氯化工生产工艺

2、电解工序。 2.1电解岗位 2.1.1岗位任务 饱和食盐溶液在此电解，在电解槽阳极上生成氯气，阴极上生成氢气和氢 氧化钠。将汇集在电解液低位槽内的电解液用泵输送到蒸发。 2.1.2电解生产原理 电解是在直流电的作用下，使电解质溶液发生氧化反应的过程。电解过程的 实质是电解质溶液在直流电的作用下，溶液中的离子在电极上分别放电而进行 的氧化还原反应。阳离子在阴极上得到电子而被还原，阴离子在阳极上放出电 子而被氧化。 饱和盐水进入电解槽后在直流电的作用下发生（氧化）反应，在阳极上生 成氯气，阴极上生成氢气和氢氧化钠。 2NaCL+2H2O（直流电） 2NaOH+CL2+H2 2.1.3电解生产工艺流程简述 盐水精制工序生产的合格精盐水进入盐水低位槽，经盐水泵送入盐水高位槽 后，再进入盐水预热器加热至80-90℃，由盐水总管经支管断电后均匀送入电 解槽。精盐水进入电解槽后在直流电的作用下发生电化学反应，生成氯气、氢 气和氢氧化钠。从电解槽顶部出来的湿氯气送入氯氢车间氯处理工序；氢气从 电解槽阴极箱的氢气出口管导入氢气支管至总管，送至氯氢车间氢处理工序； 生成的电解液从电解槽阴极箱下部经碱液断电器流出，汇集于电解液低位槽， 然后用泵送入蒸发工序。
二、生产工艺流程
用回收盐水（溶解离心机分离出的固盐制成的淡盐水）和 卤水经精 制，生产出合格的精盐水，进入电解槽后在直流电的作用下发生（氧化） 反应，在阳极上生成氯气，阴极上生成氢气和氢氧化钠，电解产生的氯 气、氢气经干燥处理后送入液氯、盐酸岗位，分别制成液氯和盐酸，产 生的电解液进行蒸发浓缩后制成成品碱 。
在盐水生产中，要控制好各项工艺指标，否则对生产效益和安全产生一 定的影响。
1）、盐水含铵超标，将会造成电解过程中产生的三氯化氮增多，使液 氯中的三氯化氮含量超标，容易引发三氯化氮爆炸安全事故。
2）、盐水中SO42- 超标，会使电解过程中的氯中含氧超标，影响电解 效率。
3）、精盐水Ca2+、Mg2+ 含量超标会使钙镁泥堵塞电槽隔膜，损坏电 槽。 1.2烧碱蒸发岗位 1.2.1岗位任务 将 来 自 电 解 岗 位 的 电 解 液 （ 其 组 成 为 NaOH： 10%—12%， NaCL ： 16%—18%，H2O：70%—74%），通过蒸发器蒸发浓缩蒸去部分水份并 分离出固体盐后，经冷却澄清制成合格成品碱输出。 1.2.2烧碱蒸发生产原理 烧碱蒸发是借蒸汽加热的作用来提高碱液的温度，使碱液中所含的溶 剂（水）部分汽化，以提高溶液中溶质碱的浓度的物理过程。
1.2.5蒸发方框流程图
电解来12%碱 电厂生蒸汽 I效蒸发器 Ⅱ效蒸发器 Ⅱ效采盐泵 I效平衡水桶 Ⅱ效平衡水桶 电解液预热器
冷凝水贮槽
Ⅱ效旋液分离器 大气冷凝器 III效蒸发器 盐泥高位槽 离心机 送化盐
真空泵
III效采盐泵
III效旋液分离
冷却槽
澄清槽
30%成品碱槽
配碱槽
