离子膜主控工艺规程和操作法
离子膜工艺流程
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离子膜工艺流程
《离子膜工艺流程》
离子膜工艺是一种用于分离不同离子的技术,它可以应用于水处理、废水处理、和医药行业等。
这种工艺基于膜过滤原理,通过半透膜将离子根据其大小和电荷进行分离,以达到纯净化的目的。
离子膜工艺流程包括多个步骤,以下是其大致流程:
1. 前处理:在进行离子膜处理之前,需要对待处理的水进行前处理,包括除杂、沉淀、过滤等步骤,以确保离子膜的稳定性和运行效率。
2. 进料:将经过前处理的水注入离子膜设备中。
3. 分离:通过半透膜的作用,不同大小和电荷的离子被分离到不同的通道中。
正离子和负离子被分别引导到不同的通道,从而实现纯净化的效果。
4. 排放:经过离子膜处理后,产生了纯净水和浓缩废水两部分。
纯净水可以用于饮用水、工业用水等领域,而浓缩废水则需要进一步处理后排放或回收利用。
5. 后处理:对产生的浓缩废水进行后处理,可以采用蒸发结晶、离子交换等方法,以实现废水的最终处理和回收。
离子膜工艺流程是一种高效、环保的处理技术,它可以有效地去除水中的离子和杂质,提高水质,减少污染物排放,对于环境保护和资源利用具有重要意义。
随着科技的进步和应用场景的不断扩大,离子膜工艺流程将会得到更广泛的应用和推广。
离子膜电解工艺流程
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离子膜电解工艺流程一、概述离子膜电解工艺是一种常用的分离和纯化技术,广泛应用于化工、制药、食品等行业。
其基本原理是利用离子膜将电解质溶液分成阴阳两极,通过电场作用使离子在膜上移动,从而达到分离和纯化的目的。
二、设备离子膜电解工艺需要使用专门的设备,主要包括以下几个部分:1. 电解槽:通常为长方形或圆形,内部涂有耐酸碱的材料,并配有电极和进出口。
2. 离子膜:通常为聚合物材料制成的薄膜,在电解槽内隔开阴阳两极。
3. 电源:提供稳定的直流电源,控制电场强度和方向。
4. 温度控制系统:维持电解质溶液的温度在一定范围内。
5. 浓缩装置:将经过离子膜分离后的产物进行浓缩处理。
三、操作流程1. 准备工作首先需要准备好所需原料和设备,并对设备进行清洗和消毒。
同时,还需要检查电解槽、离子膜、电极等是否完好无损,并根据实际情况选择合适的离子膜和电解质溶液。
2. 装填离子膜将离子膜按照要求放置在电解槽内,注意要保证离子膜的完整性和正确性。
同时,还需要在离子膜两侧分别安装阳极和阴极,并连接好电源。
3. 加入电解质溶液将预先配好的电解质溶液倒入电解槽内,注意要控制好溶液的浓度和温度。
同时,还需要调整电场强度和方向,使得阴阳两极之间产生足够的电场。
4. 进行分离和纯化开启电源后,阴阳两极开始产生不同方向的离子运动,在离子膜上形成一定压力差。
通过调整电场强度和方向,可以控制离子在膜上移动的速度和方向,并从而实现对目标物质的分离和纯化。
5. 浓缩处理经过分离和纯化后得到的产物通常需要进行浓缩处理。
这可以通过利用浓缩装置将产物进行蒸发和冷凝来实现。
同时,还需要对产物进行检测和分析,以确保其质量和纯度符合要求。
四、注意事项1. 选择合适的离子膜和电解质溶液,以确保分离效果和纯化效果达到最佳。
2. 控制电解质溶液的浓度和温度,避免因此引起不必要的反应或损坏设备。
3. 调整电场强度和方向时需谨慎,避免因此引起不必要的损失或危险。
4. 在操作过程中需要严格遵守相关安全规定,做好防护措施,并随时关注设备运行情况。
离子膜电解岗位安全技术操作规程
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离子膜电解岗位安全技术操作规程随着经济社会的发展,各种新型能源的需求不断增长,其中氢能作为绿色可再生能源备受关注。
离子膜电解设备作为提取氢能的主要方式之一,其安全操作已成为氢能产业发展的不可或缺的组成部分。
本文将介绍离子膜电解岗位安全技术操作规程,旨在确保岗位职工生命财产安全,维护企业、员工和社会的稳定与健康。
一、离子膜电解工艺概述离子膜电解是利用分子筛膜电解技术将水分解成氢与氧的电化学过程。
该工艺的主要工艺流程包括原水处理,软水加热,去离子水预热,电解池电解,电解产气与电解池排废液处理等环节。
其中,电解池是离子膜电解工艺的核心部件,也是工作人员需要重点安全注意的地方,下文将重点介绍电解池的操作规程。
二、离子膜电解池操作规程1、日常检查与维护(1)、检查电解池系统是否齐全完好,特别是检查离子膜是否损坏、是否存在漏电情况。
(2)、检查电解池系统与电机控制系统是否匹配,控制设备是否正常运行,电缆连接是否牢固。
如发现电缆老化,应及时更换电缆。
(3)、检查电解池其它系统是否运行正常,如用水、软水、电解液和脱气液系统,特别是检查电解池调节系统和电解产气回收系统。
(4)、检查电解池传热系统,调节电解池与热源之间的合适距离,确保电解池外侧温度低于35℃。
(5)、对于接近或达到使用寿命或需要维修的设备,应及时查找问题并请专业维修人员进行维护。
2、日常操作事项(1)、操作人员需严格按照操作规程,确保相关设备的运行正常与安全。
(2)、禁止在电解池周围吸烟、使用明火。
(3)、禁止使用易燃、易爆的物质,防止发生火灾、爆炸等事故。
(4)、在操作过程中,禁止使用有剧毒、易燃、易爆、易挥发等化学品。
(5)、在电解池下方或周围气氛温度超过40℃时,应及时对电解池外侧进行降温处理。
3、突发事件处理(1)、如遇到电解池系统操作异常或设备毛病导致的离子膜电解池内温度过高,应按照相应规程进行处理。
首先应及时切断电源,禁止在电解池周围操作或移动无关设备。
离子膜电解岗位安全技术操作规程范文
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离子膜电解岗位安全技术操作规程范文离子膜电解是一项严格的工艺,对于操作人员的安全意识和技术操作要求非常高。
下面是离子膜电解岗位的安全技术操作规程范文,旨在规范操作流程,确保工作场所的安全,最大程度地防止事故的发生。
第一章总则第一条为了加强离子膜电解过程的安全,规范操作流程,确保操作人员的人身安全和设备的正常运转,制定本安全技术操作规程。
