二次盐水、淡盐水处理、电解(仪表)
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。
盐水二次精制与电解
(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。
任务一 盐水的二次精制
二、二次盐水过滤
一次盐水中的少量悬浮物，如果随盐水进入螫合树
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
而螯合数脂对重金属的吸附能力很强，正常的洗涤Ca的
操作工艺，不能将重金属全部洗脱，从而影响树脂对Ca
的吸附，倍量再生增加了重金属的洗脱率，从而恢复了树
脂对Ca2+的吸附量。
任务一 盐水的二次精制
七、树脂的更换和添加 树脂经过一段时间的工作后，由于种种原因，树脂的 吸附容量下降，在经过倍量再生后，仍不能生产出合格的
（1）预涂 过滤前必须在炭素管的外表面，预先涂 上一层厚薄均匀的助滤剂α纤维素，以防止盐水中的悬 因此，在过滤系统中要设置预涂槽。在预涂槽内将α纤
浮物堵塞炭素管表面的微孔，以提高过滤器的过滤性能。
维素和过滤盐水配制成一定浓度的α纤维素溶液，然后
用泵将此溶液送往过滤器，不断循环进行预涂操作，使
涂层厚度达2—3mm即可。
出的酸性以及碱性废液送到污水池处理。
任务一 盐水的二次精制
4、 下面是树脂塔再生的过程： 第一步：水洗。下线塔中的剩余盐水用纯水置换。
纯水从塔顶进入。废盐水回收到废盐水槽(D-165)中。
第二步：反洗。水从塔底进入。树脂颗粒得到疏松，
小的颗粒被带走。废水排到离子交换树脂捕集器(Z-164)。
第三步：酸再生。盐酸被纯水稀释后送入塔进行树
环状结构的络合物。螯合树脂种类很多，有多种商品牌号，
电解法生产制烧碱—二次盐水精制
一次精盐水从圆筒的外部流入圆筒的内部进行过滤，悬浮物 在碳素管外被截留。首先要在碳素管外预涂涂上一层助滤剂， 阅读错。预涂层的厚度约为2-3mm，同时添加定量的助滤剂 与一次精盐水混合后送入过滤器过滤。过滤时初始阻力 0.02MPa，随着盐水中悬浮物的积累，其阻力逐渐上升，刚 升到0.15-0.20 MPa时，使用时间达48h，则也需停止使用予 以清洗再生以保持长久稳定的运行。洗涤时，物料的流动方 向与过滤时相反，洗涤液出滤室穿过过滤元件，去掉附在外 表面的残渣。清洗后，将过滤器装满过滤盐水备用。
α-纤维素 压缩空气 31%盐酸 去离子水、盐酸、烧碱溶液
思考题
二次盐水精制时， 加入亚硫酸钠的作用是什么？
过滤
一次盐水中少量的悬浮物和没沉淀完 全的CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4的 微小颗粒；装置碳素管过滤器、聚丙 烯过滤器、叶片过滤器等
螯合树脂吸附
螯合树脂吸附是一种离子交换 树脂，吸附经过中和后一次精 制盐水中残余的Ca2+、Mg2+
将符合质量指标的盐水，用泵送入螯合树脂塔进行螯合处理，使盐水中Ca2+、 Mg2+杂质含量达到20ppm以下，经二次精制后的盐水便可送去电解工段
盐水
亚硫 酸钠
一 次 盐 水 贮 槽
一 次 盐 水 泵
管 式 过 滤 器
过 滤 盐 水 贮 槽
过 滤 盐 水 泵
螯 合 树 脂 塔
二 次 精 盐 去离子膜电解槽 水 贮 槽
作用
离子膜烧碱生产工艺中，要求盐水中的悬浮物含量控制 1ppm以下，以防止盐水中所含微细悬浮物引起膜的堵塞 而导致槽电压上升
碳素烧结管 叶片式 聚丙烯管
管理方便，安全可靠，过滤效果好，可经 再生恢复重新使用
烧碱的制作工艺流程
烧碱制备工艺介绍烧碱制备方法有两种: 苛化法和电解法。
现代工业关键经过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱。
电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法, 中国现在关键采取是隔膜法和离子膜法, 这二者关键区分在于隔膜法制碱蒸发工序比离子膜法要复杂, 而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。
现在中国烧碱生产关键采取是离子膜电解法生产烧碱, 我们关键针对离子膜电解法介绍烧碱制作工艺, 并简明讨论工艺中能耗情况。
