氯碱生产电解槽及淡盐水脱氯
离子膜电解中淡盐水脱氯工序的清洁生产工艺控制
离子膜电解中淡盐水脱氯工序的清洁生产工艺控制清洁生产越来越迫切的成为现在企业发展需要实现的一个基本目标。
标签：淡盐水脱氯真空空气吹除清洁生产1 概述氯碱工业特点,除原料易得,生产流程较短外,环保和节能已经成为其持续发展中两个重要的制约因素,而离子膜烧碱,以其低能耗、产品质量高,无汞、石棉等污染,将逐步取代汞法和隔膜法,成为该行业中的主要发展方向。
在离子膜生产过程中,精制饱和盐水进入电解槽后,盐水中的NaCl约有50%被分解, 成为浓度较低的盐水,故称为淡盐水。
出槽的淡盐水浓度,一般在200g/L 左右。
盐水在降低浓度的同时被电解过程中产生的氯气所饱和,因此在出槽的淡盐水中常含有一定量的游离氯,而且温较高。
正常生产条件下,淡盐水的游离氯含量在400 mg/L以下,在淡盐水进入重饱和工序之前,必须先经过脱氯工序以除去其中的游离氯,主要作用是防止螯合树脂和炭素过滤器发生氯中毒,减少对设备管道的腐蚀,节约重精制处理费用,回收部分氯气,提高资源利用率等。
目前,淡盐水的脱氯方法有:化学除氯,空气汽提,真空脱氯及活性碳吸附等,在实际生产中,特别是较大规模的生产,常常采用两种方法联合使用,以期达到节约能源,回收资源,处理效果稳定有效的目的。
我公司氯碱系统最早采用空气汽提法,流程比较简单,淡盐水的脱氯效果也比较好,但吹除的气体中氯气含量很低,不能进入氯气总网,这部分含氯废气只能去副产次钠,随着生产规模的扩大,该工序的废气量更是成倍增加,最终导致次钠的生产成本大幅升高,甚至远远高于市场销价。
针对这一实际问题,公司经过大量的调查论证后,决定实施全工序的清洁生产改造,以降低生产消耗,减少污染,回收资源提高物料利用率为目的,对淡盐水的脱氯采用真空脱氯方法进行工艺改造,新装置投入运行后取得的经济效益和环境效益是很明的。
2 原有空气汽提工艺简介淡盐水由脱氯塔给料泵从阳极液循环槽抽出,流量约43m3/h,温度为80-85℃,加入31wt%的盐酸调节pH值后,送入脱氯塔上部,淡水在塔中与空气鼓风机送来的空气逆流接触,汽水比通常控制在5-7:1,淡盐水中的游离氯被空气吹除,吹除的含氯废气在约200mmH2O的压力下送至废气处理工序。
氯碱生产中淡盐水脱氯及氯回收工艺的改进
氯碱生产中淡盐水脱氯及氯回收工艺的改进发布时间：2023-03-08T03:32:57.643Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：韩百胜[导读] 氯碱企业排出或泄漏的氯气是造成大气环境污染的重要污染物。
新疆圣雄氯碱有限公司新疆吐鲁番 838100摘要：氯碱企业排出或泄漏的氯气是造成大气环境污染的重要污染物。
青海电化厂原来的淡盐水脱氯流程，虽然脱出的氯气用碱液吸收，但由于吸收过程中冷却效果较差，次氯酸钠产品易受热分解，造成质量不合格，因而生产中往往将淡盐水脱出的氯气不经碱液吸收而通过放空管直接排入大气。
一般情况下，排入大气的氯气量为6～ 10kg /h。
当淡盐水质量不好时，排氯量甚至可达18kg /h。
为了根治氯气污染，我们对原有淡盐水脱氯及氯回收工艺进行了技术改造。
改造后氯气的回收率达到了99.87%。
关键词：淡盐水；氯回收；应用方法随着科技的进步，氯碱厂对烧碱生产中产生的氯水的处理也经历了直接排放—处理后排放—闭路循环—节能闭路循环的过程，不但避免了对环境的污染，而且使能源和资源得到了回收利用。
但目前国内某些氯碱厂还存在处理氯水方法不当的问题，而且经常有些厂家向“全国氯碱工业信息站”问起氯水处理方法的新进展情况。
应厂家的要求，笔者查阅了相关资料，现将有关氯水处理与利用的文献总结如下，希望对厂家能有所帮助。
1脱氯机理将淡盐水通入板框式平板膜一侧，作为吸收液的碱性溶液在膜的另一侧循环流动，氯便从水溶液中挥发出来，气态氯迅速地在膜孔内气体介质中扩散通过膜，与膜另一侧的碱性溶液进行反应，生成不可逆扩散的氯离子和次氧酸根离子。
水及非挥发性离子（cl-、K+、H+）被截留。
氯自膜一侧的水溶液中扩散至膜的界面层；在膜孔与溶液界面层处氯挥发成气态氯；气态氯在膜孔气体介质中迅速地从膜一侧向另一侧扩散；气态氯溶于碱性溶液。
2新、旧两种流程的比较2.1原有流程从电解工序返回化盐工序的含0. 2～0.5g /L游离氯的淡盐水流入淡盐水吹除槽（1）中，在进入吹除槽前往淡盐水中加入盐酸，使淡盐水中的游离氯均以氯分子状态存在。
氯碱生产电解槽及淡盐水脱氯
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室框 阴极室框是用不锈钢制成的矩形管焊接而成。阴极室
