化工现代氯碱生产技术资料改良型道尔澄清桶的设计理论基础及应用
化工 氯酸盐清结生产分析2-1
一、清结生产分析本项目自立项、工程设计开始就考虑到清洁生产的问题，整个生产工艺选择国内外先进可靠的生产技术，对工艺、装备、控制等技术进行优化。
从节省原材料及降低能源消耗、提高产品质量、降低生产成本、减少污染、安全可靠运行等方面，选择原辅材料，加强中间控制生产，充分利用能源，回收污染物重新利用。
污染治理已从末端治理转向全过程控制。
包括以下几个方面：1、原辅材料的精选原辅材料的选择依据工艺上技术参数的要求和尽可能少产生排污而定。
因此，都采用进口的原辅材料或国内优等的产品，与采用一般的原辅材料相比排污量要减少十几倍，提高工作效率且减轻污染治理的负担。
2、电解技术的先进采用天津化工研究院复式电解槽及对应单台反应器的电解工艺，并用北京化机先进的金属电极涂层技术。
上述两项技术，其电解槽设备布置紧凑，可减少钛材用量。
槽远行电压低，氯酸钠反应完全，浓度高。
生产控制安全，稳定。
3、电解液蒸发技术目前，电解液蒸发设备有：标准式、悬筐式、列文式、外循环式等。
其工艺流程有：单效、双效、三效顺流蒸发。
外循环式蒸发器具有结构简单、安装维修方便、生产强度高的特点。
双效顺流蒸发流程复杂、程度中等、易于稳定可靠操作，同时可节省蒸汽约42%。
故本设计采用双效顺流、部分强制循环的蒸发技术。
4、结晶技术以往国内氯酸钠生产规模小，其结晶大多采用长槽加螺旋搅拌，冷冻水冷却工艺，其能耗高，设备庞大，占地面积大。
目前，引进国外氯酸钠生产工艺基本采用真空结晶技术，设备结构简单，占地面积少，投资省，并可实现连续生产，产品颗粒度均匀，结晶得率高，同时能耗大大降低。
故本设计的氯酸钠结晶为先进的真空结晶技术。
5、烘干技术采用振动流化床干燥技术代替通常的气流干燥，使产品质量稳定，含水量低，降低能耗，减少车间粉尘污染，净化了车间环境。
6、烘干、粉碎技术采用多级粉尘回收装置，先是旋风分离，后是布袋除尘，最后采用先进的湿式除尘器，经水洗涤，废气直接排空，洗涤液回收利用。
化工现代氯碱生产技术课件3
盐水的流量： 一次盐水流量不能超过树脂塔的最大交换能力。一般要 求盐水流量小于40 m3/h，最佳流量为20 m3/h。 盐水的PH值：盐水的PH值控制在8~10。 树脂塔的填充量 填充量必须保证在给定值，出现树脂损失，应及时增加， 保证塔内有 足够量的吸收树脂。 树脂塔再生时严格控制酸碱浓度 树脂塔压差控制 树脂塔压差过高会使大量树脂破碎，同时也表明塔内有大 量破碎树脂或纤维素、SS等杂质。
操作要点:
(1) 先加入需要量的2/3的水,并开动搅拌器。
(2) 加入需要量的亚硫酸钠。
(3) 加水调节到规定的浓度，待亚硫酸钠全部溶解
后停止搅拌。
(4) 开动定量泵，根据盐水流量和亚硫酸钠的浓度
，调节亚硫酸钠的加入量。
2
二次盐水的过滤
目的：一次盐水中的少量悬浮物（1mg/L)，如果 随盐水进入螯合树脂塔，将会堵塞螯合树脂的微孔， 甚至使螫合树脂呈团状物，严重时有结块现象，从而 降低树脂处理盐水的能力。因此，盐水精制时一般要 求盐水中悬浮物的含量小于１ppm。
螯合树脂对金属离子的螯合能力随pH值的变化而变化， pH值越低，络合能力越弱;pH值越高，络合能力越强。另一 方面，不同金属离子与鳌合树脂的络合能力强弱不同，络合 能力强的。
螯合树脂的离子交换原理
吸附量大 再生效率高 体积变化小 阻力降小 抗氧化性强 价格便宜
济源职业技术学院
现代氯碱生产技术
冶化系
项目三
盐水的二次精制和电解
盐水的二次精制
精制盐水电解理论探究
离子膜 电解
离子膜法电解盐水 几种离子膜电槽的认识 除氯酸盐和淡盐水脱氯
任务一 盐水的二次精制 盐水二次精制的意义
电解槽所用的阳离子交换膜，具有选择和透过溶液 中阳离子的特性。因此它不仅能使Na+离子大量通过， 而且也能让Ca2+，Mg2+，Ba2+等离子通过，当这些杂 质阳离子透过膜时，就和从阴极室反渗过来的微量 OH-离子形成难溶的氢氧化物堵塞离子膜。槽电压上 升，电流效率下降。 如果钡离子、铁离子含量高，影响电极使用寿命。 盐水中的氯酸根和悬浮物也能影响离子膜的正常运行。
30万吨的化盐综合设计说明书
目录1 引言 (2)1.1 氯碱工业发展简史 (2)1.2 氯碱工业的特点 (2)2 生产工艺流程论证 (3)2.1化盐工段生产流程简述 (3)2.2原盐的性质及组成 (3)2.3盐水的精制 (4)3工艺流程说明 (6)3.1工艺参数 (6)3.2工艺流程间图 (7)4物料与能量计算 (7)4.1物料衡算 (7)4.2蒸汽消耗量 (11)5主要设备选型及说明 (13)5.1溶盐设备 (13)5.2澄清设备 (14)5.3过滤设备 (17)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1 引言氯碱工业是基本化学工业之一，它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位，广泛用于纺织工业、轻工业、冶金和有色冶金工业、化学工业和石油化学工业等部门。
1.1氯碱工业发展简史生产烧碱和氯气有着悠久的历史。
早在中世纪就发现了存在于湖盐中的纯碱，后来就发明了以纯碱和石灰为原料制取NaOH的方法即苛化法：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3因为苛化过程需要加热，因此就将NaOH称为烧碱，以别于天然碱，直到19世纪末世界上一直以苛化法生产烧碱。
采用电解法制烧碱始于1890年，隔膜法和水银法几乎同时发明，隔膜法于1890年在德国首先出现，第一台水银法电解槽是在1892年取得专利。
食盐电解工业发展中的困难，首先是如何将阳极产生的氯气与阴极产生的氢气和氢氧化钠分开，不致发生爆炸和产生氯化钠，以上两种方法都成功地解决了这个难题，前者以多孔隔膜将阴阳两极隔开，后者则以钠汞齐的方法使氯气分开，这样就奠定了两种不同的生产工艺基础，并一直沿用到现在。
我国氯碱工业是在本世纪二十年代才开始创建的，第一家氯碱厂是在上海天原电化厂（现在上海天原化工厂前身）1930年正式投产，采用爱论-摩尔电解槽，开工电流1500A，日产烧碱2吨，到1949年全国解放为止，全国仅有氯碱9家，年产量仅1.5吨。