原料为粗盐（含大量杂质氯化钠）, 依据生产工艺中耗能情况, 将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产和废气吸收工序等七个步骤。
据测算, 电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序分布以下:整流2.0%; 盐水精制3.9%;电解53.2%; 氯氢处理1.2%; 液碱蒸发25.1%; 固碱生产14.6%。
从上述可知,电解和液碱蒸发是关键耗能工序。
电解工序中电耗约为吨碱电耗90%, 碱蒸发中蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗74%以上。
1-整流2-盐水精制3-电解4-氯氢处理5-液碱蒸发6-固碱生产图1 烧碱工艺总步骤示意图1整流:整流是将电网输入高压交流电转变成供给电解用低压直流电工序, 其能耗关键是变压、整流时造成电损, 它以整流效率来衡量。
整流效率关键取决于采取整流装置, 整流工序节能路径是提升整流效率。
当然降低整流器输出到电解槽之间电损也是不容忽略。
2盐水精制:将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca2+、 Mg2+、 S02-4等有害离子和固体杂质)取得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序功效。
一次盐水精制:采取膜过滤器（不预涂）Ca2++CO32−→CaCO3Mg2++2OH−→Mg(OH)2图2盐水一次精制步骤图二次盐水精制:二次盐水精制采取螯合树脂塔进行吸附。
图3盐水二次精制步骤图一次盐水工段送来一次精制盐水中钙、镁等离子能够被螯合树脂选择性吸附, 而吸附饱和树脂可用盐酸、氢氧化钠进行再生, 从而使树脂达成反复使用目。
工艺流程简述
工艺流程简述霍家工业树脂厂工艺流程1离子膜烧碱工艺流程说明（1）一次盐水工序来自电解的淡盐水进入化盐水贮槽，经化盐水泵被送入化盐桶，原盐由皮带输送机送入化盐桶顶部，化盐水溶解原盐后的饱和粗盐水从化盐桶溢流口流出，粗盐水流经反应器，与精制剂氯化钡，氢氧化钠，次氯酸钠混合后经前反应罐进入中间槽，再由泵将粗盐水经气水混合器送入加压溶气罐，减压后加入三氯化铁进入预处理器，除去有机物及氢氧化镁等杂质，从溢流口流出，流经反应器与碳酸钠混合后进入后反应罐，经机械搅拌后进入滤料槽，充分反应后的盐水自流进入HVM 过滤器，去除碳酸钙，硫酸钡等杂质，过滤后的盐水由过滤器上部溢流出，同时加入5%亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯，后进入精盐水储槽，精盐水由精盐水泵送往二次盐水精制工序。
渣池中的盐泥浆用盐泥泵打入板框压滤机经压滤，滤饼运出界区，滤液流入滤液槽，再用泵送入后反应罐。
（2）二次盐水精制工序由一次盐水工序的精盐水泵送来的精盐水，进入精盐水储槽，由精盐水泵送入螯合树脂塔对盐水进行二次精制，装置设有三台树脂塔，正常运行期间为二塔串联运行，一塔线外再生，精制后盐水中的钙镁含量小于0.02mg/l ，然后送电解系统。
树脂塔再生时需要用的烧碱，高纯酸，纯水等，分别由装置内储罐经泵供给。
再生废液进入再生废水槽，由再生废水泵输送至废水处理，经中和后，达标后排放。
（3）离子膜电解工序通过树脂塔来的合格的二次精制盐水进入盐水高位槽，通过位差，进入离子膜电解槽的阳极室电解，生成氯气，同时使盐水浓度降低成为含氯淡盐水，淡盐水与氯气一起进入淡盐水储槽进行气液分离，氯气送至氯气处理工序，一部分淡盐水与通过树脂塔来的二次精制盐水混合，作循环盐水送入离子膜电解槽的阳极室，继续电解，一部分通过淡盐水泵送到脱氯塔。
电解槽阴极室出来的电解液，进入碱液储槽进行气液分离，分离后的氢气送至氢气处理工序，电解液通过碱液泵一部分进入碱高位槽，通过位差且经过纯水稀释后给电解槽循环使用；一部分由泵打到成品碱储槽，由成品碱泵送到液碱储运工序。
氯碱厂电解车间离子膜岗位操作法
