、220所示。 來自電解工序的淡鹽水(溫度約85,pH值約3,游離氯普通為600800mg/L)進入淡鹽水受槽(或直接進入真空脫氯塔)后,由淡鹽水泵加壓保送;在進入真空脫氯塔前,定量參與鹽酸,將其pH值調至1.31.5;然后進入已處于真空形狀(真空度6575kPa)的脫氯塔頂部,由上而下地流至塔內填料外表,析出的高溫濕氯氣經氯氣冷卻器冷卻至40以下后,由鈦真空泵抽至其氣液分別器,分別出來的濕氯氣由其頂部排出,并入電解氯氣總管;淡鹽水在此完成物理脫氯過程。 脫氯后的淡鹽水含游離氯約(3050)106自流到真空脫氯塔釜,其中的淡鹽水由脫氯淡鹽水泵加壓保送,在泵進口處先參與NaOH溶液調理淡鹽水的pH

32、值至1011(用pH計檢測),然后在泵出口處參與濃度約為89(質量分數)亞硫酸鈉溶液進一步除去其中剩余的游離氯(要求無游離氯),并用氧化復原電位計檢測(ORP50mV)其中的游離氯含量。淡鹽水在此完成化學脫氯過程,然后用脫氯淡鹽水泵送至一次鹽水工序回收循環運用。在亞硫酸鈉配制槽內配制濃度約89(質量分數)的亞硫酸鈉溶液,并用亞硫酸鈉泵將該溶液參與到脫氯淡鹽水泵的出口管中;為到達充分混合,在管路中設有靜態混合器或其他方式的混合器。脫氯塔內真空(真空度約為6575kPa)由鈦真空泵(蒸汽放射器或氯水放射器)產生。為確保鈦真空泵溫度40,減少氯水的排放量,需用氯水循環冷卻器對冷凝的氯水進展冷卻后循環

33、運用,多余的氯水經過氣液分別器的液封管排出去氯水搜集安裝。三、淡鹽水脫氯的主要設備淡鹽水脫氯的主要設備就是脫氯塔,脫氯塔的作用是將從離子膜電解槽流出的淡鹽水中的游離氯脫除掉,目的是:減少對設備和管通的腐蝕;減少對二次精制的炭素管和螯合樹脂的危害;減少對環境的污染(氯氣泄出);回收氯氣。脫氯工藝主要有真空脫氯法和空氣吹除脫氯法兩種,這兩種工藝所用的脫塔稍有不同。(1) 真空脫氯法所用的脫氯塔真空脫氯即是運用在不同壓力下氯氣在鹽水中有不同的溶解度的原理,使溶解在鹽水中的氯氣在減壓情況脫除,普通借助于真空泵來完成。真空脫氯塔外殼為鈦材,也可用鋼襯橡膠材質,塔內裝填有一定高度的填料層,物料由上向下噴淋

34、氯氣經真空泵回收。其構造見圖221。(2) 空氣吹除法所用的脫氯塔空氣吹除即是用鼓風機送入空氣,將淡鹽水中氯氣吹除。但因回收的氯氣濃度小,還需用堿吸收做成次氯酸鈉。該脫氯塔的外殼為鈦材或鋼襯橡膠。塔內裝有一定高度的填料層,物料由上而下噴淋,空氣由塔底向上送入,以到達脫氯的目的。該脫氯塔簡圖見圖222。 化學藥劑法即在含氯淡鹽水中參與適量的還原劑以到達脫氯的目的。實踐消費中通常將此方法與上述二種方法結合運用。子義務三 淡鹽水脫氯的崗位操作【義務描畫】能完成淡鹽水脫氯工藝的崗位操作。【義務指點】實踐消費中很多氯堿化工廠往往是將真空脫氯法和化學脫氯法結合起來運用以到達脫氯的目的。本節所引見的也是真空

35、脫氯結合化學脫氯的崗位操作。一、開車操作1.開啟脫氯塔當脫氯塔的鹽水液位高于設定液位時,開啟脫氯塔泵,然后開啟脫氯真空系統。留意:假設鹽水中參與的HCl缺乏,脫氯效率將降低,Na2SO3耗費量將增大。2. 開場化學脫氯 由脫氯塔脫氯后的淡鹽水當中仍含有一小部分有效氯,會破壞鹽水過濾器中的過濾元件,使離子交換樹脂螯合才干被破壞。所以用 Na2SO3溶液去除殘留的有效氯。二、停車操作只需電解安裝和鹽水精制安裝停車以后,脫氯部分才能停車。步驟如下:(1)確認電解安裝停車和淡鹽水泵封鎖(2)確認鹽水精制安裝封鎖(3)手動封鎖脫氯塔進口的的pH值調理閥, 停頓向脫氯塔進口管線添加HCL。(4)手動封鎖脫