1.3烧碱工序操作注意事项 1.3.1控制好盐水PH值：PH值过高，会使Mg（OH）2胶溶，不利于Na2CO3 与Mg（OH）2的生成，形成大颗粒固体，不利于沉降。同时PH值低说明 NaOH与Na2CO3的加入量不够，出去Ca2+、Mg2+不够，影响盐水质量。 1.3.2控制好TXY的加入量：TXY加入量过多，会增加盐水粘度，降低沉降速 度，如果加入过少，又会使盐水中的细小颗粒不能相互凝聚，形成一定颗粒 和重度比较大的颗粒，沉降效果不好。 1.3.3控制好盐水中的次钠加入量：加入过多，则会造成盐水中的次氯根过多， 腐蚀设备，电解副反应多，氯中氧含量高。加入过少，则不能除去盐水中的 铵根。 1.3.4控制好蒸发效体液位：过高，则会造成跑碱，影响产量和环保。过低， 则会造成蒸发效体结垢，影响蒸发效果，增加汽耗。 1.3.5控制好蒸发离心机的过碱量：过高，造成跑碱，影响碱收得率。需调节 好盐泥高位槽的固液比，控制好蒸发离心机的洗网效果。
物料辅助流程： 在蒸发过程中析出的结晶盐，由采盐泵送入旋液分离器进行固液分离， 盐泥进入盐泥高位槽，再加入适当电解液制成含NaOH180g/L左右碱液进 入离心机分离，分离出的固盐进入化盐桶，母液则进入母液桶，由母液泵 送入电解液贮槽。 蒸汽流程 （1）来自热电厂0.6-0.8MPa(表压)的蒸汽进入Ⅰ效加热室,效体中的液体 被加热沸腾后产生的蒸汽(二次汽),经Ⅰ效二次汽管进入Ⅱ效加热室,作为Ⅱ 效加热蒸汽,Ⅱ效产生的二次汽经Ⅱ效二次汽管进入Ⅲ效加热室, 作为Ⅲ效 加热蒸汽；Ⅲ效产生的二次汽经Ⅲ效二次汽管进入大汽冷凝器,用循环水 泵房送来的冷却水吸收冷凝成水,经水封池流入热水池,由热水泵送至凉水 塔降温后流入冷水池,再经冷水泵送往大汽冷凝器循环使用。各效加热室 产生的冷凝水流入各效阻汽排水器，阻汽排水器中的闪发蒸汽返回各效加 热室重新利用。 （2）Ⅰ效冷凝水经2＃预热器与电解液热交换后，进入Ⅱ效阻汽排水器与 Ⅱ效冷凝水混合，经Ⅰ#预热器与电解液交换热后回流至冷凝水贮槽。Ⅲ 效冷凝水直接排入地沟，或去化盐桶中化盐，冷凝水贮槽中的冷凝水由热 水泵送往离心机作为洗料、洗网用水，或送往蒸发器作为洗效用水及其它 冲堵用水。 （3）各效加热室的不凝性气体定时排放，大气冷凝器中的不凝气，由水 喷射泵抽走。
阳极液面
2.1.5电解方框流程图
将精盐水中铵（胺）的总含量控制在安全浓度以下（使精盐水有机铵的含 量小于1mg/l，总胺含量小于4mg/l）。 采用NaCLO法降低盐水中的铵（胺）含量 原理为；碱性条件下，盐水中的铵（胺）被分解为一氯铵和二氯铵，经空 气吹除。 NH4+ ＋ ClO- → NH2Cl ＋ H2O 铵含量下降了，系统中产生NCL3的几率大大降低，起到有效的预防作用。
1.2.3蒸发生产工艺流程简述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物料流程主流程： 由电解工段送来电解液（含NaOH125g/L左右，含NaCL190g/L左右）， 经电解液贮槽暂存和计量；由加料泵送入1#、2#预热器与蒸发冷凝水进行热 交换，升温到120℃以上后，进入Ⅰ效蒸发器或回流电解液贮槽。电解液在 Ⅰ效蒸发器内经自然循环连续加热蒸发，浓缩至210g/L左右后靠压差压入Ⅱ 效蒸发器;碱液在Ⅱ效蒸发器内经循环泵强制循环连续加热蒸发进一步浓缩至 310g/L左右后,由Ⅱ效过料泵经Ⅱ效旋液分离器进行固液分离,清液进入Ⅲ效 蒸发器或返回Ⅱ效,碱液在Ⅲ效蒸发器内经循环泵强制循环连续加热蒸发;待浓 度达到420g/L以上后,由Ⅲ效过料泵经Ⅲ效旋液分离器进行固液分离,清液去 冷却槽或回流效体;冷却槽的碱液用冷却循环泵经螺旋板式冷却器循环冷却降 温至40℃以下,进入澄清槽澄清4小时以上,澄清后的碱液由配碱泵打入配碱槽 配制成含NaOH30%的成品碱,再由成品碱泵送往碱液站.