氯碱厂电解车间离子膜岗位操作法+电解车间离子膜岗位操作法修订：预审：审核：批准文件编号：版次：受控状态：批准日期：实施日期：文件修改控制页13 离子交换树脂的装填方案 (59)第二部分电解槽岗位操作法 (61)1 岗位职责范围 (61)1.1 岗位管理范围 (61)1.2 本岗位管理任务 (61)1.3 本岗位与外部的关系 (61)2 岗位原材料及公用工程规格 (61)3 产品、中间产品及副产品规格 (62)4 工艺流程叙述 (62)4.1 阳极液部分 (62)4.2 阴极液循环 (63)4.3 电槽部分 (63)5 开车前的准备 (64)6 电槽岗位操作手册 (64)6.1 一般安全规范 (64)6.2 电解槽基本原理 (65)6.3. 电解槽概述 (67)6.4. 工艺和控制 (69)6.5. 操作程序 (74)6.6. 详细操作步骤 (112)6.7. 故障排除 (123)7 安全、环保、职业健康技术规定 (129)8 分析一览表 (130)9 主要设备一览表 (134)附件.第一部分二次盐水、淡盐水处理岗位操作法一、岗位职责范围（一）本岗位的管辖范围1、二次盐水精制岗位负责管理从一次盐水槽(V-1402)至超精盐水槽（V－1501）之间的所有设备、管线、阀门及仪表等。
2、脱氯岗位负责管理脱氯塔(T-1601)至脱氯后淡盐水泵(P-1602)之间的设备管线、阀门和仪表等，包括亚硫酸钠系统。
（二）本岗位的岗位职责1、二次盐水精制岗位的岗位职责是确保本岗位内的设备、管线及工艺参数正常运行，给电解槽提供满足离子膜要求的超精盐水。
2、脱氯岗位的管理职责是确保本岗位内的设备、管线及工艺参数正常运行，将电解后近75%的淡盐水送到脱氯塔，除去盐水中所含的游离氯，将合格的淡盐水送至盐水工段化盐进行回收利用。
（三）本岗位与其它岗位的关系说明1、二次盐水精制岗位接纳从一次盐水工序输送过来的合格一次精制盐水，同时为离子膜电解槽提供满足离子膜要求的超精制盐水。
盐水二次精制及淡盐水回收工艺
中国氯碱China Chlor－Alkali第6期2017年6月No．6Jun.,2017盐水二次精制及淡盐水回收工艺梁威赵（广西柳化氯碱有限公司，广西柳州545600）摘要：介绍了将一次盐水通过树脂塔进行二次精制，使之符合进入电解槽的工艺要求，将电解产生的部分淡盐水除去氯酸盐后与余下的淡盐水一起通过脱氯塔脱除游离氯，并返回一次盐水工段回收利用的主要工艺流程及影响因素。
关键词：盐水精制；树脂塔；离子膜；工艺中图分类号：TQ114.26+1文献标识码：B文章编号：1009－1785(2017)06-0003-04离子膜电解工艺必须严格控制Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+等高价金属离子含量。
淡盐水中氯酸盐含量过高，既影响烧碱质量，又腐蚀蒸发设备，游离氯会对设备、管道、螯合树脂等产生危害及污染环境，因此，要分解淡盐水中的氯酸盐脱除游离氯。
1树脂塔工序1.1树脂塔生产原理离子膜电解过程中，离子膜优先选择透过盐水中Na +等+1价阳离子，而Ca 2+、Mg 2+等多价阳离子则不能通过。
Ca 2+、Mg 2+等多价阳离子会与从阴极反迁过来的OH -结合生成氢氧化物沉淀附着在离子膜上，从而阻塞离子膜，造成电解槽槽电压上升，降低电解电流效率。
广西柳化氯碱公司（以下简称“柳化氯碱”）在电解生产工艺中要求Ca 2++Mg 2+≤0.02mg/L ，Fe 3++Fe 2+≤0.02mg/L 。
从一次盐水工段送来的精制盐水Ca 2++Mg 2+含量约10mg/L ，因此，盐水必须经过螯合树脂塔二次精制，以除去过量的Ca 2+、Mg 2+等多价阳离子。
树脂具有膨胀／收缩比例低、热稳定性好、选择性好等特点，除Ca 2+、Mg 2+等＋2价阳离子外，对铜、铁等过度金属元素也有很强的选择性，其分子式为R-CH 2NH （CH 2COONa ）2或RCH 2NHCH 2Po 3Na 2，组分为具有活性离子交换基因团的有机聚合物，并带有固定的负电荷，这些固定的负电荷和具有正电荷的离子有相对亲和力，当螯合树脂同含有Ca 2+、Mg 2+的盐水接触时，其中的Ca 2+、Mg 2+离子取代树脂中不稳定的钠离子，从而起到了精制盐水的目的。
安全警示标识登记表 (烧碱电解)
10
禁止拨打电话
电解东西门口
4
11
紧急出口
电解一楼东门二楼东西门各一
3
12
必须戴防护手套
管廊上
413注意安全 Nhomakorabea管廊上3
14
小心中毒
电解一楼东大门对面柱子
1
15
当心吊物
电解一楼东大门对面柱子
1
16
禁止合闸
电解一楼东墙