第二条本规程适用于离子膜电解岗位的操作人员,包括运行人员、维护人员和管理人员等。
第三条所有参与离子膜电解操作的人员必须经过相关培训,并取得相关证书方可上岗工作。
第四条严禁任何未经许可的人员进入离子膜电解作业区域。
第五条在离子膜电解过程中,应严格按照操作规程操作,禁止私自操作或违规操作。
第六条作业前,必须检查电解槽及相关设备是否符合要求,存在问题必须及时报告维修。
第七条离子膜电解岗位必须配备必要的防护设备,操作人员必须按规程配戴个人防护用品。
第二章安全管理第八条电解槽及相关设备必须定期进行检查和维护,确保设备的正常运转。
第九条电解液的储存和使用必须符合相关要求,定期检查液位和液体质量。
第十条定期对电解槽和周边设备进行清洁和维护,清除杂物和积尘。
第十一条离子膜电解岗位必须配备紧急停电系统,以应对应急情况。
第十二条严禁在离子膜电解过程中出现超标事故或事故隐患,一旦发生必须立即采取应急措施,并及时报告相关部门。
第十三条作业完毕后,应及时清理现场和工具,保持环境整洁。
第三章个人防护第十四条在离子膜电解作业中,操作人员必须穿戴符合要求的个人防护用品,包括帽子、防护服、手套、眼镜、口罩等。
第十五条在进入离子膜电解作业区域前,操作人员必须进行身体检查,确保身体健康,不得患有传染病或其他不适宜作业的疾病。
第十六条操作人员必须严格按照规程要求进行操作,不得随意更改或疏忽操作,确保自身安全和设备的正常运转。
第十七条在电解作业过程中,操作人员应时刻保持警惕,注意观察设备运行情况,及时发现异常情况。
离子膜法生产氯碱操作规程
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离子膜法生产氯碱操作规程离子膜法是一种用于生产氯碱的成熟工艺,它以离子膜电解器为核心设备,在工业生产中具有广泛的应用。
下面是离子膜法生产氯碱的操作规程,详细介绍了操作步骤和注意事项。
一、设备准备1.确保离子膜电解器及相关设备处于良好状态,检查设备的电缆、管道等是否完好无损。
2.检查原料储槽的液位及浓度,确认储槽内氯化钠(NaCl)和水(H2O)的供应充足。
3.检查电力供应情况,确保电解器正常运行所需的电力供应稳定可靠。
二、操作步骤1.打开水浴加热器的循环泵,使加热器内的水循环流动,将水温升至设定温度。
2.打开氯化钠储槽进料泵,将氯化钠供应至电解器的氯化钠仓中,注意控制进料流量。
3.打开水储槽进料泵,将水供应至电解器的阳离子仓中,注意控制进料流量。
4.打开电解器冷却水进出水阀门,确保电解器冷却水循环正常。
5.启动电解器设备,开启电流电压,监测电流电压是否在正常范围内。
6.持续监测电解过程中的温度、电流和电压等参数,确保电解过程稳定运行。
7.在电解过程中定期检查和清理离子膜和阳离子、阴离子层,保持离子膜的通透性。
8.电解过程结束后,关闭电解器设备,断开电流电压供应。
9.关闭水浴加热器循环泵和水储槽进料泵,切断水浴加热器和水储槽的供水。
三、注意事项1.操作前应熟悉离子膜电解器及相关设备的结构和工作原理。
2.严格按照规程操作,不得擅自改变操作步骤或参数。
3.定期检查设备,确保设备处于良好状态,及时处理设备故障。
4.离子膜电解器操作结束后,应及时进行清洗和维护,保持设备的正常运行。
5.操作人员应穿戴好防护装备,注意操作过程中的安全防护措施,避免发生事故。
6.定期进行设备检修和维护,保障设备的长期稳定运行。
以上是离子膜法生产氯碱的操作规程,操作时需要严格按照规程进行操作,并注意设备的安全和维护,确保生产过程正常运行和生产质量的稳定。
操作人员应具备相关工艺知识和操作经验,在操作过程中严格遵守相关规定,确保生产安全和环境保护。
16万吨离子膜操作规程(氯碱生产)
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××化工厂16万吨离子膜车间操作规程山东海力化工有限公司2010年一、装置概述离子膜装置是由二次盐水操作,离子膜电解,脱氯操作等几个生产单元和公用工程设施组成。
其中盐水、离子膜电解单元是生产产品的主要生产单元。
1.1 装置概况及特点 1.1.1装置概况 1、装置概况见下表设备总台数105台,具体类别见下表(设备一览表见附件)设备组成类别2、装置组成本装置由以下几个部分组成: ①离子膜电解系统; ②二次盐水精制系统; 3、主要产品及副产品本装置产品为纯度≥32%的烧碱(NaOH );装置副产物氢气(H 2)、氯气(Cl 2)可用作盐酸主要成分氯化氢的合成,并用于己二酸和环氧氯丙烷的合成以提高经济价值。
1.1.2装置特点本装置具有如下的工艺特点:采用日本旭化成株式会社离子膜法自然循环电解制碱工艺,不同浓度烧碱(NaOH )制备反应采用三段反应逐级提高烧碱的浓度,提高了收率,降低了能耗。
1.2 原材料规格及产品性质 1.2.1 原材料性质及要求本装置所用的两大化工原料分别是纯水、氯化钠,原材料的规格要求如下:1.2.2产品及废水、废渣规格产品规格副产品规格外排废水规格二、车间安全检修规程装置检修的安全规定1)严格执行公司关于装置停工检修安全管理标准。
凡进入施工现场的所有人员,必须按规定穿带好劳保用品,不戴安全帽者不准进入施工现场。
2)施工人员要严格遵守和执行施工纪律和劳动纪律,一切服从检修指挥部的统一指挥。
3)装置设备进行检修之前必须办理各种必要的安全作业票,且必须有专人监护不得擅自离岗,保证施工人员的人身安全。
4)进入塔、罐及容器施工作业人员,必须严格执行安全规定及规程,办理进入设备安全作业票并有专人监护。
5)对毒性较大的设备,在特殊情况下,要进行抢修时,应有可靠有效的安全措施并经厂级安全部门同意办理安全作业票后方可佩戴防毒面具入内作业。
6)需检修的设备必须将与其连通的蒸汽和氮气管线用盲板盲死。
化工实业有限公司离子膜中间控制分析(氯碱分析操作规程)
![化工实业有限公司离子膜中间控制分析(氯碱分析操作规程)](https://img.taocdn.com/s3/m/037e1e82011ca300a7c39033.png)
氯碱分析操作规程一. 岗位任务及职责1.岗位任务:本岗位主要承担电解装置、烧碱装置的中控分析项目,严格按照操作规程的采样方法,检测频次和检测方法。