框内侧也有距离不等的小孔供阴极液循环用。每个室框上 同样也有9根导电棒，每根导电捧上焊有阴极网。阴极网 是一种经活化处理后的不锈钢扩张网。导电棒是不锈钢和 铜的复合棒。在阴极室表面贴有聚四氟乙烯绝缘带作密封 用。
阴阳极室框除支承离子膜外，还用作阴阳极液的循环 通道。
任务四 几种离子膜电槽的认识
2、离子膜 AZEC电解槽采用全氟羧酸复合膜(F795)。在阳极侧是 交换容量高的羧酸层，在阴极侧是交换容量低的羧酸层。 为了增强膜的机械强度，在制膜时加入聚四氟乙烯织物。 其特点是：电流效率高，正常使用时可达96％、膜电阻小， 电耗低、膜的机械强度高、能生产浓度达32%的烧碱。
四、几种离子膜电槽的认识
五、除氯酸盐和淡盐水脱氯
任务四 几种离子膜电槽的认识
一、单极式离子膜电解槽 （一）MGC离子膜电解槽 MGC 离子膜电解槽由下列部件组成：端板、连接拉 杆、阳极盘、阴极盘、阴阳极电流分体器、金属槽框、连 接铜排、离子膜等。该槽的有效电极面积为1.5m2。
任务四 几种离子膜电槽的认识
项目三 盐水的二次精制和电解
【实施方法】 到相关企业参观考察，绘制盐水二次精制工艺流程图； 学习阳离子交换膜性质，理解离子膜法电解盐水的原理； 依据平衡移动原理，制定淡盐水脱氯方案； 根据膜的性能，归纳影响离子膜电解槽的技术经济指标。
【任务】
一、盐水的二次精制任务 二、精制盐水电解理论探究
三、离子膜法电解盐水
任务四 几种离子膜电槽的认识
极室框、阴极室框，离子膜及阳阴极气体分离器等主要部 件及阴阳极液循环件、紧固具和导电铜排等附件组成。
任务四 几种离子膜电槽的认识
淡盐水脱氯系统的降耗措施
第5期2021年5月中国氯碱C h in a C h lo r-A lk a liN o.5M a y.,202141淡盐水脱氯系统的降耗措施赵玉华，王琦，颜丙玲(山东海化氯碱树脂有限公司，山东潍坊262737)摘要：针对淡盐水脱氯工序烧碱消耗高的问题，通过控制出槽淡盐水酸度和对脱氯控制指标进行优化，在确保将游离氯完全脱除的前提下，使自用碱消耗降低明显。
关键词：淡盐水；脱氯；自用碱；降耗中图分类号：TQ114.26+1 文献标识码：B文章编号：1009-1785(2021 >05-0041-03Measures of reducing consumption indechlorination system of dilute brineZHA 0 Yu-hua, WA NG Qi, YA I\ Bing-ling(Shandong Haihua Chlor-Alkali Resin Co.,Ltd.,Weifang262737,China)Abstract：Aiming at the problem of high consumption of caustic soda for dechlorination of dilute brine, by controlling the acidity of dilute brine out of the tank and optimizing the control index of dechlorination,the consumption of self used caustic soda can be significantly reduced on the premise that free chlorine is completely removed.Key words：dilute brine;dechlorination;self use alkali;consumption reduction山东海化氯碱树脂有限公司（以下简称“海化氯 碱”)采用离子膜法制碱工艺，装置分两期建设，设计 生产能力分别为10万t/a和15万t/a。
10万吨离子膜盐水脱氯操作规程
1 总则为了进一步明确淡盐水脱氯岗位的工艺任务，指导安全操作，确保稳定运行，满足生产需要，结合实际情况，特制定本规程。
2 范围本规程适用于10万吨离子膜淡盐水脱氯岗位生产运行中的操作。
3参照文件《离子膜制碱生产技术》和旭化成提供的《离子膜电解操作手册》。
4 职责和权限4.1 淡盐水脱氯岗位为本规程的执行岗位。
4.2 10万吨离子膜生产办为本规程的组织管理部门。
5 具体内容5.1 淡盐水脱氯岗位5.1.1本岗位管理范围真空脱氯流程：电解后产生的淡盐水和氯气经氯气分离器分离，氯气送往氯氢处理岗位。