1
17
当心机械伤人
电解一楼南墙、二次盐水管廊东柱子
2
18
配电重地，闲人莫入
电解东门，一楼管廊上
告知卡
电解东墙、框架一楼东墙、操作间东墙
7
29
周知卡
药剂罐南面
4
30
电解危险危害因素分析
操作间、电解厂房东
2
2
19
禁止烟火
电解、框架一楼、二次盐水
4
20
有电危险
电解厂房西大门
1
21
当心有害气体中毒
电解厂房东门口
1
22
必须戴安全帽
二次盐水管廊
3
23
易燃易爆
电解厂房东门口
1
24
必须穿防护服
二次盐水管廊
2
25
当心有毒气体
电解厂房东门口
1
26
当心坠落
框架一楼、二次盐水
3
27
必须戴防护眼镜
二次盐水管廊西面柱子
1
28
安全标志一览表
序号
安全标志名称
使用场所
数量
备注
1
当心爆炸
电解二楼南墙
1
2
禁止吸烟
框架一楼1、电解一楼2
离子膜制碱工艺标准操作手册(盐水精制和脱氯)
离子膜制碱工艺标准操作手册第一部分盐水精制和脱氯装置目录I 盐水精制和脱氯装置I-A 总述I-A-1 一次盐水规格I-A-2 过滤I-A-3 离子交换I-A-4 脱氯I-B 原理I-B-1 过滤I-B-2 离子交换塔I-C 开车I-C-1 准备工作I-C-2 二次盐水精制和淡盐水脱氯部分开车准备工作I-C-2.1 盐水管线准备I-C-2.2 一次盐水接收I-C-2.3 过滤盐水泵开车I-C-2.4 离子交换塔开车I-C-2.5 淡盐水泵开车I-C-2.6 脱氯塔开车I-C-2.7 化学脱氯开始I-D 二次盐水精制工序和淡盐水脱氯工序的正常操作I-D-1 盐水流量调节I-D-2 盐水过滤器的正常操作（界区外）I-D-3 离子交换塔操作I-D-3.1 T-160程序器操作手册I-D-3.1.A 操作切换I-D-3.1.B 操作顺序I-D-3.1.C 报警及联锁I-D-3.1.D 断电情况下的操作I-D-3.1.E 其它I-D-3.2 塔在线操作(1)多价阳离子去除情况检测(2)pH值检测(3)盐水进口压力和压差的检测I-D-3.3 离子交换塔切换I-D-3.4 离子交换塔下线再生(1)再生准备(2)再生(3)再生过程测量点I-D-3.5 高流量反洗I-D-3.6 离子交换塔树脂填充(1)树脂存储(2)确认(3)离子交换塔树脂填充(4)反洗(5)树脂量测量(6)树脂条件限定I-D-4 脱氯工序操作I-D-4.1 风机操作条件检测I-D-4.2 pH值测量I-D-4.3 塔中盐水液位I-D-4.4 有效氯I-D-4.5 亚硫酸钠罐液位I-D-4.6 真空脱氯I-D-4.7 用亚硫酸钠去除氯I-E 盐水精制工序和盐水脱氯工序停车I-E-1 盐水精制工序I-E-2 脱氯工序I-F 盐水精制的标准操作条件I-F-1 离子交换塔I-F-2 脱氯I-G 故障排除(1)脱氯一次盐水中存在有效CL2(2)过滤器的压差迅速升高(3)过滤盐水中SS含量高(4)再生后的树脂中有钙(5)在第一塔出口盐水中有钙(6)在第二塔出口盐水的PH值低(7)通过第一塔的压差高(8)离子交换塔废液中OH+低I-A 总述离子膜法烧碱工艺的盐水是通过在电解装置返回的盐水中化解盐来制备, 并通过化学处理进行精制。
电解工艺处理措施
6、对仪表进行检查；
5、电解槽电压低于平均0.08V或更多
离子膜泄漏
如果观察到以下现象电解槽停车，进行膜泄漏的测试、更换泄漏的膜、检查阳极和阴极的损害情况
（1）阳极电解液出口PH不断的变化；
（2）出口软管阳极液颜色改变
6、电解槽电压急剧上升
电解操作规程生产事故处理
问 题
原 因
处理措施
1、二次盐水Ca2+、Mg2+超标
1、树脂塔树脂量不足。
2、树脂性能下降。
3、一次盐水Ca2+、Mg2+超标
4、树脂再生效果不好。
1、补充树脂。
2、进行倍量再生或更换树脂。
3、联系一次盐水工序处理，必要时降低电解负荷，减小盐水流通量。
4、提前切换树脂塔再生。
（1）PHIA-264经仪表确认正常，PH值仍不停变化。
（2）软管中出口处的阳极液颜色发生变化。
（3）电解槽单元槽电压低于正常值。
2、联系仪表处理。
4、电解槽相关参数异常波动
1、气体压差波动大
2、电解液压差波动
3、电解槽流量波动
1、检查氯氢气体压力是否正常
2、检查电解液在电解槽软管中的流动情况。
3、检查FIZA-232，FIZA-231流量计是否正常。
离子膜泄漏