2.岗位职责:化验员岗位职责:本岗位化验员要求熟知本岗位的分析项目及控制指标熟练掌握检验方法,仪器的使用及仪器的维护保养,严格遵循检测频次和取样规定,严格执行分析操作规程,快速、准确的进行检验分析,将计算分析结果按数值修约规则进行修约,认真、仔细地填写分析记录,如有异常情况,应及时向有关负责人汇报。
二、各分析项目的测定方法1. 化盐水测定方法1.1取样地点及方法在P401A/B出口处,排走约0.5L的盐水置换取样管,用样品洗涤三次取样瓶后取样约800mL。
1.2氯化钠含量的测定1.2.1原理采用银量法中的莫尔法。
在中性溶液中,以铬酸钾为指示液,用硝酸银标准滴定溶液滴定溶液中的氯离子。
由于氯化银溶解度小于铬酸银溶解度,所以在滴定过程中氯化银先沉淀出来,待滴定到达等量点时,由于银离子浓度迅速增加,达到铬酸银的溶度积时,立即形成砖红色的铬酸银沉淀。
反应式如下:NaCl + AgNO3=AgCl ↓(白色)+ NaNO3K2CrO4 + 2AgNO3=Ag2CrO4↓(砖红色)+ 2KNO31.2.2试剂和溶液a)酚酞指示液;10g/L;b)铬酸钾指示液:50g/L;c)硫酸溶液:C(1/2H2SO4)=0.05 mol/L;d)硝酸银标准滴定溶液:C(AgNO3)=0.1000 mol/L。
1.2.3仪器一般实验室仪器1.2.4分析步骤用移液管准确吸取样品10mL置于250mL容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,摇匀后用移液管准确吸取10mL置于250mL锥形瓶中,加少量蒸馏水,加入2滴~3滴酚酞指示液,用硫酸溶液中和至红色恰好退去,再加入5滴铬酸钾指示液,用C(AgNO3)=0.1000 mol/L硝酸银标准滴定溶液滴定至溶液刚形成砖红色的铬酸银沉淀时为等量点,记录消耗硝酸银标准滴定溶液的体积V。
离子膜电解岗位安全技术操作规程(3篇)
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离子膜电解岗位安全技术操作规程离子膜电解是一种通过离子膜进行电解反应的技术,广泛应用于电化学合成、电解污水处理等领域。
在进行离子膜电解操作时,为了确保岗位安全,需要严格遵守一系列操作规程。
以下是离子膜电解岗位的安全技术操作规程。
1. 装备检查与准备在进行离子膜电解操作之前,首先要对所需的装备进行检查。
包括电解池、电源设备、溶液槽、离子膜、连接管道等。
确保设备完好无损,并做好防护措施。
对电源设备进行检查,确保接地良好,电源线路安全可靠。
2. 操作人员要求离子膜电解操作需要由经过专业培训的操作人员进行。
操作人员需要熟悉设备的使用方法和技术要求,并且具备基本的电化学知识。
操作人员必须穿戴符合安全要求的个人防护装备,如防腐橡胶手套、防护眼镜、防护服等。
3. 溶液配制与处理在进行离子膜电解操作之前,需要对所需溶液进行配制。
在配制溶液时,应按照标准操作规程进行,严格控制溶液的配比和浓度。
离子膜电解操作过程中产生的废液需要进行妥善处理,严禁直接排放到外部环境中。
4. 电解池操作离子膜电解操作中最主要的设备是电解池。
在操作电解池时,需要保持电解池清洁,防止污染对电解效果的影响。
同时,在操作过程中要严格控制电流密度,避免产生过大的电流密度导致离子膜损坏。
电解池的温度也需要进行严格控制,避免过高的温度引发其他安全问题。
5. 安全事故应急处理离子膜电解操作过程中可能发生的安全事故包括设备故障、电解池泄漏等。
在发生安全事故时,操作人员应立即采取应急措施,停止电解反应,切断电源,并及时报告相关负责人。
同时,根据实际情况进行相应的事故处理,如泄漏处进行封堵、危险区域进行隔离等。
6. 后续工作及设备维护离子膜电解操作完成后,需要对设备进行清洗和维护,确保设备的正常运行和使用寿命。
对离子膜进行检查,发现损坏或老化的离子膜及时更换。
对电解池和连接管道进行清洗,保持设备的清洁和无污染。
7. 安全培训和知识更新为了确保离子膜电解操作的安全性,操作人员需要定期接受安全培训和技术培训,并及时了解最新的离子膜电解技术和操作规程。
离子膜电解岗位安全技术操作规程
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离子膜电解岗位安全技术操作规程离子膜电解是一种常用的电化学分离技术,广泛应用于电解水、电解盐等领域,具有高效、经济、环保等优点。
然而,离子膜电解过程中涉及到高温、高压、易燃、易爆等危险因素,因此在操作过程中必须严格遵守安全操作规程,确保岗位人员的安全。
以下是离子膜电解岗位的安全技术操作规程,用以指导和规范操作人员的安全操作行为。
一、前期准备及检查1. 操作人员应事先全面了解仪器设备的使用方法、操作规程、安全技术要求等,并参加相关的安全操作培训。
2. 在操作之前,应检查仪器设备是否正常,如电源线是否完好,电解槽是否密封良好等。
如发现问题应及时修复或更换设备。
3. 准备好所需的个人防护用品,包括防护服、安全帽、防护眼镜、防护手套等。
确保操作过程中穿戴齐全,防护措施到位。
二、安全操作流程1. 操作人员应穿戴好个人防护用品,特别是防护眼镜和防护手套,以防止溅洒物对眼部和手部造成伤害。
2. 操作人员应确保电源处于关闭状态,并将电源线拔掉,以防止电解槽无意识电解。
3. 在使用电解槽之前,应检查电解液的浓度和PH值是否符合要求,如不符合应及时更换。
4. 在放入电解物质之前,先向电解槽注入适量的纯净水,然后再加入电解物质,以防止剧烈反应引起的喷溅。
5. 在操作过程中应严格控制电流和电压,避免超过电解槽的承载能力,以防止设备损坏和事故发生。
6. 操作人员应定期检查电解槽的密封性能,如发现漏电现象或气味异常应及时停止操作并进行维修。
7. 操作人员在操作过程中应注意保持设备周围干燥清洁,防止水分或其他物质进入设备而引发事故。
8. 在操作结束后,及时关闭电源,拔掉电源线,并对设备进行清洁和维护。
三、应急处理措施1. 如果在操作过程中发生设备损坏、漏电、过酸、过热等紧急情况,应当立即停止操作,并通知相关人员采取应急处理措施。
2. 在操作过程中如发现异常气味、燃烧、爆炸等紧急情况,要迅速撤离现场,并向消防部门报警,并按照安全预案进行应急处理。
离子膜烧碱工艺(整理过)要点