解放后，我国氯碱工业和其他工业一样，发展速度很快，烧碱年产量在50年代末为37.2万吨，平均年增长率为36.1%；60年代末为70.4万吨，平均年增长率为60.28%；70年代末为182万吨，平均年增长率8.29%；80年代末烧碱的年产量为320.8万吨，平均年增长率为5.82%。
改良型道尔澄清桶最佳运行状态的探讨
PAN Zhao- ying ( Elect rochemical P lant of Shanghai Chlor- Alkali Chemical Indust ry Co. , Lt d. , Shanghai 200241, China)
样条件下制成浑盐水( 不加氯化钡) , 加凝聚剂进行
澄清, 观 察浑盐水 的沉降情 况, 5 min 后取上 层清
液, 用光电浊度仪测其浊度, 结果见表 2。
表 2 粗盐 水的含固量对盐水沉降情况及浊度的影响
条件
沉降情况
浊度( NTU)
纯进口盐
颗粒大、沉降速度慢、5 min 分层、悬浮 杂质很多且不易下沉
式( 1) 表明: 要提高颗粒的沉降速度, 就是要提 高固体颗粒密度, 提高颗粒直径, 并要加强控制。 1. 1 控制粗盐水中的钙、镁含量比
粗盐水中的 CaCO3 为结晶型沉 淀, 粒子大、密 度大, 易下沉; Mg( OH ) 2 生成的胶体絮状物呈稳定 的分散状, 密度小, 不易凝聚沉淀。粗盐水中的钙、 镁含量不同, 对盐水质量的影响也不同。
约是海盐的 6 倍) , 使 32% 离子膜碱进入隔膜碱蒸
发工序随隔膜碱一起出售, 以减少氯化钡的投加量, 从而减少对澄清桶的影响; 并开发用纳滤膜来脱除
硫酸根, 以彻底解决氯化钡对澄清桶的影响。
1. 3 粗盐水的含固量对盐水沉降的影响
现在, 我们用的原盐品种较多, 有卤水、海盐、进
口盐、精制盐。进口盐和精制盐较海盐干净, 不溶性
验, 提高澄清桶的澄清效果: ( 1) 提高盐水中颗粒的 沉降速度; ( 2) 保持澄清桶内盐水的稳定流动。
化工现代氯碱生产技术资料改良型道尔澄清桶的设计理论基础及应用
盐 水改良型道尔澄清桶的设计理论基础及应用丁晓玲,丁洁(青岛海晶化工集团有限公司,山东青岛266042)[关键词]盐水精制;改良型道尔澄清桶;理论;设计[摘 要]阐述了国内盐水澄清桶的设计现状,探讨了设计澄清桶的理论基础,即颗粒沉降速度的求取;介绍了改良型道尔澄清桶的设计特点、若干实用的技术数据及其在青岛海晶化工集团有限公司的使用效果。
[中图分类号]T Q114.261 [文献标识码]B [文章编号]1008-133X(2003)08-0004-04Theoretical basis for the design of modified Dorr clarifier and its applicationDIN G X iao-ling,DIN G Jie(Qingdao Haijing Chem ical Industry(Group)Co.,Ltd.,Qing dao266042,China)Key words:salt refining;modified Dorr clarifier;theory;designAbstract:T he domestic design status of brine clarifiers w as described.T he theoretical basis for the design of clarifiers,ie the selection of settling velocity of particles,w ere discussed.T he design characteristics of modified Dorr clarifiers,some practical technical data and its using result in Qingdao Haijing Chemical Industry Group Co.,Ltd.w ere introduced.前言澄清桶是氯碱厂盐水精制的关键生产设备之一,其性能优劣决定了精制盐水工序除钙、镁及其它固体悬浮物的效果,直接关系到氯碱厂隔膜电解槽的运行状态以及离子膜电解二次精制盐水的初始质量,影响电流效率、隔膜更换周期、二次精制盐水生产成本等一系列至关重要的技术经济指标。
化工现代氯碱生产技术课件总复习
1. 钙离子的去除
钙离子一般以氯化钙或硫酸钙的形式存在于原盐中， 精制时向粗盐水中加入碳酸钠溶液，使Ca2+生成不溶性 的碳酸钙沉淀。其化学反应式为： CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 在工业上一般要Na2CO3过量，过量控制在0.25-0.6 g/L。 理论量的Na2CO3使反应慢。
氯气/氢气的处理
氯气的性质
氯气不仅能在氧气里燃烧，而且还能在氯气 里燃烧放出大量的热。 氯气是一种易于液化的气体。 氯气能溶于水，但溶解度不大，温度越高， 氯气在水中的溶解度越小。
氯气处理系统的任务及方法
氯气冷却 湿氯气干燥 将干燥后的氯气压缩输送给用户 稳定和调节电解槽阳极室的压力，保证电解工序的劳动条 件和干燥后的氯气纯度
镁离子被除去。
螯合树脂的再生：酸洗 、碱洗 酸洗的目的控制在8-10之间，并不是越低越 好。
螯合树脂除去杂质的种类？
电解基本理论
电解的过程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。 电解质溶液的电导率与溶液的浓度、温度有关。 平衡电极电位与电流的强度大小无关。
电解碱液蒸发的特点
碱液沸点的升高：氢氧化钠溶液的沸点随着浓度的升高而 增高，因此在生产中可以利用碱液的沸腾温度来判断碱液的 浓度。 碱液的粘度：随浓度的提高而增加，随温度的升高而降低。
双效顺流流程
在蒸发过程中，较高的真空度可以增大末效及整个蒸发系统的 并提高装置的。
双效逆流流程
真空度：在碱液蒸发的真空系统中，要尽量减少管道过长， 弯头过多等因素，以减少不必要的真空度损失。 在电解液蒸发过程中，适当地提高电解液中氢氧化钠的浓度， 可以降低蒸汽消耗，提高装置的生产能力。
化工现代氯碱生产技术资料 澄清桶
３ 澄清桶内盐水呈透明度相对较差的稀石 灰水状返浑
这种情况原因有如下几种 ：
（） １由于絮凝剂Leabharlann 丙烯酸钠（ ｙ溶液加人量太 Ｔ） ｘ
少或断加造成的， 这将直接影响到精制过程中反应
生成的细小沉淀颗粒间不能相互凝聚形成一定粒径
