离子膜法生产氯碱技术基本知识(2)

离子膜法生产氯碱技术基本知识 入二段盐水预热器,用蒸汽进一步补充加热盐水，加热到盐水温度在60～80℃间，再经盐水总管、支管连续均衡地分别送入各台电解槽5进行电解。电解生成的氯气从电解槽盖顶部支管导入氯气总管，送到氯气处理工段.氢气从电解槽阴极箱上部支管经断电器断电后汇集入氢气总管，经一段盐水预热器预热盐水降温后送氢气处理工段。生成的含氢氧化钠11％的电解液经碱液断电器断电后从电解槽下侧流出导入电解液总管，汇集于电解液贮槽6中，再经泵7输送到蒸发工段进行蒸发浓缩。 3.1.4主要设备及作用

金属阳极电解槽是隔膜电解槽的两大类型之一，其结构如图2－1－2。隔膜电解槽是隔膜法电解食盐溶液制取氯气、氢气、烧碱的主要设备。是我国发展比较成熟的一种技术。隔膜电解槽示意图如图2－1－3。

电解槽主要由槽盖、阴极箱、阳极组合件三大部分组成。

金属阳极电解槽的槽盖多数采用钢板焊接制成，内衬橡胶防腐蚀层。在槽盖的顶部有氯气出口孔，侧面有盐水注入口，槽盖前侧面装有液面计便于掌握电解槽内盐水液位高低。槽盖上还装有氯气压力表和取样孔。

阴极箱是由阴极铁丝网袋`钢板外壳和阴极导电钢板组合成一个完整的阴

极导电系统。在阴极箱的外壳下端有电解液导出管，上方有氢气出口管。

金属阳极电解槽阳极组合件是由钛-钢-铜三板叠合组成，上层2mm钛板作为防腐 蚀层，中层20mm钢板作支撑层,下层16mm铜板作为阳极导电板．涂有钌层的钛阳极片通过铜螺丝、铜螺母联接固定在下层阳极铜导电板上,电流由此导入。

槽盖与阴极箱、阻极箱与阳极组合件之间可用“陶泥沥清软封料”外围麻绳进行密封以免盐水泄漏,也可采用橡胶垫片加绝缘螺栓联接密封。

3.2离子膜工段

3.2.1工艺原理

以食盐水为原料的离子膜法电解工艺，因离子交换膜性能要求，进离子膜电解槽的盐水质量必须严格控制，不然将影响离子交换膜性能的发挥和使用寿命以及产品的质量。因此本工段的任务是： 青海大学化工学院化学工程系

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离子膜法生产氯碱技术基本知识 (1)将送来的一次精制盐水再经过一次精密过滤，使盐水中的悬浮物达到≤1PPm，送二次精制； (2)将上述过滤后的合格盐水，经二次精制处理即采用树脂吸咐（使用过的树脂经处理后再生），使盐水中的ca2+、Mg2+杂质含量达到≤20ppb，送离子膜电解槽；

(3)合格的二次精制盐水在电解槽内经通电电解，得到合格的氢氧化钠，然后经冷却、计量后送成品槽；

(4)电解副产品氯气和氢气，分别送氯处理和氢处理后．生产相应的氯、氢产品；

(5)食盐水经电解后流出的淡盐水，经脱氯装置除去盐水中的游离氯，使游离氯含量达到标准，然后将脱氯后合格的淡盐水送回化盐工段再化盐使用。 3.2.2主要工艺控制指标

1、经盐水过滤器一次精制盐水质量指标 NaCI 310～31 5g／L ClO3- ≤10g／L NaOH ≤0．6g／L SO42+ ≤4g／L

Na2CO3 ≤0．5g／L

Hg ≤10ppm Ca+Mg ≤10ppm(以CaO计算) S(含悬浮固体重) ≤10ppm

Sr ≤2．5mL／L 其它的重金属 ≤0.2ppm Ba ≤0．1ppm 个别金属①Al ≤0.1ppm Fe ≤0．1ppm ②Mn ≤0.05ppm Si02 ≤15ppm

