二次盐水及电解

2．碱液及次氯酸钠溶液流程：碱液和氯气逆流接触。自电 解工序来的32%碱液先进入 1#、2#循环槽。2#循环槽碱液用尾气吸收塔循环泵，送入 尾气吸收塔冷却器（用10℃冷水冷却），冷却后从上部进入 尾气吸收塔，吸收液从底部流出仍回到2#循环槽继续循环使 用，其中一部分进入1#循环槽；1#循环槽内碱液用吸收塔循 环泵，送入吸收塔循环液冷却器（用10℃冷水冷却）冷却后 碱液从上部进入吸收塔，吸收完液体仍回到1#循环槽继续循 环使用，其中一部分合格的NaCIO溶液，从循环液旁路管道 送出界区。
开启，C塔其余各阀全部关闭，破碎的树脂及盐水中沉积下来的悬浮物 随纯水经过滤器进入二次盐水A中。


（3）酸洗（45min）
此时树脂塔-10、树脂塔-11开启，树脂塔-16、树脂塔-13、树脂塔-14关 闭，树脂塔-08C、树脂塔-04C、树脂塔-07C、树脂塔-17开启，与纯水 混合后的5%盐酸从塔顶进入，塔底流出，经过滤器进入二次盐水A中。
烧碱溶液产品俗称液碱，有强碱性，有滑腻感。对皮肤、 纸张、织物有强腐蚀性。是用途极广的基本化工原料。用 于：①轻纺工业，如造纸、印染等。②化学工业，如农药、 染料等③石油工业，如精炼石油，油脂等④国防，机械、 医药工业等。 氯气(CI2)：常温下氯气为黄绿色气体，比空气重2.5倍。沸 点-34℃，熔点-101℃。氯气属剧毒性气体，吸入对人体危 害极大。高温湿氯气对钢等金属设备腐蚀性较大。主要用 于合成氯化氢气体制盐酸，制农药、消毒、漂白，有机氯 产品等。 氢气(H2)：氢气是一种无色、无嗅、无味的气体，重度很 小，在标准状态下为0.089Kg/m3，等于空气的1/14.38， 在所有的气体中最轻，故易存留在设备的最高处，应注意 防爆；主要用于合成氯化氢气体制盐酸、农药等，也可做 燃料。 NaCIO水溶液呈碱性，能逐步分解为氯化钠、氯酸钠、氯 化氢，在光作用下或加热时，分解更迅速；是强氧化剂。 水溶液在真空中蒸发时，能析出不稳定的五水物 NaCIO· 2O，其极易变成一水物NaCIO· 2O，后者加热到 5H H 70℃即分解爆炸。用于漂白纸浆、织物，并用作氧化剂和 水净化剂等。

二．产品介绍

电解工序生产的湿氯气、湿氢气、次氯酸钠溶液均为半成品，
送出界区外处理或使用；32%离子膜碱约二分之一作为成品 冷却后出售，二分之一作为半成品，送蒸发固碱工序制成 50%液碱或98%片碱出售。其规格及理化特性见表1：
序号
名称
技术规格
理化特性及用途
1
离子 膜碱
NaOH≥32%(wt) NaCI≤35PPm(wt) Fe2O3≤3PPm(wt)

正常操作流程：盐水温度达到进塔要求(60～65℃)之后进入 螯合树脂塔，进一步除去盐水中的Ca2+、Mg2+等重金属离 子，出塔盐水经塔后过滤器，进入二次精盐水贮槽，然后用 二次精盐水泵，送入盐水加热器，用蒸汽加热到电槽需要的 温度 70—75度，送入阳极室。
三.二次盐水精制各控制点运行说明

序号 材料名称 技 术 规 格 作 用
1
一次精盐水 NaCI 310±5g/L; NaOH 0.2～0.6g/L Na2CO3 0.4～0.7g/L Ca2+≤10PPm Mg2+≤2PPm SO42-≤5g/L Fe3+≤1ppm 游离氯(以CIO-计) 0 CIO3-≤2g/L SiO2≤5ppm Ba2+≤0.5ppm Hg≤10ppm Mn2+≤0.01ppm I2≤0.2ppm SS≤10ppm PH = 10～11
2.脱吸： 在实际生产中加入5%盐酸溶液“洗”树脂，随着酸 度的增加，下述平衡向右移动。 原先络合的金属离子全部“洗”脱，这时的树脂叫 做“H”型。 3.再生： 在已“洗脱”金属离子的“H”型树脂中加入 4%NaOH溶液，调节PH=10—11，由于溶液中H+ 大量减少，使下列平衡向右移动。树脂又回到吸附 前的状态，称为Na型。

再生流程：再生时，先加纯水将塔内盐水置换干净。加盐酸 时，盐酸从盐酸计量槽出来，经盐酸喷射器，加压进纯水管 道，加纯水稀释到5%，进螯合树脂塔，出塔废液进废水坑， 加碱时碱液从烧碱计量槽出来，经烧碱喷射器，加压进纯水 管道稀释至4%，进螯合树脂塔，出塔废碱液进废水坑，废 水泵送至中和池，再生结束后，返洗及冲洗盐水进入废水坑， 用泵送回一次盐水工序。
电解原料
四.离子膜电解原理 1．电解： 当电解质溶解在水中时，便离解成带电的质子，这个过程叫 电离。例如食盐溶解在水中时（同样有少量水分子电离）。 NａCI → Nａ＋ + CI － H２O → H＋ + OH－ 当直流电通过电解质水溶液时，这些离子按同性相斥， 异性相吸的原理来运动，即带正电荷的阳离子向阴极迁移， 带负电荷的阴离子向阳极迁移。根据这个原理，当电解食盐 水溶液时，氯离子在阳极上放电变成氯原子，随后变成氯分 子而逸出。氢离子在阴极上放电变成氢原子，随后变成氢分 子而逸出。 即： 2CI- — 2e → 2CI 2CI → CI2 ↑ 2H+ + 2e → 2H 2H → H2 ↑ 不放电的钠离子和氢氧根离子在阴极附近生成氢氧化钠。
烧碱片区学习课件
烧碱片区概述
浓缩 蒸发 化盐 粗盐水 一次盐水 精制 二次精制 精盐水 电解 片碱 50％ 烧碱 32％ 烧碱
压滤 纯水吸收 高纯盐酸 氯化氢 干燥 压缩
加 压 降 温
脱氯 压缩 干燥 湿氢气 湿氯气
单体转化
液氯
螯合树脂塔