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离子膜烧碱工艺一、工艺流程简介烧碱目前以离子膜工艺为主。
按流程顺序分为一次盐水、二次盐水精制、电解、淡盐水脱氯、Cl2处理、H2处理等工序。
核心工序是二次盐水精制和电解部分。
盐水一次精制的主要目的是控制悬浮物(SS)与各种杂质离子的含量在要求的范围内,为盐水二次精制作准备。
盐水二次精制最主要部分是螯合树脂塔,,使粗盐水经过树脂塔后除去二价阳离子。
部分工艺在二次精制中盐水进螯合树脂塔之前设置碳素管或其它类型过滤器,以进一步降低盐水中的悬浮物的含量。
电解部分是烧碱制备流程的关键工序,符合电解要求指标的精制盐水流经电解槽时,在一定直流电作用下,离子经离子交换膜的发生迁移,最终在阴极液相形成烧碱,阳极液相产生淡盐水,阴极气相生成H2,阳极气相生成Cl2。
二、离子交换膜法电解制碱的主要生产流程工艺流程图精制的饱和食盐水进入阳极室;纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室,通电后H2O在阴极表面放电生成H2,Na+则穿过离子膜由阳极室进入阴极室,此时阴极室导入的阴极液中含有NaOH;Cl-则在阳极表面放电生成Cl2。
电解后的淡盐水则从阳极室导出,经添加食盐增加浓度后可循环利用。
阴极室注入纯水而非NaCl溶液的原因是阴极室发生反应为2H++2e-=H2↑;而Na+则可透过离子膜到达阴极室生成NaOH溶液,但在电解开始时,为增强溶液导电性,同时又不引入新杂质,阴极室水中往往加入一定量NaOH溶液。
三、具体工艺流程盐水精制单元工艺简述:饱和粗盐水加入精制反应剂,经过精制反应后加入絮凝剂进入澄清桶澄清,澄清盐水经砂滤器粗滤后,再经α-纤维素预涂碳素管过滤器二次过滤,使盐水中的悬浮物小于1×10-6,然后进入离子交换树脂塔,进行二次精制,得到满足离子膜电解槽运行要求的精制盐水。
其工艺流程简图如图1所示。
①一次盐水精制一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段,精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。
bc 精制原理①除镁镁离子常以氯化物的形式存在于原盐中,精制时向粗盐水中加入烧碱溶液生成不溶性的氢氧化镁沉淀。
离子膜工艺技术规程
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离子膜工艺技术规程离子膜电解工艺技术规程前言本标准是按照《规程类技术标准编制规定》中《生产安全技术标准编写规定》的要求,结合本厂生产实际情况,在原标准基础上修订而成。
离子膜电解工艺技术规程1 范围本标准规定离子膜法电解生产氢氧化钠的原料及中间产品的性质和规格,生产的基本原理、公用工程、生产工艺流程、生产工艺技术条件、原料中间品的动力消耗定额、生产工艺流程图和生产设备内容。
本标准适用于年产5万吨、离子膜电解生产氢氧化钠的生产工艺。
2 引用标准《规程类技术标准编制规定》GB/T11199-2006 《高纯氢氧化钠》3 术语、符号、代号3.1术语总管——分别指氯气汇总管、氯气汇总管或氢氧化钠汇总管。
一次精盐水——经盐水工段处理的饱和NaCl水溶液。
二次精盐水——一次盐水经离子交换树脂塔处理降低Ca2+、Mg2+后的饱和NaCl水溶液。
标准状况——指压力为1个大气压,温度为0℃时的状况。
淡盐水——浓度在190~230g/l的盐水。
阴极液——精盐水经过离子膜电槽电解后从阴极口溢流出来含氢氧化钠为32%的溶液。
阳极液——精盐水经过离子膜电槽电解后从阳极口溢流出来含氯化钠为190~230g/l的溶液。
脱氯——在一定温度和压力下使溶解在淡盐水中的氯气溢出。
3.2 符号、代号ppm —质量分数,百万分之一ppb —质量分数,十亿分之一μS/cm —微西门子每厘米(导电率单位)H2/Cl2 —氯中含氢(V/V)O2/Cl2 —氯中含氧(V/V)4 产品说明4.1 产品名称:液碱4.1.1 化学名称:氢氧化钠,俗名:烧碱,又名苛性钠、火碱4.1.2 分子式:NaOH4.1.3 结构式:Na–O–H4.1.4 分子量:39.994.1.5 物理化学性质本工段所生产的32%的离子膜碱为无色透明液体,相对密度1.33kg/l,易溶于水。
本产品有很强的腐蚀性,能与许多有机、无机化合物起反应,其反应有中和、水化、皂化、置换、醇化等反应。
离子膜PVC生产过程与DCS控制策略
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离子膜PVC生产过程与DCS控制策略离子膜是一种通过电解作用将溶液中的离子分离出来的薄膜,广泛应用于化工、食品、医药等领域。
而聚氯乙烯(PVC)是一种常见的塑料材料,主要用于制造管道、电线电缆、涂料等。
离子膜的生产过程通常包括以下几个步骤:前处理、电解、电流稳定控制和膜片清洗。
前处理主要是将原料溶液进行净化、中和等处理,以提高离子膜的稳定性和使用寿命。
电解过程是将经过前处理的原料溶液通过电流作用,分离出其中的阳离子和阴离子,使其通过离子膜分别向阳极和阴极移动。
电流稳定控制是为了确保电解过程中的电流稳定,避免过高或过低的电流对离子膜的损坏。
膜片清洗是在电解结束后,对离子膜进行清洗,以去除附着在膜片表面的杂质。
DCS(分散控制系统)是一种自动化控制系统,可以对生产过程进行实时监测和控制。
在离子膜和PVC生产过程中,DCS可以起到以下几个方面的控制策略。
首先,DCS可以实时监测生产过程中的各个参数,包括温度、压力、电流等。
通过对这些参数进行监控,可以及时发现和解决可能出现的问题,提高生产过程的稳定性和可靠性。
其次,DCS可以实现对离子膜和PVC生产设备的自动控制。
例如,在电解过程中,DCS可以控制电流大小和稳定性,以保证离子膜的正常运行。
在PVC生产过程中,DCS可以控制加热和冷却设备的温度,以控制PVC颗粒的熔化和成型过程。
同时,DCS还可以实现对生产过程中的各个步骤进行优化和调整。
例如,在前处理过程中,DCS可以根据原料的质量和成分进行自动投料和调节,以确保前处理的准确性和稳定性。
在膜片清洗过程中,DCS可以根据膜片污染程度和清洗液的浓度进行自动控制,以提高清洗效果和膜片的使用寿命。