和重度的较大颗粒， 使这些细小沉淀颗粒很分散地 存在于盐水中， 沉降速度极慢， 粗盐水里的细小沉淀 颗粒还没有完全沉降就流出了澄清桶 ， 因而造成澄 清桶内盐水呈透明度相对较差的稀石灰水状返浑。
粒的正常沉降， 造成澄清桶内盐水返浑。
中国氯碱
２０ 年第 １ ０１ 期
针对这种情况， 要求精制工加强责任心， 按时分 析粗盐水的含盐量， 并根据分析结果， 及时调节化盐 桶出口观察槽处配水的加人量 ， 保证粗盐水含盐量
稳定。
工控制的粗盐过 ＮＯ ａＨ量过高造成的， 当粗盐水的
ｐ Ｈ值超过 １ 时， ２ 就会影响到 Ｍ （Ｈ ２ ｇＯ ） 颗粒的沉 降，ｇＯ ）颗粒呈现如胶体一样的性质， Ｍ （Ｈ ２ 稳定的
第１ 期
２０ 年 １月 ０１
中国氯碱
Ｃｈ ｎ Ｃ ｈ ｏ ｉ ａ ｌ ｒ一Ａｌ ａｉ ｋｌ
Ｎ ｏ． １
Ｊｎ， １ ａ． ０ ２０
澄清捅返浑的原因及处理办法
魏 丽波
（ 三友集团冀东化工公司 唐山市 ０３２ ） ６０ １
摘 要 论述了一次盐水精制过程中澄清桶返浑的几种情况、 产生的原因 及相应的处理办法， 强 调了在生产中控制好一次盐水工艺指标， 避免澄清捅返浑是 离子膜制碱工业中关系到产品质量及膜 的使用寿命的关键。 关键词 一次盐水 澄清 悬浮物 沉淀 返浑 在离子膜制碱工艺中， 一次盐水质量的好坏， 直 接 影响产品（ａＨ 质量及离子膜的使用寿命， ＮＯ ） 因而 Ｃ 加人管阀门开度， １ ２ 使其保持正常加人量。 （） ２ 由于在较长时间内加人精制反应槽中的泥 浆量太大造成的。 精制反应过程中适当地加人泥浆 起晶核作用， 的确对盐水澄清有益处， 但是如果加人 的泥浆过多， 会人为地增加澄清桶的负荷， 使澄清桶 的有效沉降面积缩小， 恶化澄清桶的操作， 导致澄清 桶内盐水呈牛奶状返浑， 透明度急剧下降。
氯碱的生产技术设计课件(PPT 31页)
自动脱水液封桶阀门，缓慢降低氯气、氢气进炉量。降低 吸收水量和喷射泵抽力，但要保证炉内生产处于微负压状 态，且火焰维持青白色。
化工生产技术
• （2）待炉内氯气、氢气处于最小流量时，迅速关闭氯气、 氢气进炉阀和调节阀，确定炉内火焰已熄灭后，切断吸收 水，并报值班室和调度室，以及有关工序。
化工生产技术
化工生产技术
一、盐酸的生产原理 1、生产原理: H2+Cl2→2HCl 2、特点: （1）反应在低温、常压和无光照下非常缓慢 （2）反应在高温下迅速反应，放出大量热，温度过 高，会引起爆炸。 （3）应很好地控制反应过程，否则易引起爆炸。 （4）反应过程放热量很高，必须及时移走热量。 （5）高温对氯化氢气体的吸收不利，在吸收前应该 用水冷却气体。
加入量在0.005%左右。 3、氯氢的分子比：一般在1:1.05-1:1.10，即氢气过量，
但不超过10%，否则易造成爆炸危险。
三、盐酸的生产流程
化工生产技术
化工生产技术
四、盐酸生产的主要设备 1、二合一石墨炉：合成与冷却为一体。 2、三合一石墨炉：合成、冷却、吸收为一体。 3、主要设备：三合一合成炉。
化工生产技术
五、盐酸生产的主要操作技能
（一）开车程序 • （1）接到开车指令后检查盘动清水泵，并视检查情况加
注机油。打开喷射泵阀门启动清水泵，调节相关阀门对系 统抽负压。 • （2）检查生产系统仪表是否完好。 • （3）打开工业水总阀,并调节各冷却器的冷却水量,检查管 线、设备、阀门、防爆膜等是否完好。有无跑、冒、滴、 漏、浸。检查完毕，符合开车条件并确认后报值班室和调 度室。
2、简述苯乙烯对环境的影响过程。
化工生产技术与操作 第二版 项目七 氯碱生产技术与操作
项目七 氯碱生产技术与操作
任务二 食盐水溶液电解的工艺准备
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四、电解原理
食盐水溶液中主要有四种离子，即Na+、Cl-、OH-和H+。当直流电通过食盐水溶液时，阴离子Cl和OH-向阳极移动，阳离子Na+和H+向阴极移动。当阴离子到达阳极时，在阳极放电，失去电子变成 不带电的原子；同理，阳离子到达阴极时，在阴极放电，获得电子也变成不带电的原子。离子在电 极上放电的难易不同，易放电的离子先放电，难放电的离子不放电。
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项目七 氯碱生产技术与操作
学习目标
能力目标 1．能够进行烧碱生产工艺条件的分析、判断和选择； 2．能够进行离子膜工段生产操作； 3．能够分析判断影响化工生产过程的各种因素。
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项目七 氯碱生产技术与操作
任务一 生产方法的选择
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一、氯碱工业及产品用途
氯碱工业是基本化学工业之一，它的产品烧碱和氯气在国民经济中占有重要地位，广泛用于造 纸、纺织、肥皂、炼铅、石油、合成纤维、橡胶等工业部门。
在阴极上，由于H+比Na+容易放电，所以阴极上是H+放电，电极反应为
2H++2e
H2↑
项目七 氯碱生产技术与操作
任务二 食盐水溶液电解的工艺准备
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四、电解原理
在阳极上，由于Cl-实际的放电电位比OH-的低，所以，Cl-先放电生成Cl2，其放电反应为
2Cl--2e
Cl2↑
不放电的Na+和OH-则生成NaOH。
E槽=E理+E超+ΔE液+∑ΔE降 式中ΔE液——电解液中的电压降；∑ΔE降——电极、接点、电线等电压降之和。实际分解电压可 通过实测的方法获得。工业上隔膜法电解的实际分解电压一般在3.5～4.5 V；离子交换膜法电解的实 际分解电压一般低于3 V。
化工现代氯碱生产技术课件17概要
图6-13 熔盐导热数与温度的关系
图6-14 熔盐的密度与温度的关系
图6-15
熔盐粘度与温度的关系
图6-16
熔盐热焓与温度的关系
3
固碱成型设备
片碱机
4
熔盐炉
济源职业技术学院
现代氯碱生产技术
项目六 固碱生产
任务三
连续膜式法固碱生产
膜式蒸发器的工作原理
蒸发器的结构 传热过程 操作条件
工艺流程
升膜降膜流程 双效降膜浓缩流程 升膜闪蒸浓缩流程
固碱成型设备
熔盐炉
1
膜式蒸发器的工作原理
升膜蒸发器
蒸发器的结构 传热过程 操作条件
降膜蒸发器
蒸发器的结构 传热过程 操作条件