停电解槽进行膜泄漏测试、更换泄漏的膜、检查阳极损害情况；
10、电解槽软管泄漏
1、软管螺母松动
2、软管垫片老化
3、软管老化泄漏
坚固软管螺母或停电解槽处理
1、电解液温度低。
2、阳极电解液浓度增加
3、整流器过电流；
4、阴极液浓度高；
工序
一、烧碱工艺及流程1、一次盐水工序原盐进入化盐桶，用电解工序的淡盐水、装置回收水和补充水溶解制得饱和粗盐水。
粗盐水在流入前反应槽之前于前折流槽内按工艺要求，分别加入精制剂氢氧化钠、次氯酸钠溶液，在前反应槽内粗盐水中的镁离子与精制剂氢氧化钠反应生成氢氧化镁，菌藻类、腐植酸等有机物则被次氯酸钠氧化分解成为小分子有机物；然后用加压泵将前反应槽内的粗盐水送出，在气化混合器中与空气混合后进入加压溶气罐再进入预处理器，并在预处理器进口加FeCl溶液，经过预处理后的盐3水进入折流槽，加碳酸钠后进入后反应槽，盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙沉淀，充分反应后的盐水进入中间槽，经过滤器进料泵打入膜过滤器，过滤后的精盐水加入亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯后进入一次盐水贮槽；过滤器截留的滤渣排入渣桶。
过滤膜运行一定时间后，为了保持较高的过滤能力和较低的过滤压力，须用15%盐酸进行化学再生。
2、二次盐水及电解本工段包括：二次盐水精制、离子膜电解及淡盐水脱氯三个工序。
二次盐水精制工序的任务是进一步除去一次盐水中的钙、镁离子，以满足离子膜法电解工艺的要求。
(1)二次盐水精制工序经薄膜液体过滤工序的一次精盐水进入过滤盐水储槽，用过滤盐水泵经盐水加热器送至离子交换树脂塔。
(2)电解工序本工序拟由24台自然循环高电流密度复极式离子膜电解槽及电解系统附属设备：淡盐水受槽、淡盐水泵、阴极液受槽、烧碱液循环泵、阴极液冷却器等所组成，每套烧碱生产装置设12台电解槽。
离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。
阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过。
这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
(3)淡盐水脱氯工序淡盐水从脱氯塔上部加入，由脱氯真空泵将淡盐水中的游离氯抽出。
离子膜电解法生产钾碱生产新工艺
离子膜电解法生产钾碱生产新工艺摘要：本文着重介绍离子膜电解法钾碱联产氯气及氢气的先进工艺，并利用该工艺扩产改造隔膜法生产工艺，能为公司降低生产成本，这对于提高企业效益，增强市场竞争能力是非常有益的，从而实现大幅度节省能源、保护环境、提高产品质量等目的。
该方法工艺技术成熟，可靠性高，其能耗，物耗及产品质量等工艺技术指标均达到了国内外先进水平。
关键词：离子膜；电解法；钾碱前言：随着中国经济水平迅速提升，钾碱市场需求不断增加。
但是在钾碱产业发展中，与发达国家相比，我国对应的技术手段较为落后，无法满足实际生产需要，也随之出现了污染严重，能耗较高以及产品质量较低的问题。
离子膜电解法制取钾碱为当今较为普遍采用的技术手段，对以上所产生的问题得到了有效的改善，文章针对该技术展开了具体阐述。
一、钾碱生产技术国内针对氢氧化钾主要是通过隔膜法进行生产，部分企业则是通过离子膜法进行生产，如今隔膜法使用最多，但是伴随着近年来出现了一些问题，企业应用离子膜法也变得更加普遍。
下面将离子膜法生产工艺做一说明。
（一）优势与传统隔膜法比较，离子膜法有如下优点：第一，能耗较低：制取1吨氢氧化钾所需电力远小于使用隔膜法。
第二，产品质量高：离子膜法生产氢氧化钾，纯度高。
第三，投资更省：离子膜电解法的费用比用隔膜法低约1倍。
第四，氯气和氢气的纯度都较高，可高于高。
第五，受环境污染较少：与使用隔膜法将产生石棉废物和其他污染环境的材料相比较，使用离子膜电解法将无废物产生。
（二）工艺流程第一，盐水精制1次。
将设备回收水，电解脱氯淡盐水及补加后的水通入盛有原盐的融盐桶内制备饱和粗盐水并在进入反应槽前将精制剂添加到粗盐水中，粗盐水中镁离子与精制剂反应产生氢氧化镁沉淀。
同时粗盐水中有机物如腐植酸、盐藻类可通过次氯酸钾将其分解为小分子有机物。