电解产生的12%电解液通过三效顺流蒸发系统，采用蒸汽加热蒸发，得到 30%的烧碱；三效是指三次蒸发，顺流是指蒸汽和物料采用顺流流程，12% 电解液先进入I效蒸发器的管程，壳程由电厂来的生蒸汽进行加热，采用高温 高压蒸发，得到浓度约18%的烧碱，经过自压进入II效蒸发器管程，壳程由I 效生成的二次蒸汽进行加热，得到浓度为25%的烧碱，通过II效采盐泵进入III 效蒸发器管程，壳程由II效来的二次蒸汽进行加热，采用真空蒸发，得到浓度 30%的烧碱。
1.2.4蒸发生产工艺指标 真空度(PI-307) Ⅰ效温度 Ⅰ效压力 Ⅰ效蒸发器液位 Ⅱ效温度 Ⅱ效蒸发器液位 Ⅲ效温度 Ⅲ效蒸发器液位 －80～－90KPa（表压） 管程136℃～155℃ 0.6MPa～0.80MPa 15～30% 管程115℃～125℃ 15～30% 管程70℃～90℃ 12～30%
2.1.4电解生产工艺指标
入槽精盐水NaCl Ca2+＋Mg2+ PH值 入槽盐水温度 电解液成份 ≥305g/l ≤10g/l 7-12 80-90℃ NaOH NaCl 总管Cl2纯度 总管H2/Cl2 总管O2/Cl2 氯气压力 氢气压力 ≥95% <1 % ≤4% －15～0 mmH2O 0～+15mmH2O 100-130g/l 180-200g/l
原盐中除了NaCl还含有Ca2+、Mg2+、SO42-、NH4＋等化学杂质和机械杂 质，这些杂质在化盐过程中，也被带进盐水中，用含有杂质的盐水进行电解，
直接影响电流效率及电解槽隔膜的使用寿命，影响氯碱生产的经济效益及安 全。因而必须除掉这些杂质，生产合格精制盐水在氯碱生产中显得尤为重要。 用BaCL2除SO42Ba2++SO42- = BaSO4↓ 但Ba2+不能过量，否则会与电解槽中的OH-生成Ba（OH）2沉淀，对膜造 成损害，影响电解效率。 用加入Na2CO3和NaOH溶液除Ca2+、Mg2+ Ca2+ + CO32-=CaCO3↓ Mg2+ + 2OH-=Mg(OH)2↓ CaCO3、Mg(OH)2为沉淀物，加入聚丙稀酸钠（TXY）溶液后可加快其沉 淀。 药剂加入顺序及加入量为保证有较好的精制效果，一般在精制工艺上均 采用 BaCL2→Na2CO3→NaOH→TXY的加入顺序。 反应时间要求：在用Na2CO3和NaOH除去Ca2+、Mg2+后的精盐水要保证 它有15-20min的反应时间，否则盐水中Ca2+、Mg2+含量增高。
再通过脱氨泵送至脱氨反应槽加次钠脱胺后，溢流到中和折流槽加盐酸中和 至PH为7-9的精盐水；流入精盐水贮槽供电解使用。 1.1.4盐水生产工艺指标 化盐温度 34～35℃ 粗盐水含NaOH ≤1.5g/L 粗盐水含Na2CO3 0.3～0.53g/L 精盐水含Ca2+、Mg2+ ﹤10mg/L 精、粗盐水中SO42≦ 18g/L 盐水含铵 ≦1mg/L（无机铵）≦4mg/L（总铵） 澄清桶NaCl浓度 ≥305 g/L
1.1.5盐水方框流程图
化盐桶 加精卤水 精卤总管 精卤贮槽 立式洗盐器
蒸发离心机
盐浆桶 沉盐器 老卤桶 送制盐片区 加入Na2CO3、NaOH 精制反应槽 TXY反应渡槽 澄清槽 加NaClO 旋液分离器 洗盐离心机 化盐池
加入TXY
砂滤器 过滤盐水池
脱胺槽
中和槽
加HCl
精盐水贮槽
送电解
1.1.6盐水主要工艺指标对生产的影响
1、烧碱工序。 1.1盐水岗位 1.1.1岗位任务 用回收盐水（溶解离心机分离出的固盐制成的淡盐水）或冷凝水溶 解加入化盐池中的固盐，经加热搅拌制成饱和盐水；加入一定量的碳酸 钠、聚丙稀酸钠等精制剂后，采用沉降和过滤的办法制得合格的一次盐 水并用酸中和生产出合格的精盐水供电解使用 。 1.1.2盐水生产原理
氯化工工段生产知识
一、氯化工基本情况
制盐事业部氯化工工段是一个专门从事氯碱生产的 部门，工段现有员工155人，其中三班四倒员工96人， 管理人员7人，4个化工运行班组和3个白班班组（检修 班、包装班、修槽班），生产系统设有烧碱、电解、氯 氢三个工序，厂区占地99亩，南北距离约200米，东西 距离约300米，氯化工生产厂区位于公司生产区西南方 向 。生产区内设有盐酸合成装置、氯气液化装置、烧 碱蒸发装置、盐水精制装置及隔膜电解槽等氯碱生产装 置，年产烧碱4.2万吨、液氯3万吨、盐酸2.4万吨 ， 生产过程中有氯气、盐酸、烧碱、硫酸、氢气、三氯化 氮等易燃易爆、有毒有害物质。
1.1.3盐水生产工艺流程简述 蒸发离心机分离出的固盐进入化盐桶，加精卤水后形成盐浆，由中间 泵送立式洗盐器，与精卤水逆向混容，氯化钠和硫酸钠在30～50℃之间的 时候，氯化钠的溶解度随温度降低而降低，硫酸钠随温度降低而升高，利 用氯化钠和硫酸钠在这个温度区间内溶解性的相反性，将氯化钠中的硫酸 钠通过兑卤降温、回溶、浮选方式分离出来。除去盐浆中的硫酸钠，经离 心机甩干，由皮带输入到化盐池中，用精卤水和蒸发冷凝水化盐（含硫酸 根高的老卤送制盐工段），并用蒸汽加热至50-60℃，用压缩机空气搅拌 使盐充分溶解制成浓度达312g/L以上的饱和粗盐水；再流到2#、3#、4# 化盐池进一步溶解后流入盐水低位槽；用地泵送至精制反应槽，除去 Ca2+Mg2+等杂质后进入澄清槽沉清，清液流入砂滤器过滤后溢流至过滤 盐水池；