缩小管径或增加流速都可以增加熔盐的给热系数。 减小熔盐夹套的间隙。 降膜管的外壁冲压成凹凸形状。
3.影响碱液成膜的因素
要使降膜蒸发器有较好的传热效果，就必须使加热 管的壁面上布满均匀下降的液膜。如果碱液进口分布不 均，液膜走单边或流量过小，就不能将管内壁面覆盖， 造成管壁上液膜中断或蒸干而出现“干壁”现象。另外 碱液中夹 带的杂质也容易析出粘附在管壁上形成污垢， 影响传热效果。因此，碱液在降膜蒸发器内成膜很重要。 （1）最小允许降液密度 （2）热流强度
升膜蒸发器
1-二次蒸汽出口； 2-丝网除沫器；3-蒸发室； 4-碱液出口；5-冷凝水出口； 6-碱液进口；7-管箱； 8-加热器； 9-蒸汽进口；10-挡帽； 11-人孔
升膜蒸发器中的沸腾传热过程
在升膜蒸发器中，料液由蒸发器底部进入镍管向上流动， 管外用蒸汽加热。根据流体在管内流动和受热状况，料液在升 膜蒸发器内基本上可分为六个区域。 （1） 预热区 （2） 表面沸腾（过冷沸腾）区 （3） 饱和泡核沸腾区 （4） 环状流区 （5） 喷雾流区 （6） 单相蒸汽流区
氯碱的生产技术
1、生产现状氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
中国的氯碱工业主要采用隔膜法和离子膜交换法两种生产工艺。
氯碱工业的主要产品包括烧碱、聚氯乙烯（PVC）、氯气、氢气等。
氯碱产品主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、化纤、塑料等领域。
近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。
中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装臵增多，装臵技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。
2、生产方法比较（原料来源、催化剂性能，安全、环保分析，经济性分析）A，隔膜法：隔膜法电解是目前电解法生产烧碱最主要的方法之一，所谓隔膜法是指在阳极与阴极之间设臵隔膜，把阴、阳极产物隔开。
隔膜是一种多孔渗透性隔层，它不妨碍离子的迁移和电流通过并使它们以一定的速度流向阴极，但可以组织OH-向阳极扩散，防止阴、阳极产物间的机械混合。
目前，工业上用的较多的是立式隔膜电解槽。
阳极用石墨或金属，阴极用铁丝网或冲孔铁板。
当输入直流电进行电解后，食盐水溶液中的部分氯离子在阳极上失去电子生成氯气并逸出。
阳极溶液中剩下的钠离子随溶液一同向阴极迁移，流入阴极的电解液，其中的氢离子在阴极得到电子生成氢气自电解槽阴极室逸出。
由于氢离子不断放电析出氢气，从而进一步促使水电离。
溶液中所剩的氢氧根离子与钠离子形成碱溶液，与未电解的氯化钠溶液一起不断自电解槽中排出。
新盐水不断得到补充，在电解槽的阳极室进行连续生产。
B.离子交换膜法在电解槽中，用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开。
化工现代氯碱生产技术资料静态混合器
ａ一 波纹与管轴的夹角 图２ 苏尔士静态混合器元件结构
物料进人混合元件后 ， 按元件通道的形状被切 害成细小的流体束， ｑ 顺着波纹板的形状向前流动。 在
相邻两个元件的交汇处， 其波纹片之间所构成的通
管内通道形态使流动物料有 ４ 个基本运动：
道相交。 每一个交点处都可以看成是一个混合小池。 每一个元件中方向不同的波纹通道把管内两侧的流 体引来在此混合 ， 混合之后又在下一个元件中分成 两股， 向不同方向流动， 在旋转了９０ ０的平面上流去。 对于粘性物料的混合 ， 料流通过苏尔士型静态 混合器被分割的层数之间的关系为 ：
△ 一空管压力降 Ｎ ｍ 尸 ／２ 天 ‘系数 当 Ｒ＜ 层流）Ｋ＝ 一 ； ＜ ＜ ００ 时（ ｅ１ ０ ， ４ ６１ Ｒ＜ ０ 时 ０ ２
静态混合器同样可以将相溶的 ２ 种或 ２ 种以 上的液体或者固体进行混合使其均相化 ， 其特点是 过程连续化、 迅速、 功率消耗低。 ４５ 静态混合器同样可以在萃取、 ． 吸收、 化学反应、 粉粒体的混合和三废处理中发挥其作用 静态混合器是一种具有发展前景的设备， 也将 成为一种独立类型的化工单元设备。 但它不是万能 的， 对有些操作 ， 如粉碎是无能为力的， 因此在选用 时一定要适应其本身的结构特性。
４ ３ 乳化 ．
Ｋ 静态混合器人口 － 一 处的组分数 ｎ 一静态混合器内元件数 当 ｎ ２Ｋ＝ 时， ３ ２ Ｎ＝ ２ ＝， 当 ｎ ４ Ｋ＝ 时， ５２ ２ Ｎ＝ １ ＝， 它的混合效率比凯尼斯型要高 ， 但比苏尔士型
为 差。
除了上述 种型式外 ， ３ 还有罗斯型（ｏ ）拜尔 Ｒｓ ， ｓ
使用的不同场合所串联的个数也不同。 关系式 ： Ｋｘ ＂ Ｎ＝ ４ 式中： ‘料流被分割的层数 Ｎ一
氯碱生产工艺(1)
转化系统岗位任务
• 将预热好的混合气送入装有氯化汞触媒、前后台并串联的 转化器合成为粗氯乙烯气体，产生的热量由管间热水带走。 粗VC气体经石墨冷却器冷却后经两台串联的泡沫塔水洗， 碱洗塔碱洗后，脱除粗VC中的CO2、HCl等杂质气体后经 水分离器分离部分水分经机前冷却器脱除大部分水分，并 经机前水分离器后送至VC压缩机加压到0.5～0.7MPa,经 油分离器脱除油污、机后冷却器冷却至45～65℃进入粗单 体储槽，粗单体储槽的粗单体首先进入低沸塔除去低沸物 如乙炔、丙烯等杂质，然后进入高沸塔除去高沸物如水、 二氯乙烷等杂质。高沸塔精馏出的VC气体进入成品冷凝 器使VC气体冷凝成纯度达99.99%的精单体。后进入精单 体储槽系统。高沸塔出来的高沸物排至高沸物储槽，进入 残塔进一步精馏分离出高沸物中的VC气体后至气柜。分 离出的高沸物进入残液储槽。成品冷凝器冷凝下来的精单 体流至精单体贮槽进行贮存。接聚合工段需要精单体时， 用精单体泵向聚合提供纯度达99.99%的精单体。
机酸和有机酸反应生成盐，其水溶液呈强碱性，对动植 物组织（如皮肤、织物、纸张等）或有机物质有 强烈的腐蚀作用。
• 用途 烧碱广泛用于轻纺工业（如造纸、印染等）、化学工业
（如农药、合成纤维素等）、石油工业和机械工业、木材 加工、冶金、医药等，是一种基础化工原料。
氯碱生产工艺(1)
液氯
• 氯属卤族元素，化学性质非常活泼，除惰 性气体元素外，几乎可以与各族元素直接 化合。氯也能和许多化合物启反应，在自 然界以游离态存在的氯是极少的，大多呈 无机化合物存在。