此外,DCS还可以实现对生产过程中的数据采集和分析。
通过对生产过程中的各项数据进行采集和分析,可以发现生产过程中的潜在问题,为生产过程的优化和改进提供数据支持。
总之,离子膜、PVC生产过程与DCS控制策略密切相关。
通过合理的DCS控制策略,可以提高生产过程的稳定性和可靠性,提高产品质量和生产效率,降低生产成本,并实现对生产过程的远程监控和调整。
离子膜主控工艺规程和操作法
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离子膜主控工艺规程和操作法1.范围本标准规定了化工公司氯碱车间离子膜生产装置的工艺规程和操作法。
本标准适用于化工公司氯碱车间离子膜主控。
本装置包括盐水二次精制、电解、淡盐水脱氯等工序。
2.生产任务离子膜主控的生产任务是以盐水工序的一次盐水为生产原料,再经过鳌合树脂塔吸附其中的钙镁等离子,制成二次盐水(也称超精制盐水),然后送往离子膜电解槽,二次盐水在直流电的作用下进行电解,生成氯气、氢气、32%的烧碱,32%的碱液被送往成品碱液灌区,氯气送往氯处理工序,氢气送往氢处理工序,淡盐水经过脱除游离氯后送至盐水工段进行配水。
3.原料和产品性质3.1 原料的性质盐水二次精致工序所需的一次盐水的主要技术规格如下:NaCl: 300~310g/l2- ≤7g/lSO4Ca2++Mg2+ ≤1mg/lSr2+ ≤3.5ppm游离氯:无:≤2g/lNaClO3Ba2+:≤0.5ppmFe:≤0.2ppmAl:≤0.1ppmNⅠ:≤0.01ppmMn:≤0.01ppmⅠ:≤0.2ppm:≤5ppmSⅠO2SS:≤1ppm所需的高纯盐酸的技术规格如下:HCl:≥31%游离氯:无Fe3+:≤0.3ppmCa2++Mg2+:≤0.3ppm所需高纯水的主要技术规格如下:电导率:﹤1×10-5Ω-1cm-1SⅠO﹤0.1ppm2Fe:﹤0.3ppm3.2 产品的性质3.2.1 二次盐水二次盐水的技术规格如下:NaCl: 300~310g/lSO42- ≤7g/lCa2++Mg2+ ≤0.02ppmSr2+ ≤0.05ppm游离氯:无NaClO3:≤2g/lBa2+:≤0.5ppmFe:≤0.2ppmAl:≤0.1ppmNⅠ:≤0.01ppmMn:≤0.01ppmⅠ:≤0.2ppmSⅠO2:≤5ppmSS:≤1ppm3.2.2 32%烧碱从离子膜电解槽出来的碱液浓度在32%左右,含盐在40(wt)ppm下,并含有少量的氯酸盐、三氧化二铁等杂质,其中氯酸根离子对蒸发设备有危害,所以要严格控制氯酸盐的含量。
离子膜工艺流程
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离子膜工艺流程离子膜工艺是一种利用离子选择性渗透膜进行离子分离的方法,广泛应用于实际生产和环境治理等领域。
下面将详细介绍离子膜工艺的流程。
首先,离子膜工艺的第一步是预处理。
这一步骤主要是通过过滤、澄清、调节pH等方式,将水源中的杂质和悬浮物去除,确保水质的稳定性和纯度。
常用的预处理方法包括混凝、沉淀、过滤、超滤等技术手段。
接下来是膜池的建立。
膜池是离子膜工艺的核心部分,负责分隔溶液,使离子通过膜而其他组分被拦截。
膜池通常由两个相对密封的腔体组成,每个腔体之间通过离子选择性渗透膜相连接。
在膜池中,需要考虑膜的选择、安装和密封等问题,以确保膜的正常运行和使用寿命。
然后是进料系统的设置。
进料系统负责将待处理溶液输送至膜池中,并保持适当的压力和流速。
进料系统通常包括泵、管道、阀门等组件。
在设置进料系统时,需要注意防止溶液的外泄和浪费,确保系统的稳定性和安全性。
接下来是膜渗透过程。
这一步骤是离子膜工艺的关键环节,通过调节膜池中的压力差和温度等条件,使溶液中的离子经由离子选择性渗透膜通过,而其他成分则被拦截在膜的一侧。
在膜渗透过程中,需要注意控制温度和压力的稳定性,避免膜的损坏和性能下降。
最后是溶液收集和处理。
经过膜渗透过程后,膜池两侧的溶液会出现浓度差异,需通过适当的装置将浓缩和淡化的溶液分别收集。
收集的溶液可以通过进一步处理或回收利用,以减少资源浪费和环境污染。
综上所述,离子膜工艺流程主要包括预处理、膜池建立、进料系统设置、膜渗透过程和溶液收集处理等步骤。
每一步都需要仔细调节和控制,以确保整个工艺的稳定性和效果。
离子膜工艺已经成为现代工业生产和环境治理的重要手段,将为我们创造更加清洁和可持续发展的未来。
离子膜生产工艺
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离子膜生产工艺
离子膜生产工艺是指通过一系列的工艺步骤将原料转化为离子膜产品的过程。
下面将介绍离子膜生产工艺的主要步骤和过程。
首先是原料的准备。
离子膜的主要原料是聚合物,一般采用氟碳聚合物作为材料。
这些原料需要经过粉碎、干燥等步骤,以获得适合生产的颗粒状物料。
接着是聚合物的合成。
将原料中的氟碳单体与引发剂等配合物进行反应,在适当的温度和压力条件下,使聚合物在溶液中形成。
聚合反应通常需要较长时间,以确保反应的完全性。
然后是离子膜的成型。
将聚合物溶液倒入模具中,在适宜的温度和湿度条件下,通过挤出或注塑等成型工艺,使聚合物溶液形成薄膜状。
成型后的薄膜需要经过烘干等处理,以去除多余的水分和溶剂。
再次是离子膜的交联。
将成型的薄膜置于交联槽中,在高温和高压条件下,使聚合物分子间发生交联反应。
交联可以提高离子膜的机械强度和稳定性,增加其使用寿命和耐受性。
最后是离子膜的后处理。
交联后的离子膜还需要进行多次清洗和干燥,以去除残留的化学物质和杂质。
同时,根据产品的要求,还可以进行表面处理、修整等工序,以获得符合规格的离子膜产品。
上述是离子膜生产工艺的主要步骤和过程。
在整个过程中,需
要严格控制各个环节的工艺参数,保证产品的质量和性能。
离子膜的生产工艺在不断提高中,随着工艺的改进和创新,离子膜的性能和应用领域也在不断扩展。
离子膜的控制
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4万吨/年离子膜烧碱工艺和控制的介绍一、前言基本上有隔膜电解、水银电解和离子膜三种方法生产氢氧化钠。
其中,离子膜法制碱技术是七十年代中期出现的一种制碱方法,已被公认为是目前技术上最先进、经济上最合理的烧碱生产方法。