③Cr ≤0.05ppm

2、进螫合树脂塔过滤盐水质量指标 (1)NaCI 310~315g／L 0.1ppm以下 (2)pH 9士0．5 (7)Fe 0.Ippm以下 (3)温 度 60-士5℃以上 (8)SiO2 15ppm以下 (4)Ca+Mg 5ppm(按照CaO)以下 (9)ClO- 不存在 (5)Sr 2.5mg／L(按照Sr)以下(6)Ba (10)CIO3- 10g／L以下 青海大学化工学院化学工程系 - 7 -

离子膜法生产氯碱技术基本知识 (11)SO42- 4g／L以下

(14)其它重金属 总共 0.2ppm以下 (12)S 1ppm以下(但不含有Ca、 个别金属 ①A1 0.Ippm以下 Mg、Sr等固态物)

②Mn 0.05ppm以下 (13)Hg 10ppm以下

③Cr 0.05ppm以下

3、进离子膜电解槽二次精制盐水质量指标 NaCI 31 0-31 5g／L SO42+ ≤4g／L Ca+Mg ≤20ppb(以Ca计算) 其它重金属总量 ≤0.2ppm Sr ≤0.Ippm 个别金属：

Ba ≤0.1ppm ①AI≤0.1ppm Fe ≤0.1ppm ②Mn ≤0.05ppm SiO 2 ≤15ppm ③Cr≤0.05ppm

CIO3- ≤10g／L 4、出离子膜电解槽各物料质量指标 (1)氢氧化钠 33士0.15％ 含氢 ≤0.1％ NaCI／NaOH ≤80ppm (3)氢气H2 ≥99％ Fe2O3 ≤8ppm (4)淡盐水

(2)氯气

NaCI 210士10g／L CI2 ≥97％ pH 2～4 含02 ≤2．5％ CIO- ﹤2g／L 5、各操作压力

炭素过滤器操作压差 <0.2MPa C12压力 0士10mmH2O 清洗加压操作压力 0.45MPa H2压力 100~10mm H2O 螯合树脂塔压差 <0.12MPa 脱氯鼓风机压力 900-1100mm H2O

青海大学化工学院化学工程系

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离子膜法生产氯碱技术基本知识 6、出脱氯塔淡盐水质量指标 NaCI 210土10g／L 7、各操作温度

一次精制盐水温度 >45℃ 过滤盐水温度 60士5℃ 电槽槽温 85士3℃ 脱氯塔回收氯冷却温度 ＜40℃ 吸收液苛性钠温度 ＜40℃ 3.2.3工艺流程

图2－2－1为离子膜法制碱工艺流程图。原盐经溶解、反应、沉清．砂滤后，制成一次精制盐水，该一次精制盐水进入本工段后，加入适量的亚硫酸钠以除去微量的游离氯，同时加入适量的α-纤维素助滤剂，然后用泵送入盐水过滤器进行过滤，经过滤后的盐水，其悬浮物含量达到规定指标≤lppm，再经加热使温度达到60士5℃，并用pH自控调节使pH控制在9士0．5。将上述符合质量指标的盐水,用泵送入螯合树脂塔进行螯合处理．使盐水中Ca2+、Mg2+杂质含量达到20ppb以下，此盐水称二次精制盐水。二次精制盐水再经加热,用泵送离子膜电解槽阳极侧．加热温度视电解槽槽温而调节，一般冬季比夏季高一些．以保证槽温稳定在85士31°C。在电解槽的阴极侧，加入与碱浓度相当的纯水量．以保证产品浓度稳定在规定的指标范围内(30～35％)。在直流电作用下经电

pH 7～8

解，在阴极侧流出规定浓度的氢氧化钠，经冷却、计量后送入成品贮槽或再经蒸发浓缩到规定浓度；在阴极侧上方，放出副产品氢气送氢处理工序。在电解槽的阳极侧．经电解后的淡盐水流入贮槽。经加酸用pH自动调节计使pH调节在2左右，以使大部分的氯酸盐和次氯酸盐分解，分解出的氯气并入总管，淡盐水再用泵送入脱氯塔。经脱氯后合格的淡盐水则用泵送回化盐工段再使用．脱氯如青海大学化工学院化学工程系

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离子膜法生产氯碱技术基本知识 是采用真空脱除．则脱出的氯气并入氯总管；如是用空气吹除的，则脱出之氯气需用20％的氢氧化钠进行循环吸收，制成10％的次氯酸钠．在阳极侧上部放出的氯气，则送入氯气处理工段。 3.2.4主要设备及 …… 此处隐藏：2218字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……