氯碱生产工艺(1)
生产原理
• 原 这盐些中杂除质了在N化a盐Cl过还程含中有，Ca也2+被、带M进g2盐+ 、水S中O，42用-等含化有学杂杂质质的和盐机水械进杂行质电， 解，直接影响电流效率及离子膜的使用寿命，影响氯碱生产的经济效 益。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。
改道尔型盐水澄清桶为一次盐水预处理器
第56卷 第8期2020年8月氯 碱工业Chlor - Alkali IndustryVol.56, No. 8Aug. , 2020改道尔型盐水澄清桶为一次盐水预处理器杜旭华*(浙江镇洋发展股份有限公司，浙江宁波315204)[关键词]盐水精制;一次盐水;预处理器;道尔型澄清桶;减速装置;耙轴;泥耙;腐蚀;设计;改进[摘要]阐述了道尔型盐水澄清桶的基本工作原理和结构，分析了原澄清桶结构存在的不合理设计，介绍了将其改用为一次盐水预处理器时的设计改进措施，总结了改进后的实际运行效果。
[中图分类号]T Q114.261 [文献标志码]B[文章编号]1008-133X(2020)08-0012-04Remodeling a brine Dorr clarifier to a primary brine pre-treaterD U X u h a a(Zhejiang Oceanking Development Co. , Ltd, Ningbo 315040, China)Key words：brine refining；prim ary brine；preprocessor；D orr clarifier；reducer；harrow shaft；m ud harrow；corrosion；design；improvementAbstract：The basic working principle and structure of brine D o i t clarifier are expounded. The unreasonably designed structure of the original clarifier is analyzed, and the improvement in the design of using a form er clarifier as a prim ary brine preprocessor is introduced. The actual operation effect after the improvement is summarized.道尔型澄清桶具有桶身大、操作稳定性好、不易 受各种因素变化的影响等优点，是浙江镇洋发展股 份有限公司一次盐水精制的关键生产设备,其性能 决定了一次精制盐水工序去除钙、镁及其他固体悬 浮物的效果，直接关系到离子膜电解二次精制盐水 的初始质量，影响着二次精制盐水稳定运行和生产 成本等技术经济指标。
盐水精制中道尔澄清桶轴的安全设计
盐水精制中道尔澄清桶轴的安全设计宋春元【摘要】阐述了盐水澄清桶基本原理与结构,介绍了道尔澄清桶轴的设计及轴上联轴节螺栓的安全设计.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2011(037)006【总页数】2页(P87-88)【关键词】道尔澄清桶;轴;安全设计【作者】宋春元【作者单位】盐城纺织职业技术学院,江苏盐城224005【正文语种】中文【中图分类】TQ114.16+1.10 引言在化工生产中，非均相物系的分离占有很重要的地位，分离设备也就自然成为分离生产中的关键设备，在化工分离操作中具有举足轻重的作用。
改良道尔澄清桶是一种新型分离设备，在氯碱行业中广泛应用。
盐水精制是氯碱生产的第一道工序，一次精盐水的质量直接影响到隔膜电解槽的隔膜使用寿命和离子膜电解二次过滤的正常运行。
精盐水中的固体悬浮物（SS）含量是盐水精制工序的主要工艺指标之一，道尔澄清桶的澄清效果直接影响到精盐水中的SS含量。
澄清桶是氯碱厂盐水精制的关键生产设备之一，其性能决定了精制盐水工序除钙、镁及其他固体悬浮物的效果，直接关系到氯碱厂隔膜电解槽的运行状态以及离子膜电解二次精制盐水的初始质量，影响电流效率、隔膜更换周期、二次精制盐水生产成本等一系列至关重要的技术经济指标。
为保证道尔澄清桶的正常安全运行，轴的安全设计显得尤为重要。
1 道尔澄清桶的基本原理与结构［1］道尔澄清桶是利用重力沉降法的原理设计的一种分离设备。
一般为钢制或混凝土制结构，桶底约8°～9°的倾斜角，桶的中央有一个中心筒，筒中有一根长轴，轴的两端连接泥耙。
长轴上端与传动装置相连，泥耙每隔6～8min转一圈。
桶上部有一个环形溢流槽。
粗盐水由中心筒上部进入，中心筒实际上是一个旋流式凝聚反应室，粗盐水入口呈S形，使进入的盐水作旋转流动。
进口管埋在液面以下0.5～0.7m处，中心筒下部可装设整流板，以减轻水的旋流作用，以免影响盐水中杂质的沉淀。
整流板呈井形方格，高0.8m，每格大小为0.5×0.5m。
道尔澄清桶的优化_刘启新
【材料与设备】道尔澄清桶的优化刘启新*，刘晓明（浙江巨化股份有限公司电化厂，浙江衢州324004）［关键词］盐水精制；道尔澄清桶；搅拌机构；焊缝［摘要］针对道尔澄清桶在一次盐水工序应用中的常见故障，提出从搅拌轴的内轴强度、筒体和搅拌机构防腐、搅拌轴的轴瓦结构等方面的改进措施。
［中图分类号］TQ114．15［文献标志码］B［文章编号］1008－133X（2012）05－0036－03Optimization of Dorr clarifierLIU Qixin，LIU Xiaoming（Electrochemical Factory，Zhejiang Juhua Co．，Ltd．，Quzhou324004，China）Key words：brine refining；Dorr clarifier；stirring mechanism；weld lineAbstract：Improvement measures from aspects such as inner shaft strength of the stirring shaft，an-ticorrosion of cylinder body and stirring mechanism，and bush structure of stirring shaft and so on are put forward to solve the common failures of Dorr clarifiers used in primary brine process．在离子膜法烧碱装置一次盐水工序中，澄清桶的作用是：在助沉剂的作用下，使盐水中的钙离子、镁离子等不溶解物悬浮颗粒凝集变大，下沉分离，截留至桶底，定时排出。