隔膜法生产的50%液碱含盐高达1%,不适用于化学纤维等工业。
长期以来高纯氢氧化钠完全由水银法获得,碱液含盐量可小于50mg/L 。
离子膜电解具有节能,产品质量高,且无汞和石棉污染。
二、生产工艺简介离子膜装置有盐水一次精制过滤、盐水二次精制(螯合树脂塔)、入槽盐水处理、电解槽、阴极液处理、盐水脱氯、氯酸盐分解、氯气氢气并网、公用工程等工序的过程控制和五个较大规模的逻辑顺序控制及安全联锁系统。
一次精制是添加过量NaOH 和32CO Na 来除掉钙、镁离子。
经过处理以后盐水中钙、镁离子的含量降到10mg/L 以下,重金属离子总量低于1mg/L 。
二次精制就是通过螯合树脂进一步降低一次盐水中钙镁离子含量,一般要求降到20~30ug/L 。
它的基本原理就是树脂中的中心离子通过配位键和络合物相结合,形成络合物,表现出一定的化学吸引力。
另外,二次精制中还包括树脂的再生,原理就是在已“洗脱”金属离子的”H ”型树脂中加入NaOH ,调节PH 值,使树脂又回到吸附前的状态。
电解主要是利用具有固定离子和对离子的膜有排斥外界溶液中某一离子的能力。
化学反应式如下:阳极反应:232222236426362442O HClClOe O H ClOO H O e OH cl e cl+++−→−-++−→−-−→−-+-----阴极反应:-+−→−+OHH e O H 22222三、目前的现状由60年代初开发出全氟离子膜,到1975年旭化成公司首先使离子膜在电解制碱实现工业化生产。
此后的20年间,日本的旭硝子、旭化成、德山曹达、氯公司,美国的西方技术系统,奥林公司,英国的ICI 公司,德国的伍得公司,意大利的DENORA 公司(现在伍得和DENORA 已经合并)等拥有离子膜的生产技术。
离子膜法生产工艺流程
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(1)电解液蒸发原理
本工序借助于蒸汽,使电解液中的水分部分蒸发, 以浓缩氢氧化钠。 工业上该过程是沸腾状态下aCl 所饱和的水溶液。
经证明, NaCl在NaOH水溶液中的溶解度随NaOH含量的 增加而明显减小,随温度的升高而稍有增大,因而随着 烧碱浓度的提高, NaCl便不断从电解液中结晶出来, 从而提高了碱液的纯度。
4 离子膜法生产工艺流程
在原盐溶解后,需先对其进行一次精制,即用普通化 学精制法使粗盐水中Ca2+、Mg2+含量降至10-20mg/L,再送
到螯合树脂塔,用螯合树脂吸附处理,使盐水Ca2+、Mg2+含
量低于20µg/L,这一过程称为盐水的二次精制。二次精制
后的盐水经盐水预热器升温后送往离子膜电解槽阳极室进
图6.23双效顺流蒸发流程示意图 1一I效冷凝水贮罐; 2,5一气液分离器; 3一I效冷凝水贮罐;4—I效蒸发器; 6一I 效蒸发器;7一热碱贮罐;8一碱泵;9一热交换器;10一成品碱贮罐;11一水喷射 器 12一冷却水贮罐
行电解,具体过程如图所示。
5. 碱液的蒸发浓缩
电解槽出来的电解液不仅含有烧碱,而且含有盐。
蒸发电解液的主要目的是将电解液中NaOH 含量浓缩
至符合一定规格的产品浓度(质量分数),如30%、 42%、45%、50%、和73%等。另外,可将电解液中未分 解的NaCl 与NaOH 分离,并回收送至化盐工序再使用。
(2)电解液蒸发的工艺流程
为了减少加热蒸汽的耗量、提高热能利用率,电解液 蒸发常在多效蒸发装置中进行。随着效数的增加,单位 质量的蒸汽所增加的水分增多,蒸汽利用经济程度更好。
但蒸发效数过多会因增加成本投入而降低经济效益,故
实际生产中,通常采用二效或三效蒸发工艺。 离子膜法的蒸发广泛采用双效蒸发流程。双效并流 蒸发流程图如图6.23所示。
离子膜烧碱生产过程控制方案
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离子膜烧碱生产过程控制方案一、离子膜烧碱工艺简介离子膜制碱生产主要包括盐水精制、电解、脱氯和蒸发四部分。
盐水精制:通过化学处理方法制备的一次精制盐水经过碳素管过滤器再次脱除盐水中所含的固体悬浮物,送人离子交换塔进一步脱除盐水中的多价阳离子制成二次精制盐水。
电解:可划分为3个部分:阳极液循环部分、阴极液循环部分、电解部分,阳极液循环将二次精制盐水加酸后连续不断送人电解槽用以保持电解盐水的浓度,同时将电解生产出来的氯气送到下游工序;阴极液循环将保持恒定浓度的成品碱送至贮槽,并将电解生产的H2送至下游工序。
脱氯:电解后的淡盐水送至脱氯工序脱除游离氯后送化盐工序。
蒸发:将从金属阳极电解槽出来的电解液经若干蒸发器的蒸发和若干个旋液分离器的分离除盐,使之含碱提高到30%(或42%)、含盐5%(或2%)左右。
其目的一是增浓,二是除盐。
二、主要控制方案(一)盐水精制工段控制:精制盐水工艺流程如下:1 鳌合离子交换树脂塔的顺序控制离子膜交换塔为离子膜法制碱生产中的关键设备,由于对二次精制盐水要求较高,达不到要求的二次盐水将会对电解槽中的离子膜产生严重不良影响,甚至无法生产。
一般生产装置中设有离子交换塔两台,平时除再生期间外两塔串联使用,第一塔几乎脱除了全部的多价金属阳离子,第二塔作为保护塔运行,根据一定的条件当第一塔需要再生时,第二塔单独运行,第一塔经过反洗、洗净I 、盐酸再生、洗净II 、碱液再生、洗净III 、盐水置换、等待几个步骤完成树脂的再生后,当作第二塔串联使用.离子交换塔的交换和再生是按照预定的时间表自动进行。
其顺控原理图如下:(二)电解工段控制1、烧碱浓度PID 控制用无离子水加入阴极液循环槽来保持生产的离子膜碱浓度恒定,可以用烧碱的浓度PID 控制回路为主调节回路,用无离子水流量的PID 调节回路为副调节回路构成串级调节,它能克服因无离子水流量和压力的不稳而产生的干扰。
调节回路如下:烧碱浓度调节无离子水流时2、氯氢压力双闭环比值调节系统 在离子膜碱的生产过程中,必须保持氯气和氢气压力稳定的同时,还要保持两个压力拥有一定的压力差,我们将氯氢压力的调节构成双闭环比值调节系统,氯气压力为独立的PID 调节,为主动系统,其测量通过一个比值设定单元仪表送给氢气PID 调节单元仪表为设定值,为从动系统。
离子膜、PVC生产过程与DCS控制策略