反应槽内粗盐水由加压泵输送，经气水混合器及加压溶气罐送入预处理器，氯化铁溶液及碳酸钾溶液投入预处理器，粗盐水中所含钙离子可与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀。
氯碱生产与操作(张艳君)项目二 二次盐水精制及电解
螯合树脂塔的外壳由钢板制成，内衬特殊的低钙镁橡胶 防腐层。塔内填装一定量的带有螯合基团的特种离子交 换树脂，树脂的特点是对金属离子有极强的选择性。
子任务四
二次盐水精制的岗位操作
【任务描述】 ◆能够熟知并掌握二次盐水精制操作要点。 ◆能够进行二次盐水精制的开、停车操作及树脂塔再生 的岗位操作。
【任务指导】
目前大多数氯碱化工厂采用的是炭素烧结管式 过滤器。因其管理方便、安全可靠、操作弹性大并 能取得卓越的过滤效果，过滤后的盐水质完全能符 合离子膜法制碱工艺要求．除了能保持稳定高效的 运转外，尚具有十分良好的耐腐蚀性，从而在氯碱 电解离子膜法工艺生产中广泛使用。 二、螯合树脂塔 螯合树脂塔通常是二台或三台串联使用，其作 用是将一次精致盐水中的悬浮物和部分Ca2+、 Mg2+杂质去除，以满足离子膜电解的需要。螯合树 脂塔的结构如图2–6所示：
一、二次盐水精制的操作要点 （一）除ClO-的操作要点 （二）过滤 （三）中和的操作要点 二、二次盐水精制的开、停车操作 （一）准备工作 （二）开车 1．在供盐水之前, 使离子交换树脂塔准备工作，同时将过 滤盐水准备好（界外）。 2．当一次盐水罐中的盐水达到指定液位时,将盐水泵开 启，通过盐水管线进行盐水循环，并准备进行一次精制盐 水的接收. 3．打开过滤器，同时使盐水从一次盐水罐通过泵进入盐水 过滤器，过滤后的盐水送入过滤盐水罐。
孔隙, 大大降低了树脂的交换能力，同时还会造成进入树 脂塔内的盐水发生偏流, 增加压力降, 从而导致盐水中钙 离子去除不彻底, 二次盐水中钙、镁含量升高。所以，盐 水 pH 值应控制在 9.0士0.5。 3．盐水流量 盐水的供应量是由树脂塔的选型和塔内树脂填充量来确定 的。进入树脂塔的盐水流量取决于树脂塔的尺寸和需要的 循环时间，如果盐水流量过大则在树脂内停留时间缩短， 造成盐水在树脂塔内短路，处理后的盐水中钙、镁离子不 合格；如盐水流量降低，树脂的使用时间延长，但需要较 大的树脂塔。一般要求盐水流量应小于 40 m3/h，最佳流 量为 20 m3/h。
二次盐水、电解、淡盐水脱氯作业指导书全文.docx
二次盐水岗位作业指导书1.岗位任务本岗位的任务就是将一次精盐水，升温至6Q± 5C并调节田在9± 0. 5后送螯合树脂塔进行二次精制，除去盐水屮Ca2；砲含量w 20X 10：从而满足离子膜电解对盐水的要求。
然后根据电槽槽温调节盐水温度送入电槽阴极室，以保证槽温稳定在85± 5C o2岗位职责2 1严格按照岗位操作规程，遵守各项纪律和制度，维持正常生产，解决生产问题。
2.2完成岗位质量、产量任务。
2. 3做好本岗位设备的维护保养工作和设备，环境卫生工作。
2. 4及时、准确填报和保管岗位原始记录。
2. 5全面完成装置、班组下达的任务和要求。
2. 6每班检查一次塔的压差、树脂是否正常，接管法兰部分有无漏水。
2. 7每班检查一次自动阀动作是否正常，有无空气泄漏，本体连接处有无漏水。
2. 8每班检查各仪表动作、指示是否正常。
3岗位范围自过滤盐水贮槽（05D002）到二次精盐水泵出口。
主要设备有过滤盐水贮槽、过滤盐水泵、螯合树脂塔、过滤盐水换热器（05E001）、酸化盐水罐、3乃碱与盐水混合器、1沁酸储罐、31隘酸与纯水混合器、纯水罐、过滤盐水泵、碱性废水泵、蒸汽减温器、酸性废水泵、盐酸泵、纯水泵、盐水换热器（06E001）.单槽盐水换热器（06E002）、盐水高位罐（06D001）、二次精制盐水泵等等。
4岗位流程简述4.1二次盐水从一次盐水工序送来的最终过滤盐水，通过添加盐酸和烧碱将盐水田值调整到9,送到过滤盐水槽。
在进树脂塔之前，最终过滤盐水由过滤盐水泵，送至换热器被加热到60C左右后，通过盐水流量计送往螯合树脂塔。
通过树脂吸附装置以除去盐水中很微量的杂质。
从树脂塔流出的超精盐水送到超精盐水贮槽。
由超精盐水泵送往电解槽的盐水总管。
卜•面是对树脂再生流程的描述，螯合树脂再生程序是出DCS自动控制完成的。
(1)反洗由纯水贮槽出来的纯水，由塔底进入树脂塔以除去S&并把破碎树脂带到塔外以使树脂床层变松。
离子膜烧碱工艺(整理过).