澄清后的清盐水从桶底部缓缓上升，经顶部的环形溢流槽汇集后流出。
由于精盐水质量直接影响着电解槽的各项运行参数，因此，制备高质量的盐水在氯碱生产中至关重要。
如何稳定改良道尔型澄清桶的运行
如何稳定改良道尔型澄清桶的运行
田诗君
【期刊名称】《氯碱工业》
【年(卷),期】1992(000)002
【摘要】目前在我国的氯碱生产中,盐水澄清的方法大致可以分为重力沉降法和加压浮上法两种。
生产中常用的重力澄清设备主要有:道尔型澄清桶、斜板式澄清桶、涡流式澄清桶和改良道尔型澄清桶等。
其中改良道尔型澄清桶克服了道尔型和斜板式澄清桶的不足,具有处理能力大,稳定性能好等优点。
是目前比较先进的盐水澄清
设备。
【总页数】4页(P1-4)
【作者】田诗君
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ114.15
【相关文献】
1.改良型道尔澄清桶的设计理论基础及应用 [J], 丁晓玲;丁洁
2.改良型道尔澄清桶最佳运行状态的探讨 [J], 潘照英
3.改良道尔型澄清桶的设计与应用 [J], 徐儒阳
4.改良道尔型澄清桶运行状态浅析及对策 [J], 段灵敏
5.稳定改良道尔澄清桶运行探讨 [J], 包科华
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烧碱生产基础知识
前言重庆天原化工总工厂是一个生产基本化工原料的氯碱工厂，产品以食盐、卤水为原料经过电解生产烧碱、氯气、氢气，以及下游产品。
工厂有66年历史，是中国化学工业的开创者著名的爱国实业家吴蕴初先生开办的。
吴蕴初在1929年10月开办了中国第一家电解化学工厂——上海天原电化厂。
1937年日本侵略中国，8月13日轰炸上海，将上海天原电化厂的电解、蒸发车间炸光。
在1937年10月吴蕴初开始内迁上海天原电化厂至四川重庆。
1940年5月建成重庆天原电化厂（即现在的重庆天原化工总厂）并正式投产，投产当年产碱60吨。
重庆天原化工总厂曾经辉煌过，她曾经是化工部22家重点氯碱企业之一，为国家创造和积累了不少财富，也培养了一批又一批的生产技术骨干，但她也遇到过不少低迷时期，特别是2004年4月16日氯气爆炸事件，对重庆天原化工总厂是一个重大打击，危及到工厂的生存和发展。
根据重庆市政府对环保的要求，将化工厂迁离主城区。
重庆天原化工总厂将搬迁至重庆市涪陵区白涛镇陈家坝，搬迁的一期工程计划在2006年底全部建成。
搬迁工程是市里的环保工程、重点工程、市长工程，也是重庆天原化工总厂的振兴工程、希望工程，重庆天原化工总厂将通过搬迁达到改制、调整产品结构、更新技术、提高管理水平，使新天原焕然一新。
通过搬迁将使重庆天原化工总厂搬大、搬强、产品上档次、技术争一流。
重庆天原化工总厂搬迁的一期工程产品结构是8万吨烧碱，其中2万吨金属阳极石棉隔膜电解烧碱，6万吨离子膜法电解烧碱（实际能力可达10万吨烧碱）、4万吨甲烷氯化物、5千吨氯乙酸和6千吨硅氯化物，再配置一些相应的氯碱产品，液氯6万吨（其中5万吨供甲烷氯化物和硅氯化物用），盐酸3万吨（其中1万吨自用）。
一期工程的前阶段预计在2006年6月开车，先开2万吨金属阳极电解槽、氯氢系统、氯乙酸、硅氯化物。
在一期工程完成后重庆天原化工总厂的“十一·五”规划将把氯碱生产翻一番，也就是在2010年烧碱要扩产到20万吨，甲烷氯化物将上到8—10万吨，氯乙酸扩产至1万吨，硅氯化物扩产至1万吨。
氯碱工业生产新技术及未来发 展建议
我国氯碱工业从 20 世纪 30 年代起步，到现在近 80 年的发 展历程中，经过不 断 地 研 发 与 实 践，一 些 先 进 技 术 从 国 外 引 进， 加上国家相关政 策 支 持，至 今 已 经 取 得 了 较 为 显 著 的 发 展。 但 是，在经历了 2009 年最为严重的一次全球性的金融危机后，我 们仍要清醒地看 到，相 当 一 部 分 氯 碱 企 业 抗 市 场 风 险 的 能 力 仍 然有限，面对国内 市 场 疲 软、国 外 产 品 价 格 低 价 竞 争 的 局 面，降 低开工、控制生 产 成 本 成 为 渡 为 危 机 的 主 要 手 段。 仍 以 笔 者 所 在的中银电化为 例，氯 碱 行 业 的 发 展 主 要 面 临 以 下 几 个 方 面 的 问题。
1 氯碱行业主要产品的生产技术
1． 1 烧碱行业的生产技术
离子膜法和隔膜法是我国目前烧碱的主要生产方法。无论 是从技术先进性、工艺优越性还是产品质量、节约能源等方面来 讲，离子膜法均 优 于 隔 膜 法。部 分 采 用 隔 膜 法 生 产 烧 碱 的 企 业 在后期对隔 膜 电 解 进 行 了 技 术 改 选，能 耗 水 平 有 所 下 降［1 － 2］。 目前新建和拟建的烧碱生产项目，采用的都是离子膜生产工艺， 这对于整个氯碱行业的节能降耗、产品结构优化升级、提高市场
Key words： chlor － alkali industry； new technology； chlor － alkali balance； harmonious development
氯碱工业的 生 产 是 国 民 经 济 的 重 要 组 成 部 分，其 烧 碱、含 氯、含氢产品被广泛用于农业、石油化工、生物、环保、纺织、建材 等国民经济 命 脉 部 门，对 于 国 家 经 济 发 展 有 举 足 轻 重 的 作 用。 近几年，随着国内 经 济 快 速 发 展，氯 碱 行 业 产 品 的 产 量、质 量 得 到很大提高，各地新项目的建设、扩建呈上升趋势。但是应该看 到，在项目扩建和 新 建 过 程 中，仍 然 存 在 着 不 可 忽 视 的 问 题，这 些问题不理清，将 直 接 影 响 氯 碱 行 业 的 持 久 性 发 展。 本 文 结 合 在中银电化有限公司（ 以下称“中银电化”） 挂职的经历，将对氯 碱工业生产新技 术 及 存 在 问 题 进 行 逐 一 阐 述 ，并 对 氯 碱 工 业 未 来发展方向提出了自己的建议。
澄清桶制作安装专项施工方案