![离子膜、PVC生产过程与DCS控制策略](https://img.taocdn.com/s3/m/4cfa41e5f111f18582d05a10.png)
一次盐水控制
其主要过程为从脱氯工序及其他工序 回流的淡盐水、从生水总管来的生水在中 间储罐中混合后经输送泵,加热后送到化 盐池中,由化盐池溢流到储罐V403,之前 加入淡碱及絮凝剂FeCL3,再由储罐V403溢 流到V404,处理后经加气融气罐进入预处 理器中,加入Na2CO3进后反应槽,充分反 应后溢流中间槽V407。再进过滤器进液泵 送至戈尔膜过滤器,经过滤进折流槽,加 入 Na2SO3后送至一次盐水储罐。
一次盐水操作画面一
一次盐水操作画面二
二次盐水控制
二次盐水主要处理的是从一次盐水工段 来的粗精制盐水经螯合树脂塔处理后, 产生出电解能够使用的精制盐水。螯合 树脂塔有:A.三塔联接排序;B.二塔排 序一塔再生等方式。A、B方式都在工程 项目中使用过,有与PLC连接,也有在 DCS实现螯合树脂塔的顺序控制。
➢ 焚烧炉 ➢氯氢配比 升负荷先加氢; 减负荷先减氯; 确保氯气不过量。
VCM合成工艺
➢混合、冷却、脱酸
➢ 转化器 二组 由多个转化器并联组成一组
➢净化和压缩
➢ 公用工程 ➢热水系统 ➢冷冻盐水
单体生成操作画面一
单体生成操作画面二
冷却、压缩操作画面
VCM精馏工艺
➢ 低沸塔 ➢除去低废物
➢ 高沸塔 ➢除去高废物 ➢气相VCM经冷凝后得到合格的氯乙烯单 体。
1、控制,包括各个电解槽的精制盐水流量、阴阳极罐液位、阴阳 极液的回流控制、回流烧碱的温度及根据电流调节加纯水流量等。 其中比较关键的是氯氢差压的控制。
2、联锁:电解槽的联锁包括公用联锁及单槽联锁两部分,公用联 锁有全厂电源故障、氯压机全停、氯氢差压超高或超低及仪表风故 障,这部分联锁发生,则所有的电解槽联锁停机;单机联锁条件是 电解槽的电压有超高、进槽精制盐水流量低或烧碱回流流量低超过 一定时间,单机联锁条件成立只影响本槽。
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离子膜主控工艺规程和操作法1.范围本标准规定了化工公司氯碱车间离子膜生产装置的工艺规程和操作法。
本标准适用于化工公司氯碱车间离子膜主控。
本装置包括盐水二次精制、电解、淡盐水脱氯等工序。
2.生产任务离子膜主控的生产任务是以盐水工序的一次盐水为生产原料,再经过鳌合树脂塔吸附其中的钙镁等离子,制成二次盐水(也称超精制盐水),然后送往离子膜电解槽,二次盐水在直流电的作用下进行电解,生成氯气、氢气、32%的烧碱,32%的碱液被送往成品碱液灌区,氯气送往氯处理工序,氢气送往氢处理工序,淡盐水经过脱除游离氯后送至盐水工段进行配水。
3.原料和产品性质3.1 原料的性质盐水二次精致工序所需的一次盐水的主要技术规格如下:NaCl: 300~310g/l2- ≤7g/lSO4Ca2++Mg2+ ≤1mg/lSr2+ ≤3.5ppm游离氯:无:≤2g/lNaClO3Ba2+:≤0.5ppmFe:≤0.2ppmAl:≤0.1ppmNⅠ:≤0.01ppmMn:≤0.01ppmⅠ:≤0.2ppm:≤5ppmSⅠO2SS:≤1ppm所需的高纯盐酸的技术规格如下:HCl:≥31%游离氯:无Fe3+:≤0.3ppmCa2++Mg2+:≤0.3ppm所需高纯水的主要技术规格如下:电导率:﹤1×10-5Ω-1cm-1SⅠO﹤0.1ppm2Fe:﹤0.3ppm3.2 产品的性质3.2.1 二次盐水二次盐水的技术规格如下:NaCl: 300~310g/lSO42- ≤7g/lCa2++Mg2+ ≤0.02ppmSr2+ ≤0.05ppm游离氯:无NaClO3:≤2g/lBa2+:≤0.5ppmFe:≤0.2ppmAl:≤0.1ppmNⅠ:≤0.01ppmMn:≤0.01ppmⅠ:≤0.2ppmSⅠO2:≤5ppmSS:≤1ppm3.2.2 32%烧碱从离子膜电解槽出来的碱液浓度在32%左右,含盐在40(wt)ppm下,并含有少量的氯酸盐、三氧化二铁等杂质,其中氯酸根离子对蒸发设备有危害,所以要严格控制氯酸盐的含量。
a) 烧碱是白色或略带颜色的固体,分子量为40,比重约2.13(20℃~40℃),易溶于水,随温度的升高其溶解度明显增加。
烧碱能腐蚀人的皮肤,其溶解度越高腐蚀度越高,对人眼的伤害尤为严重。
烧碱是基本的化工原料,广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金、化工等各部门,在国民经济中占有重要地位。
b)烧碱的化学性质烧碱是强碱性物质,其化学性质极为活泼,可使石蕊指示剂变蓝、酚酞指示剂变红。
烧碱水溶液与酸作用生成盐和水:NaOH+HCl→NaCl+H2O (1)与酸性物质作用生成盐和水:2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O (2)与卤素作用生成盐和水:NaOH+Cl2→NaClO+NaCL+H2O (3)3.2.3 氯气a)氯气的物理性质氯气是重要的化工原料,其分子式为Cl2,分子量为70.906,气体颜色为黄绿色,液体颜色为黄色或微橙色的透明体,对人的眼睛和呼吸系统具有强烈的刺激作用。
能溶于水,其溶解度随温度的升高而降低。
b)氯气的化学性质氯属卤族元素, 化学性质极为活泼,除惰性气体及碳、氮等元素外,几乎可以与各种元素直接化合。
氯也能与许多化合物起反应,因此在自然界中以游离态存在的氯是极少的,大多数以无机物的形式存在。
氯气与金属作用生成氯化物:2Ag+Cl2→AgCl (4)氯气与金属作用,在有水存在时可生成盐酸,从而加速对金属的腐蚀:2Fe+3Cl2→2FeCl3 (5)完全干燥的氯或氯液在常温下几乎不与金属作用,但是与钛则不然,钛与湿氯气不反应,而与干燥的氯则剧烈燃烧。
TⅠ+xCl2→TⅠCl2+TⅠCl3+TⅠCl4 (6)可以与水作用:氯微溶于水,在9.6℃以下能生成水合物Cl2•8H2O,因此氯气冷却是要特别注意。
3..2.4 氢气a)氢气的物理性质氢气的分子式为H2,分子量为2.016,在标准状态下不易溶于水。
b)氢气的化学性质氢能自然,但不能燃烧,在常温与氧化合缓慢,但在800℃以上火点燃时,能发生剧烈爆炸,生成水。
H 2+O2→H2O (7)氢具有很强的还原性,能还原许多氧化性物质。
