一次盐水操作规程
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滨州海洋化工有限公司
20万吨/年烧碱25万吨/pvc树脂项目
电解车间化盐工序
操作规程
目录
第一章物料说明 (2)
第二章盐水精制的工艺目的及原理 (6)
第三章工艺流程图及描述 (11)
第四章岗位操作法 (15)
第五章不正常情况处理 (21)
第六章安全注意事项 (22)
第七章三废处理 (25)
第八章消耗定额 (25)
第九章生产控制点一览表 (26)
第十章主要设备一览表 (27)
第一章物料说明
1.1原料
1.1.1.1 盐:化学名称氯化钠,白色四方结晶或结晶性粉末,因含杂质的不同,分别呈灰、褐等颜色,分子式NaCl,分子量58.44,熔点800.4℃,沸点1413℃,易溶于水,微有潮解性,由于工业盐中含有易吸收空气中水分的氯化钙、氯化镁杂质而潮解结块。
氯化钠易溶于水,其溶解度随着温度的升高稍有增大,不同温度下其溶解度(见表1):
温度℃溶解度
温度℃
溶解度
% g/h % g/h
10 26.35 316.7 60 27.09 320.5
20 26.43 317.2 70 27.30 321.8
30 26.56 317.6 80 27.53 323.3
40 26.71 318.1 90 27.80 325.3
50 26.89 319.2 100 28.12 328.0
表1 不同温度下氯化钠在水溶液中的溶解度
1.1.1.2工业盐质量:
NaCl:≥94.5%
Ca2+:≤0.2% SO42-<0.6%
Mg2+:≤0.2% 水不溶物:<0.01%
要求:
1、氯化钠含量高。
2、化学杂质如:氯化钙、氯化镁、硫酸钙、硫酸钠等含量要少,镁、钙比值要小。
3、不溶于水的机械杂质要少。
4、盐颗粒要粗。
5、天然有机物和菌、藻、腐殖酸等要低。
1.1.2 纯碱
化学名称:碳酸钠,俗名:苏打,分子式:Na2CO3,分子量:106
物理性质:白色粉末或结晶细粒,味涩,密度2.533g/cm3(25℃),熔点854℃,易溶于水呈强碱性,在35.4℃达到最大溶解度,吸湿性强,能因吸湿而结成硬块。
规格:纯度大于98%,本工序配成120-140g/l的水溶液。
1.1.3盐酸
分子式:HCl,分子量:36.5
物理性质:又名氯氢酸,纯盐酸为无色透明液体,工业盐酸因含有铁等杂质而呈黄色,有强烈的刺激性气味,能溶于水、乙醇和乙醚中,具有强腐蚀性。本工序所需盐酸为无色透明液体。
1.1.4氯化钡
分子式:BaCl2,分子量:208.4
物理性质:固体BaCl2·2H2O含量大于97%,本工序配成20%的溶液。
1.1.5次氯酸钠
分子式:NaClO,分子量74.5本工序采用有效氯5%的工业次氯酸钠溶液。
1.1.6三氯化铁
分子式:FeCl3,分子量:163
物理性质:黑色粉末,易溶于水,具有很强的氧化性,对铁、铜等金属腐蚀性特强,水溶液呈酸性。
规格:三氯化铁含量:≥40wt% 氯化亚铁:≤4% 水不溶物:≤3.5%
1.1.7亚硫酸钠
分子式:Na2SO3分子量:126 外观:白色粉末密度:2.633, 易溶于水,溶液呈碱性,具有还原性。纯度:≥97wt%,重金属含量:≤10wtppm
1.2产品
1.2.1 精制盐水:不含或含有微量杂质的符合进离子交换树脂塔工艺要求的氯化钠水溶液。
规格:NaCl:305±5g/l
Ca2+、Mg2+含量:≤1mg/l
SS:≤1mg/l
水不溶物:<1mg/l
游离氯:无
1.3盐质量对盐水精制的影响
1.3.1 影响精制剂的消耗及精制操作:如果盐水中钙、镁、硫酸根等离子及天然有机物含量高,则要增加精制剂、烧碱、纯碱、氯化钡、次氯酸钠、铁盐的用量,从而增加费用影响生产成本。
1.3.2 影响设备能力的发挥:如果盐水中杂质的含量高,特别是天然有机物、镁、钙、硫酸根等离子,将直接影响化盐、精制设备的效率。
1.4盐水中杂质对离子膜电解及其他工序的影响
1.4.1 天然有机物及Ca2+ Mg2+的影响
如果盐水中大量天然有机物、Ca2+、Mg2+不除去,超过了树脂的处理能力,发生过量天然有机物、Ca2+、Mg2+的泄漏,造成树脂使用周期缩短,能力下降,进电解槽的盐水质量不合格,在电解过程中Ca2+ Mg2+就会与从阴极室迁移到阳极室的OH-结合,生成氢氧化物,和天然有机物一起沉积在离子膜内或靠近阴极一侧的膜内导致电流效率下降,从而破坏电解的正常运行。
1.4.2 SO42-的影响
如果盐水中SO42-含量高,则会生成Na2SO4沉积在离子膜内,
造成电流效率下降,SO42-还会阻碍Cl-放电,促使OH-放电,产生O2,氯中含O2量增加,氯气纯度降低,O2还会腐蚀阳极。
1.4.3 菌藻类、腐殖酸及机械杂质的影响
菌藻类、腐殖酸及不溶性泥沙等机械杂质随盐水进入本工序会造成过滤器处理能力降低及运行周期缩短,增加了盐泥的量和过滤器的运行负荷。如进入树脂塔,会造成树脂塔树脂结块,交换能力下降,导致盐水的质量下降,离子膜效率降低,严重破坏电解槽的正常生产。
第二章盐水精制的工艺目的及生产原理
2.1盐水精制的工艺目的
由于工业盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,细菌、藻类残体、腐殖酸等天然有机物和机械杂质,这些杂质在化盐时会被带入盐水中,如不彻底去除会造成树脂塔树脂结块,交换能力下降,导致离子膜效率下降,严重破坏电解槽的正常生产,因此必须除去大量杂质,满足树脂塔的要求。
2.2盐水精制的生产原理
2.2.1 原盐的溶解
原盐可在地下池式或地上桶式化盐桶中溶化,得到饱和的粗盐水。本工艺采用地下化盐池化盐。
化盐时,盐水的浓度、原盐的溶解速度与化盐桶内盐层的厚度以及化盐水的温度成正比。一般保持盐层的厚度为2.5-3.0m,控制化盐水的温度在60-70℃,盐水停留的时间不少于30分钟。
为了制得饱和盐水,生产中采用热法化盐,这是因为:
a)氯化钠的溶解度随温度的升高而稍有增大。
b)能加速原盐的溶解速度,缩短盐水达到饱和的时间。
c)促进盐水中沉淀反应进行完全,加速沉淀物的沉降速度。
d)能加速碳酸钙沉淀(CaCO3)生成的速度,对除钙离子(Ca2+)有利。
e)能降低盐水及泥浆的粘度,降低盐水的过滤能力,提高盐水的过滤速度。
但化盐温度也不能太高,防止因环境温度太低,造成粗盐水中氯化钠溶解度降低而结晶析出,堵塞管道。
在本工艺中,要求控制化盐水温度60-70℃。
2.2.2 盐水精制原理
原盐溶解后的粗饱和盐水中含有钙、镁、硫酸根等杂质,不能直