目录1 编制依据 ....................................... 2...2 工程简介 ....................................... 2...3 质量目标 ....................................... 3...4 施工程序 ....................................... 3...5 施工方法 ....................................... 3...6 施工机具和检测设备 ............................ 1..57 施工人力计划与措施用料 ........................ 1..68 质量检测点 .................................... 1..8.9 施工安全措施 .................................. 2..1.1编制依据1.1 施工图纸1.2 《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》GB50128-20051.3 《钢制焊接常压容器》NB/T47003.1-20091.4 《承压设备无损检测第2部分：射线检测》JB/T4730.2-20051.5 《压力容器焊接规程》NB/T47015-20111.6 《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-20111.7 《焊接接头外观检验质量标准》CB042-2001.8 《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001 2工程简介2.1工程本专项方案主要是针对中盐昆山有限公司迁建年产60万吨纯碱项目实施现场中氨II澄清桶的现场制作安装（其中设备除外）共计3台，单台重量为153.645 吨。
针对施工现场条件及设备结构特点，施工方法选择在设备安装高度:EL105.800处搭设平台之上进行倒链提升法进行组装。
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碱工业第8期氯No.82003年8月Aug.,2003Chlor-AlkaliIndustry 盐水改良型道尔澄清桶的设计理论基础及应用丁晓玲,丁洁(青岛海晶化工集团有限公司,山东青岛266042)[关键词]盐水精制;改良型道尔澄清桶;理论;设计[摘要]阐述了国内盐水澄清桶的设计现状,探讨了设计澄清桶的理论基础,即颗粒沉降速度的求取;介绍了改良型道尔澄清桶的设计特点、若干实用的技术数据及其在青岛海晶化工集团有限公司的使用效果。
[中图分类号]TQ114.261 [文献标识码]B [文章编号]1008-133X(2003)08-0004-04 TheoreticalbasisforthedesignofmodifiedDorrclarifieranditsapplicationDINGXiao-ling,DINGJie(QingdaoHaijingChemicalIndustry(Group)Co.,Ltd.,Qingdao266042,China) saltrefining;modifiedDorrclarifier;theory;designAbstract:Thedomesticdesignstatusofbrineclarifierswasdescribed.Thetheoreticalbasisfort heKeywords:designofclarifiers,ietheselectionofsettlingvelocityofparticles,werediscussed.Thedesignch aracteristicsofmodifiedDorrclarifiers,somepracticaltechnicaldataanditsusingresultinQing daoHaijingChemicalIndustryGroupCo.,Ltd.wereintroduced.前言澄清桶是氯碱厂盐水精制的关键生产设备之一,其性能优劣决定了精制盐水工序除钙、镁及其它固体悬浮物的效果,直接关系到氯碱厂隔膜电解槽的运行状态以及离子膜电解二次精制盐水的初始质量,影响电流效率、隔膜更换周期、二次精制盐水生产成本等一系列至关重要的技术经济指标。
物沉降到底部,排出;上升的清液溢流入集水堰,并由上部流出。
1 盐水澄清桶的设计现状盐水澄清桶有多种型式,如道尔型、斜板型、浮上型等,其构造及性能各异。
一般来说,道尔型澄清桶体积较大但操作稳定,适应各种质量的原盐,操作弹性大而效率较低。
斜板型、浮上型澄清桶生产效率较高但操作不稳定,抗干扰能力较弱。
氯碱生产厂家往往根据自己的工艺特点和原盐质量来选择适用的型式,但应用最广泛的仍然是道尔型。
道尔型澄清桶系由水处理设备转化而来,20世纪60年代由原上海天原化工厂首先推出。
如图1所示,含钙、镁等固体悬浮物的粗盐水由顶部注入中心筒,到底部展开成沉降面,清液反流向上,沉降分离出的悬浮[收稿日期]2002-06-281圆形胴体;2中心筒;3集泥器;4锥底;5集水堰图1 旧道尔型澄清桶结构图旧式的道尔澄清桶经过几十年的运行,逐渐暴露出其在原理和结构上的不足之处,总的表现是效率偏低。
尽管如此,国内厂家受条件所限,一般不具备在大范围内对澄清桶进行改良的条件,所以旧式的道尔澄清桶大都沿用至今。
在此期间,国外许多厂家对道尔型澄清桶进行了各种改良,并取得了各自的成功,其中比较突出的第8期丁晓玲等:改良型道尔澄清桶的设计理论基础及应用2003年8月是20世纪80年代由齐鲁石油化工股份有限公司氯碱厂从日本引进的改良型道尔澄清桶。
其后,国内有些厂家对这种澄清桶经过消化吸收,并基于自己的生产规模进行了因地制宜的设计。
在这方面,青岛海晶化工集团有限公司对该澄清桶的设计也有了初步的理解和认识。
盐水浓度是从初始值c0起逐渐增高的,颗粒从此层上方流入,从下方流出,通过该层的固体质量速度称为该层的固体处理能力。
如果存在某一层,其固体处理能力比初始浓度还低,那么此层一定是从沉降筒的底面开始向沉降界面移动的。
令此层为L,向界面移动速度为v,若在某时刻v层的固体浓度为cL,此浓度下的颗粒沉降速度为vL,从上面以vL+dvL速度进入浓度为cL-dcL的颗粒。