CuO+ H2→Cu+ H2O (8)氢和氧混合的爆炸极限为4.5%~95%(体积比)。
氢和空气的爆炸极限为4.1%~74.2(体积比)。
4 生产原理4.1 基本原理4.1.1 盐水二次精制工序从盐水工段来的一次盐水中的Ca2、Mg2+、Sr2+ 等离子可以被螯合树脂选择性的吸附,而已吸附的饱和树脂可用HCl、NaOH 进行再生,从而使树脂达到反复使用的目的。
螯合树脂处理主要有吸附、脱吸、再生三个过程。
4.1.2 电解工序Donnon膜理论阐明了具有固定离子的离子膜有排斥外界溶液中某一离子的能力。
在电解氯化钠水溶液所使用的阳离子交换膜的膜体中有活性基团,它是由带负电荷的固定离子如SO3-、COO-,同一个带正电荷Na+形成静电、键所形成。
由于璜酸基团具有亲水性能,而使膜在溶液中溶胀,膜体结构变松,从而形成许多微细弯曲的管道,使其活性基团中的对离子Na+可以与水溶液中的同电荷的Na+进行交换。
与此同时膜中的活性基团中固定离子具有排斥Cl-和OH-的能力,从而获得高纯度的氢氧化钠溶液。
水化钠离子从阳极室透过离子膜迁移到阴极室时,水分子也伴随着迁移。
此外,还有少量的Cl-扩散移动到阴极室,少量的OH-则由于受阳极地吸引而迁移到阳极室。
4.1.3 淡盐水脱氯工序由于电解所产生的淡盐水同时有Cl2(溶解氯)NaClO(水化反应)、ClO-(离解反应)和H+存在,它们之间存在如下的化学平衡:Cl2+ H2O→HclO+ H++ClO- (9)HClO→H++ ClO- (10)脱氯就是破坏上述平衡关系,使反应向着生成Cl2的方向进行。
为了把溶液中的氯气析出,除增加溶液的酸度外,还要不停的降低液体表面的分压,才能达到目的。
但是此种方法是用破坏化学平衡和相平衡的方法去除游离氯的,并不能完全脱去,所以剩下的游离氯还需要用化学方法去除,即通过加碱液和亚硫酸钠来去除。
4.2 反应中所进行的主反应和副反应4.2.1 电解工序在离子交换膜电解槽中发生下列电化反应,从而消耗二次盐水,生产出烧碱。
在阳极室内氯化钠在盐溶液中电解,反应式如下:NaCl→Na++Cl- (11)阳极反应的基本原理是阴离子Cl- 被氧化生成Cl2。
2 Cl-→Cl2+2e (12)阳极室的阳离子Na+随着水透过离子交换膜迁移到阴极室。
水在阴极室内被电离,反应式如下:2 H2O+2e→H2+ 2OH— (13)阴极反应的基本原理是阳离子H+被还原为H2,并产生OH-阳离子Na+与2 OH—结合生成NaOHNa++ OH—→NaOH (14)整个电化反映概括如下:2 NaCl+2 H2O→2 NaOH+ Cl2+ H2 (15)电化学副反应H 2O被氧化产生O2H 2O→1/2 O2(g) +2H++2e (16)化学副反应Cl2溶解(非电离)Cl2(g)<=> Cl2( aq) (17)游离Cl2溶于水Cl2( aq)+ H2O<=>HClO( aq) + H++ Cl- (18)次氯酸分解HClO( aq) <=> ClO- + H+ (19)由反应(18)和(19)得出下面反应:Cl2( aq) + H2O <=> 2H++ Cl-+ ClO— (20)ClO—3的生成2 HClO( aq) + ClO-<=> ClO—3+2 H++ 2Cl- (21)由反应(19)(20)和(21)得出下面反应:3 Cl2( aq)+3 H2O<=> ClO—3+6H++5 Cl- (22)副反应产生的H+由阴极液反向迁移的OH—进行中和:H+ + OH—<=> H2O (23)二次盐水中的NaCO3与阴极液中的H+反应,生成NaCl和CO2,成为Cl2中的不纯物。
NaCO3+HCl→2NaCl + H2O+ CO2 (24)NaHCO3+ HCl→NaCl+ H2O+ CO2 (25)正常情况下,烧碱的电流效率为94%~97%,而阳极室产生的氢气的电流效率为92.5%~97%,同时,阴极室产生的H2的电流效率接近100%。
4.2.2 淡盐水脱氯工序化学法脱除游离氯主要进行下列反应HClO + NaOH→NaClO+H2O (26)NaClO+Na2SO3→Na2SO4+ NaCl (27)5. 工艺流程5.1 盐水二次精制工序5.1.1 盐水二次精制工序包括两套螯合树脂塔吸附单元、超精制盐水罐及其附属设备。
两套螯合树脂吸附单元工艺流程基本一致。
从盐水工段来的饱和盐水被送往1#盐水换热器和2#热水加热器,经加热后送往由三塔组成的螯合树脂吸附单元,以便以除去其中的钙镁离子来满足离子膜电解槽的要求。
通常情况下,三塔中两塔串联运行,一塔再生。
在设计能力下,每隔1个周期失去吸附能力的螯合树脂在PLC盘的控制下自动用酸、碱进行再生。
由泵送来31%HCL与纯水在盐酸喷射器作用下自动配制成浓度为4%的稀HCL,然后送到螯合树脂塔中用于再生。
而来自电解槽的32% NaOH用碱液喷射器与纯水混合混合成5%的烧碱,然后送到螯合树脂塔中再生。
整个螯合树脂塔吸附单元全部由PLC自动控制(其PLC操作手册见附录C)。
在装置运行中所破碎的树脂用树脂捕器集进行捕集。
从螯合树脂吸附单元出来的二次盐水被送往超精盐水罐,然后用泵打入个离子膜电解槽中。
5.1.2 盐水二次精制工序的仪表控制进螯合树脂塔的盐水流量主要通过盐水二次精制工序的盐水流量调节阀自动控制。
5.2 电解工序5.2.1 总的工艺描述5.2.1.1 阳极液系统从盐水二次精制工序来的二次盐水(简称SFB)与循环淡盐水混合后进入电槽的进口分歧管,然后被分配到各个阳极室内,在直流电的作用下分解成氯离子和钠离子。
淡盐水和湿氯气的两相流体从各阳极室的出口溢流出来,在分歧管出口处分离成淡盐水和氯气,但盐水靠自身重力流入阳极液罐,氯气经与盐水换热后送往氯处理工序。
淡盐水进入阳极液罐前加入HCl使其酸化,酸化后的淡盐水经泵加压后分成两支:一只作为循环淡盐水返回电解槽,另一支送往脱氯工序的脱氯塔,从而脱除淡盐水中所含的游离氯。
停车时,需向进槽的淡盐水管道中通入纯水,稀释阳极液,防止盐结晶;开车时,假如超精制盐水以调整阳极液浓度来满足离子膜的要求。
5.2.1.2 阴极液系统从泵出来的循环碱液在加入纯水后经换热器加热后送往各电槽的分歧管,然后被分配到各阴极室中,在直流电的作用下发生阴极反应,水电离成氢离子和氢氧根离子。
碱液和氢气的两相流体从阴极室上不出口溢流出来,在分歧管口处分离成碱液和氢气。