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。
[课程]一、二次盐水精制的流程及叙述
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离子膜法制碱是当今氯碱工业中崛起的新技术,离子膜烧碱不仅质量好,能耗低,而且从根本上解决了由石棉隔膜法制碱造成的石棉绒对水质的污染和对操作人员健康的影响。
它可用于棉纺、化纤、医药、造纸和食品工业,近年来,对烧碱的需求明显上升,特别是纺织业,在加入WTO后渐渐复苏,对烧碱及其联产品氯气的需求迅速增加。
离子膜法制碱技术具有国际先进水平,被国家确定为化工重点发展的七大工程之一。
同时符合国家提倡的企业“做大、做强、做优”及“高新技术产业化、传统产业高新技术化、优化企业产品结构”的产业政策,通过采用新技术、新工艺,提高产品质量,降低原料消耗,减少“三废”排放,实现清洁生产和循环经济[7]。
1生产方法1. 1工艺路线的选择[2]目前世界上生产烧碱的方法有4种:隔膜法、水银法、离子膜法、苛化法。
隔膜法、水银法和离子膜法都是通过电解盐水生产烧碱;而苛化法则是以石灰和纯碱为原料制取烧碱。
苛化法目前仅在少数地区采用,我国苛化法烧碱仅占总产量的1. 5%左右。
水银法烧碱含盐量低,产品浓度高,质量好,但是该法对环境污染严重,其汞害对人体有很大危害,联合国环境保护组织已要求逐步取代该法。
隔膜法在国内外均广泛采用,该法早期为石墨阳极电解槽,在组装电槽中会产生大量铅和沥青烟雾,在操作中会生成石棉绒碱性污水和石棉绒粉尘,同时该法能耗非常大,因此从20世纪70年代国内外开始用金属阳极电槽取代石墨阳极电槽。
目前发达国家已完全淘汰石墨阳极电解槽。
我国的石墨阳极装置每年尚有约20多万t的产量,国家已将其列入淘汰类工业生产能力。
与石墨法相比,金属阳极隔膜法在技术上有了很大的提高,但能耗依然较高,产品质量较差,同时仍存在一定的石棉绒污染问题。
离子膜法是20世纪80年代发展的新技术,能耗低,产品质量高,且无有害物质的污染,是较理想的烧碱生产方法。
与金属阳极隔膜法相比,离子膜法具有以下优点:(1) 工艺流程简单。
由于离子膜法电解液浓度高,因此不需要蒸发工段即可获得30%以上的产品。
二次盐水及电解
❖ 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
1
离子 NaOH≥32%(wt)
膜碱 NaCI≤35PPm(wt)
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。
烧碱片区学习课件
烧碱片区概述
浓缩
化盐
粗盐水 精制
蒸发 一次盐水 二次精制 精盐水 电解
压滤
纯水吸收
高纯盐酸
氯化氢
单体转化
脱氯
干燥
压缩
加 压 降 温
液氯
湿氢气 压缩 干燥
湿氯气
片碱
50％ 烧碱
32％ 烧碱
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
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
二次盐水精制及电解讲义
游离氯的氧化性极强，极易破坏螯合树脂的结构，造 成树脂不可恢复的中毒，树脂性能急剧下降,起不到螯合 钙、镁离子的作用，故要求盐水中不能含有游离氯。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
子任务三 二次盐水精制的主要设备
【任务描述】 ◆能够熟知二次盐水精制过程中的主
要设备及螯合树脂塔的结构和特点。
一般只有当电解装置停车以后，才可以将盐水精 制部停车，停车步骤如下： （1）关闭电解部分； （2）通过手动将精盐水高位槽关闭，停止向电解槽供盐
水； （3）将过滤盐水泵(界区外) 关闭； （4）将淡盐水泵关闭； （5）将一次盐水泵（界区外）关闭。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
【任务指导】
一、盐水过滤器 离子膜烧碱生产工艺中，要求盐水中的悬浮物含量
控制在1ppm以下，以防止盐水中所含微细悬浮物引起 膜
的堵塞而导致槽电压上升。在当今各离子膜法生产工艺 中，所采用的过滤器有炭素烧结管过滤器、聚丙烯管过 滤器和叶片过滤器三种。 1．炭素烧结管过滤器
换一次过滤器，并使用纯水及压缩空气(0.45MPa) 反复
清洗4次。洗涤时，物料的流动方向与过滤时相反，洗涤
路漫漫其修远液兮, 出滤室穿过过滤元件，去掉附在外表面的残渣。清洗
吾将上下而求索
2．聚丙烯管过滤器 聚丙烯管过滤器的外壳为钢衬橡胶的受压容
器，内部安装一组有孔的聚丙烯管，管外套是用聚 丙烯编织的无缝软套管，过滤原理、再生操作与炭 素管过滤器相同。 3．叶片式过滤器
器、叶片式过滤器等。利用过滤器的微孔将其中的悬浮物进 行拦截，从而将其除去。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2．盐水中和的原理
（1）盐水中和的目的 在一次盐水精制过程中，为除掉Ca2+、Mg2+
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19
台
20
U型压力计
量程-1500-1500mmH2O 量程0.03-0.3m3/h,精度±1.6％，测 量管/浮子材质304SS/316SS 量程80-800Nm3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/316SS 量程7-70m3/h,精度±1.6％，测量管/ 浮子材质304SS/TFE 量程10-100m3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/TFE 量程65-650Nm3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/316SS 量程1.5-15m3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/316SS 量程0.16-1.6m3/h,精度±1.6％，测 量管/浮子材质304SS/316SS 量程10-100Nm3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/316SS
支
30
支
31
支
32
支
33
支
34
支
35
电磁流量计
台
36
台
37
台
38
台
39
台
40
0～50m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～20m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～150m3/h ，本体材质304SS，衬里 材质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～15m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～2.5m3/h ，本体材质304SS，衬里 材质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～140m3/h ，本体材质304SS，衬里 材质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～1m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～150m3/h，本体材质304SS，旋涡发 生体材质316L，精度±0.5％ 法兰连 接材质304SS，输出信号4-20mA+HART 0～40m3/h，本体材质304SS，旋涡发 生体材质316L，精度±0.5％ 法兰连 接材质304SS，输出信号4-20mA+HART 0～6m3/h，本体材质304SS，旋涡发生 体材质316L，精度±0.5％ 法兰连接 材质304SS，输出信号4-20mA+HART