则单位截面上的物料平衡式为:(cL-dcL)(vL+dvL+v)=cL(vL+v),(2)2 改良型道尔澄清桶设计的理论基础2.1 斯托克斯公式与Kynch理论的指导意义盐水澄清实质上就是盐水中固体悬浮颗粒与清液分离的过程,也就是所谓液相非均一系的分离。
在这一领域,许多专著如!氯碱工艺学∀等都提到了斯托克斯公式,即在层流区域、球形粒子、非干扰沉降条件下,粒子的沉降速度为:slvt=18 ∃10-3式中:vt%固体粒子沉降速度,m/s;g%重力加速度,m/s2; %固体粒子直径,m; s%固体粒子密度,kg/m; l%清液密度,kg/m;%悬浮液粘度,Pa#s。
斯托克斯公式指出,悬浮粒子的沉降速度vt与粒子直径的平方成正比,故粒子体积越大,沉降速度越快,在具体应用中,沉降过程加入适量絮凝剂以生成较大的颗粒;vt 与固液相密度差( s- l)成正比,故澄清桶在设计中对反应区的空间有充分的考虑,使钙、镁杂质与精制剂有充分的反应时间,以形成较坚固的颗粒;vt与悬浮液的粘度成反比,故澄清桶应有良好的保温层,以保持较高的温度,降低悬浮液的粘度。
然而,斯托克斯公式是在假定悬浮粒子为圆球形、粒子数非常少、互相之间不存在干扰的理想状态下导出的,仍不能解决澄清桶设计中的实际问题。
事实上,盐水澄清过程要复杂得多,而且到目前为止还没有一种理论能够准确地描述悬浮液的沉降过程。
通常的解决办法是用悬浮液做间歇沉降试验,然后用Kynch 理论进行处理。
用一个带刻度的量筒观察沉降过程中出现在底部的浓缩液(在生产过程中称此浓缩液为泥浆)与表层清液之间的界面变化,记录此界面高度H随时间t的延长而升高的数据,便可以得到间歇沉降曲线。
Kynch理论的基本思想可以大致叙述如下:任取沉降管的一个微分厚度层(见图2),该层的固体33展开式(2)并重排,忽略二次微分项,并经过必要的代换之后,可得到时刻tL到达清液界面的L层粒子沉降速度vL(见图3):HI-HL。
tL(1)vL=(3)图2间歇沉降过程分析图3 时刻tL与到达清液界面的L层粒子沉降速度vL间的关系Kynch理论给出的粒子沉降速度已可以解决部分工程设计问题,但由于影响沉降速度的因素很多,对于实际沉降过程,Kynch理论仍显得过于简化。
有人建议,按照Kynch理论计算澄清桶所需的沉降面积时,需乘以200%~500%的系数。
2.2 工程设计与Boycott效应的应用工程设计是在基础理论的指导下进行的,但由于实际问题的复杂性,工程设计往往要借助于逐级放大试验或生产中所取得的经验数据。
盐水澄清桶盐水氯碱工业 2003年第8期的设计,已普遍采用以清液上升速度v代替颗粒沉降速度vt的方法。
澄清桶的生产能力即清液的生产量即等于清液上升速度与澄清桶横截面积的乘积:Q=v#S,式中:Q%清盐水生产量,m/h;S%澄清桶横截面积,m2。
对于一般道尔型澄清桶,取v=0.3~0.5m/h,而改良型则可以取到0.6~0.9m/h,这反应出改良型澄清桶效率的提高。
澄清桶的横截面积确定之后,澄清桶的高度在理论上与沉降效率亦即生产能力无关(见式4)。
但实际上为了提高操作的稳定性,道尔型澄清桶胴体高度都在5m以上,胴体为圆柱型。
与此相比,改良型澄清桶最明显的不同就在于它的胴体为倒锥型。
经典的沉降理论认为,悬浮颗粒的沉降速度取决于颗粒直径、固液相密度差以及悬浮液的粘度等,而后来的研究者Boycott在做血沉试验时发现,若将盛有血液的试管倾斜,则血沉速度显著增大。
例如在直径为2.7mm的垂直管中,经5h沉降了全部高度的6%;但若倾斜11.5&、22.5&、33.0&,则分别沉降了总高度的20%、29%和51%。
其原因可用图4所示的机理来解释。
升的速度保持不变,澄清桶底部较大直径的颗粒不会被夹带,而上部微细的颗粒却难免会被带走。
而倒圆锥形胴体的清液上升速度是自下而上逐渐变小的,沿高度H的变化,自下而上的速度梯度dv/dH为负值。
改良型澄清桶正是利用清液上升速度梯度的负值使清液上升速度v恒小于颗粒沉降速度vt,颗粒夹带的几率大为减少,从而有效地保证了澄清盐水的质量。
(4)3 改良型道尔澄清桶的结构关于改良型道尔澄清桶的结构(见图5)过去曾有过报道。
结合本公司的情况,文中对其设计特点做简要介绍。
图5 改良型道尔澄清桶的结构图3.1 胴体设计如上所述,胴体设计为倒圆锥形,下直径11m,上直径16.4m。
胴体倾角63&,胴体高8.3m,有效容积1005m3,设计生产能力80m3/h。
胴体底部清液上升速度1.24m/h,顶部清液上升速度0.4m/h。
在实际运行10多年的过程中,曾因原盐质量问题(镁含量高)出现过几次∋浮镁层(险情,但澄清桶顶部始终能保持1m以上的清液,保证了生产的顺利进行。
3.2 絮凝反应室设计改良型澄清桶的絮凝反应室比旧式澄清桶的∋中心筒(明显增大,容积达到180m3以上,足以使盐水中尚未反应的钙、镁离子继续反应并借絮凝剂生成大颗粒沉淀。
絮凝反应室内设5层搅动杆,每层间隔1m左右,搅动杆以0.4~1.32r/min的速度适度搅动,以增加钙、镁沉淀物与絮凝剂的接触机会。
絮凝室钟罩形的下口与胴体之间的环形通道是从顶部进入澄清桶的盐水由下降改为上升的过渡区。
盐水总体流向的改变会在过渡区产生一定程度的扰动,(下转第8页)图4 Boycott效应机理最初处于AB面的颗粒经过一定时间后将达到CDE位置,这样沿着壁面形成了一个密度不均匀层,从而产生密度差流动,使沉降面迅速降到FG位置。
而只要有向下倾斜的表面存在,便会产生密度差流动,从而提高沉降速率。
应用Boycott效应,改良型道尔澄清桶的胴体设计成倒圆锥形,提高了沉降速率,而且提高了清液的上升速度。
另一方面,圆柱形胴体的清液上升速度为一定值,不随胴体高度H的变化而变化(当产量稳定时),对应于澄清桶中的悬浮颗粒自下而上越来越微细,其沉降速度vt也会越来越小。
若清液上盐水氯碱工业 2003年第8期即为滴定终点。
1.3.4 钙含量的测定用移液管移取试液A50mL于250mL三角瓶中,加入适量的掩蔽剂,用2mol/L氢氧化钠调节溶液的pH值至12。
并且要求每加入1种试剂后均要摇匀,并加入0.05g 钙试剂,用0.05mol/LEDTA标准溶液滴定,使溶液由红变蓝,即为滴定终点。
1.3.5 分析结果分析结果以下式进行表述:w(BaCO3)=其中:V1%滴定Ca2+时消耗的EDTA标准溶液的体积,mL;V2%滴定Ca2+、Ba2+时消耗的EDTA标准溶液的体积,mL;(上接第6页)以至于夹带部分固体颗粒上升。