36、氯塔出口pH值調理閥, 停頓向脫氯塔出口管線添加NaOH。(5)封鎖蒸汽放射器。(6)封鎖脫氯塔泵。(7)封鎖亞硫酸鈉流量調理閥,停頓向回流鹽水管線中添加亞硫酸鈉。三、正常操作要點1檢查真空單元操作條件2檢查pH值,酸性3測定并調理脫氯塔中鹽水的液位. 4有效氯檢測【知識鏈接】 游離氯含量的測定 義務四 常見缺點及處置【義務描畫】能熟知二次鹽水精制過程中的常見缺點及處置方法。能熟知離子膜電解時出現的常見缺點及處置方法【義務指點】在一次鹽水進展二次精制的過程中,對于其中的鹽水精制的質量和設備運轉會出現各種景象和設備缺點,同樣在鹽水進展離子膜法電解的時候也一樣。這就要求我們知道普通會發生哪些景象和

37、缺點,產生的緣由以及相應的處理方法。 一、二次鹽水精制及淡鹽水脫氯的常見缺點及處置. 二次鹽水精制及淡鹽水脫氯中的常見缺點及處置見表29。 二、電解工段常見缺點及處置 電解工段常見缺點及處置見表210。案 例 分 析【義務描畫】 能對二次鹽水精制及離子膜電解中的常見問題進展分析,找出發生的緣由,并進行教訓總結。【義務指點】因離子膜法燒堿技術屬于八十年代的新技術,在國內起步也比較晚,且大多消費安裝的關鍵技術和設備也從國外引進,因此在開展初期發生了不少的典型事故案例,這也讓我們學到了很多的教訓。一、著火案例 【案例1】 事故稱號:電槽著火 發生日期:2000年X月X日 發生單位:內蒙古某化工廠 事

38、故經過:工人在巡回檢查時,發現鹽水入槽閥門上的法蘭墊床處有走漏,隨即用板頭緊固,但沒有將問題處理。于是進展搶修,當時由于該安裝與隔膜法消費安裝串聯在一同,為了不影響消費,決定將閥門封鎖并緊急改換墊床。由于對安裝不夠熟悉,對發生的問題估計缺乏,使不到1分鐘即可處理完得問題,在處置過程中遇到了細微觸電,拖延了時間,呵斥電槽內脫液,陰、陽極短路引起著火。 緣由分析: 能夠入槽鹽水管襯的聚四氟乙烯處有裂紋。 在安裝墊床時錯用了橡膠材質,被電腐蝕,呵斥走漏。 對處置的估計缺乏,在觸電后時間過長,呵斥電槽脫液。 設計時,未按要求安裝聯鎖安裝,人工調度的停車速度慢。 教訓:仍要加強巡回檢查,加強細小問題的留

39、意,應在緊急停車后再處置。【案例2】 事故稱號:氫氣泵引著火。 發生日期: 1978年X月X日。 發生單位:湖北某廠。 事故經過:當氫氣泵跳閘時,引起氯化氫的流量動搖,使得鹽酸合成爐中的氯氫比例失調,出現了氯過量,進展乙炔量調理時與來自混合器的氯化氫氣體發生混合反響,導致著火,發生死3人,傷1人的事故。 緣由分析:當氫氣泵發生跳電時就會引起合成鹽酸爐配比的失調,容易與混合器的氯化氫氣體反響著火。教訓:操作工在任務時要具有強的責任心,嚴厲控制鹽酸合成爐中氯氫配比,對突發停電的情況要有事故應變才干。二、爆炸案例【案例1】 事故稱號:電解槽爆炸 發生日期: 1970年X月X日 發生單位:山東某廠 事

40、故經過:電解槽的封料是用黃蠟油做的,這種資料較硬且封不嚴,致使鹽水漏出呵斥電解槽的缺水,一名操作工發現后,就從液位管加鹽水,在加鹽水的過程中將隔膜沖破, 使電槽內氯中含氫量添加,而他將液位管折起來察看液位時產生火花,從而引起氯氫混合氣體的爆炸,該工人被當場炸死。緣由分析: 當電解槽斷鹽水時,該操作工違反操作規程。 當電解槽隔膜被沖破時,引起氯氣和氫氣之間的互竄,集聚在氯中含氫量超越3%,遇到火花時就會發生爆炸。 教訓: 企業加強對電解槽的制造質量及安裝。對電解槽的隔膜要進展質量驗收,不合格的就要返工。 組裝電槽及補加鹽水時均需非常留意,防止擦破隔膜,對單臺電解槽鹽水流量特別大的時候,要及時作氣體分析,以確定氯中含氫量能否有超標。如發現異常情況必須及時處置,當氯中含氫量超越3,而又經處置無效,就要立刻停槽,千萬不能麻木大意。 對新開電解槽要每半小時分析一次氯中的含氫量,必要時可添加分析次數。【案例2】 事故稱號:連鎖爆炸發生日期: 1985年X月X日 發生單位: 浙江某廠 事故經過:該也運用的x-2型活爾斯立式電解槽隔膜疏松,從而呵斥了電槽流量過大,使陽極室液面難以控制,當通入直流電后,呵斥氯內含氫量過高,最終引起12臺電解槽連鎖爆炸。 緣由分析:由于電解槽的隔膜的制造質量差,供電部門與電解工段沒有聯絡好,當電

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