支
51
支
52
差压变送器（液位）
台
53
台
54
台
55
台
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台
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台
58
台
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台
60
台61台源自62量程0-39.5（3400mm 0-100%）元件材 质316L，精度±0.075％，电气接口： 1/2NPT，输出信号4-20mA+HART 量程0-35.3（2800mm 0-100%）元件材 质316L，精度±0.075％，电气接口： 1/2NPT，输出信号4-20mA+HART
无缝钢管
1"SCH40S 1/2"SCH40S φ6×1 φ8×1 φ14×1
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
钢板 槽钢 角钢
δ=8 [10 ∠30×30×3 ∠50×50×5
㎡ m m m 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个
台
63
台
64
可燃、毒害气体检测 报警器
量程0-10PPM，精度±5％FS，电源 24VCD，<5W，电气接口1/2NPT，输出 信号4-20mA+Hart
个
65
量程0-100%LEL，精度±3%FS，电源 24VCD，<5W，电气接口1/2NPT，输出 信号4-20mA+Hart
个
66
自动分析器
名称：钙镁离子分析仪，量程0100PPb，重复性/误差2%/2%，电源 220VAC，50HZ，输出信号4-20mA
支
21
转子流量计
支
22
支
23
支
24
支
25
支
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支
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支
28
支
29
量程0.02-0.2m3/h,精度±1.6％，测 量管/浮子材质304SS/316SS 量程2-20m3/h,精度±1.6％，测量管/ 浮子材质304SS/316SS 量程10-100m3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质CS/316SS 量程0.1-1m3/h,精度±1.6％，测量管 /浮子材质304SS/TFE 量程60-600Nm3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/TFE 量程50-500Nm3/h,精度±1.6％，测量 管/浮子材质304SS/316SS 0～440m3/h ，本体材质304SS，衬里 材质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～70m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～45m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～3.5m3/h ，本体材质304SS，衬里 材质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA 0～65m3/h ，本体材质304SS，衬里材 质TFE,电极材料Ta，电气供电 220VAC50Hz 输出4～20mA
气动切割法
通径1" 阀体材质SCS+TFE 阀内件材质 316SS+TFE
台
72
通径1 1/2" 阀体材质SCS 阀内件材质 316SS
台
73 74 75 76 77 78 79 80
自力式调节阀 镀锌水煤气管
单座 阀体材质304SS，阀内件材质 304SS 3/4" 2"
台 m m m m m m m
台
67
调节阀
DN150 ，阀体材质304SS，输入信号420mA+HART
台
68
DN150 ，阀体材质FCD+TFE，输入信号 4-20mA+HART
台
69
DN150 ，阀体材质316SS+TFE，输入信 号4-20mA+HART
台
70
DN150 ，阀体材质CS，输入信号420mA+HART
台
71
青岛海晶化工集团有限公司40万吨/年聚氯乙烯搬迁项目
二次盐水、淡盐水处理、电解
序号 1 名称 双金属温度计 规格型号 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度280，套管材质316SS+TFE 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度400，套管材质316SS+TFE 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度550 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度200，套管材质316SS+TFE 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度300，套管材质316SS+TFE 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度300，套管材质316SS 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度220，套管材质316SS+TFE 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度220，套管材质316SS 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度230，套管材质316SS 量程0-100，保护管Ф 100/材质 304SS，法兰连接DN40 316SS，插入深 度7000，套管材质316SS+TFE Pt100，保护管Ф 6/材质304SS，法兰 连接DN40 316SS，插入深度275 Pt100，保护管Ф 6/材质304SS，法兰 连接DN40 316SS，插入深度220 Pt100，保护管Ф 6/材质304SS，法兰 连接DN40 316SS，插入深度500 弹簧管压力表 0-0.6MPa 精度±1.6％ M20*1.5 单位 支
2
支
3
支
4
支
5
支
6
支
7
支
8
支
9 10 11 12 13 14 热电阻（铠装）
支 支 支 支 支 块
15 16 17 18
隔膜压力表
0.1-1MPa 精度±1.6％ 法兰DN25 0-0.6MPa 精度±1.6％ 法兰DN25 0-1MPa 精度±1.6％ 法兰DN25
块 块 块 台
压力变送器
0-1MPa 电气接口：1/2NPT 精度± 1.6％ 输出信号4-20mA+HART 毛细管 长度6m 0-101.3KPaA 电气接口：1/2NPT 精度 ±1.6％ 输出信号4-20mA+HART 毛细 管长度6m
101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 槽式垂直左上弯通 槽式垂直下弯通 槽式垂直右上弯通 槽式水平三通 膨胀螺栓 槽式直通桥架 (L=2000) 垫片