一.螯合树脂塔工作过程如下： 1.吸附： 在生产中含有Ca2+、Mg2+和其它重金属离子的盐水进入 树脂塔，被树脂络合，此时上层树脂已成Ca型，下面仍是 Na型。中层有一部分Ca型，其它仍为Na 型，称为交界层。 当盐水不断的进入树脂塔，Ca型越来越厚，交界层逐渐下移, 直到塔的底部，这时从塔底流出的盐水中的Ca2+、Mg2+含量 升高，这时树脂应该再生，原先串联的起保护作用的另一个 塔开始工作。在交界层到达塔的底部时，Ca2+、Mg2+开始泄 漏，浓度超过允许值的那个点称为贯穿点。
2
湿氯 气
CI2≥98.5%(vol) O2≤1.5%(vol) H2≤0.03%(vol)
3
湿氢 气
H2≥99.9%(vol)
4
次氯 酸钠 溶液
有效氯10%

三 .原辅材料

本工序所用原料为通过戈尔过滤精制的一次盐水，辅助材料
有烧碱、亚硫酸钠、螯合树脂、高纯盐酸、纯水、氮气等。 见表2
电解工序原辅材料技术规格
课后练习



Hale Waihona Puke 1.离子膜电解槽的生产原理？ 2.离子膜电解的化学反应方程式？ 3.离子膜电解的方块图？ 4.离子膜电解的主要控制指标？
废


气
一.氯气吸收原理
烧碱（NaOH）溶液吸收氯气，会生成次氯酸钠，同时放出 热量，反应方程式如下： 2NaOH + CI2 = NaCIO + NaCI + H2O 在反应过程中，由于氯气中含有氧气（O2），而且， NaCIO不稳定，分解产生氯酸钠（NaCIO3） 所以，为了保证次氯酸钠的纯度，生产系统应密闭，避免与 空气或其它氧化物接触，同时控制反应温度不要太高，避免 NaCIO的分解。
五.电 解 槽 流 程


1. 阳极室进出物料 盐水加热到进槽温度70—75度，进入电解槽的各单槽， 盐酸从盐酸高位槽中流出进入电槽的各单槽。阳极上产生 的Cl2 ，进入氯气冷却器冷却后，进入氯气处理工序的氯气 洗涤塔；出氯气冷却器的氯气总管上有一支管路经氯气负 压水封、正压水封将平衡压力多余的氯气排至废气处理系 统。阳极室未电解的淡盐水进入淡盐水受槽，部分经过氯 酸盐分解槽，用淡盐水泵送入脱氯塔。

二次盐水精制我厂为三塔流程，运行说明如下：
在进入螯合树脂塔前，有一流量控制阀，其信号来自精盐水
储槽，通过对流量的控制，以保持精盐水储槽的液位。

以A、B两塔运行，C塔再生为例。

当两塔进行二次盐水精制时，树脂塔-01A、树脂塔-02A与树
脂塔-03B 三阀全部开启，盐水经过滤器，进入精盐水储槽， 其余各阀全部关闭（A、B塔），此时C塔进行再生，再生过 程共分为九个步骤：


2．离子膜电解食盐水溶液制NaOH的原理：

离子膜又叫阳离子交换膜，它的特点就是电解时对阳离子具
有选择透过的特性。食盐溶液电解时，Na+透过离子膜迁移
到阴极室，而阴离子OH-却不能透过离子膜到达阳极室，因
而产出的NaOH纯度极高。（开车时为加快OH-产生速度， 需在阴极室加入少量NaOH溶液）。如图所示：

（6）水洗Ⅲ（1h） 此时树脂塔-16、树脂塔-08C、树脂塔-04C、树脂塔-07C、
树脂塔-17开启，废水经过滤器进入二次盐水A中。

（7）待机Ⅰ（13h15min） （8）盐水填充（3h） 此时树脂塔-15、树脂塔-08C、树脂塔-06C、树脂塔-05C开 启，其余各阀关闭，当盐水从塔顶流出时，经过滤器进入二 次盐水B中。

（1）水洗Ⅰ（1h） 此时树脂塔-16、树脂塔-08C、树脂塔-04C、树脂塔-07C四 阀开启，C塔其余各阀关闭，树脂塔-17也关闭，塔内盐水被
纯水顶入二次盐水B坑中，由泵打至一次盐水工序。

（2）反洗（30min）
此时树脂塔-16、树脂塔-08C、树脂-06C、树脂塔-05C、树脂塔-17五阀

（9）待机Ⅱ（1h）
课后练习



1.二次盐水精制的目的？ 2.二次盐水精制的主要控制指标？ 3.二次盐水精制的主要步骤？ 4.树脂塔外排水有哪几部进入b坑中，最终送到哪里？