淡盐水流入淡盐水罐D-2260，经淡盐水泵P-2164一路去进槽盐水总管，一路加入盐酸后进入真空脱氯塔T-2310，控制PH≥2，脱氯后的淡盐水加入碱液后经脱氯盐水泵P-2314送至一次盐水工段去化盐（在泵出口加入亚硫酸钠，进一步脱除游离氯）。
5.1.2 本岗位的任务本岗位的首要任务是负责盐水高位槽供水，满足电解槽的需要；二是负责将淡盐水中的游离氯通过物理脱氯和化学脱氯，达到无游离氯，以满足盐水工段化盐的要求；5.1.3 本岗位与外部联系本岗位经常和电解槽岗位取得联系，确保电槽供盐水；经常和盐水工段化盐联系，保证供不含游离氯的淡盐水去化盐。
5.1.4 本岗位主要原材料及公用工程5.1.4.1 主要原材料及消耗30%NaOH 325L/h15%Na2SO3300L/h循环冷却水130m3/h31%HCl 0.75m3/h5.2 淡盐水脱氯因为从电解槽流出来的淡盐水中含有游离氯，一部分为溶解氯，另一部分为ClO-。
游离氯的存在，一是腐蚀设备、管道；二是在盐水精制过程中影响悬浮物沉降；三是在盐水二次精制时，对螯合树脂危害极大，严重时树脂中毒失效，所以游离氯必须除去。
5.2.1 脱氯的原理因为氯和水反应生成次氯酸和盐酸Cl2+H2O——→HClO+HCl当温度升至75℃以上时，发生岐化反应：3ClO-——→2Cl-+ClO3-产生氯酸根离子另外，次氯酸根在酸性条件下会发生反应，生成氯气HClO+H++Cl-——→Cl2↑+H2O根据上面反应式，要往淡盐水中加31%HCl使PH控制在1.5-2.5之间，使反应式往右进行，并把产生的氯气及时抽出，就能把淡盐水中的游离氯基本除掉。
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。
子任务2知识点1：淡盐水脱氯技术.
淡盐水脱氯系统开停车操作
（一）关闭系统中所有的各排气阀、排水阀和取样阀。 （二）打开所有仪表变送器进口阀。 （三）联系隔膜电解及氯氢处理DCS确保氯水罐保持 一定的液位，能够接收脱氯单元来的氯水。 （四）打开脱氯塔出口管上的排气阀，打开去阳极液管 路上去脱氯的淡盐水阀的进出口阀，手动慢慢打开淡盐水的 调节自控阀将淡盐水分为两路：一部分送到脱氯塔，脱氯塔 开始接收淡盐水；另一部分送往水力喷射泵，对脱氯塔进行 抽真空。 （五）打开加盐酸阀前后的手阀，手动慢慢打开加盐酸 流量调节阀开始向淡盐水管道加盐酸，使淡盐水的pH值显示 为2，稳定后将加盐酸流量调节阀转自动运行。
精制盐水电解岗位工艺操作仿真实训
精盐水电解采用化工仿真软件操作可以实际以生 产过程为基础，通过建立生产装置中各种过程单元的 动态特征模拟及各种设备的特征，创造一个与真实装 置非常相似的操作环境，使学员有一种身临其境的真 实感。能使学生在模拟的环境下实现精盐水电解的操 作，提高理论与实践操作的融合，达到生产操作训练 的基本目的，为将来走向工作岗位，完成大型化工的 DCS控制系统，提供了基本操作的实践基础。
④ 临时操作灯不可超过36伏。
精制盐水电解生产岗位安全生产 要领及劳动防保
（5） 其它注意事项
①进罐或进入容器检修和操作，见《安全技术管理 制度》有关部分。
② 起重、吊拉、高空作业见《安全技术管理制度》 有关部分。
③ 设备检修见《安全技术管理制度》有关部分。 ④ 转动设备必须加安全罩。 ⑤ 吊车吊件时严禁吊件下行人。
③酸、碱容器管道附近的检修应在切断物料来源、 泄压、排空物料、清洗干净后进行。
精制盐水电解生产岗位安全生产 要领及劳动防保
（4）防触电事项
① 严格执行电气安装检修规定，非电气人员不得维 修电气设备。
淡盐水脱氯工艺叙述
淡盐水脱氯工艺叙述
未脱氯淡盐水从电解槽阳极室出来，进入阳极液循环槽（D-260）,经阳极液循环泵(P-264A/B)泵送往脱氯塔（T-310），其间加入31﹪盐酸调节pH值至（1.0～1.5）进行真空脱氯。
由脱氯真空泵（C-319A/B）使脱氯塔（T-310）产生67kPa 的真空度以利于脱除游离氯。
在真空条件下，脱氯塔（T-310）逸出的氯气经脱氯塔冷却器（E-310）冷却除湿，送脱氯真空泵（C-319A/B）再经D-319（气液分离器），分离出的氯气并入氯气总管。
脱氯后的淡盐水加入32﹪碱液调节pH
值至10-11后,由脱氯淡盐水泵(P-314A/B)泵送出后加入5﹪Na
2SO
3
溶液去除残余
的游离氯。
脱氯后的淡盐水送往脱硝工序或者一次盐水工序。
氯碱生产工艺(PPT)
肥皂洗涤剂 农药 医药
涂料香料
建材家具
汽车零件
防冻液
涂料
油墨
电缆护套 橡胶弹性体
前言
4. 氢气
分子式：H2，分子量：2。 无色无臭气体。工业用本品纯度：工业≥98.0%，高纯≥99.999%。熔点： -259.2℃，沸点：-252.8℃，饱和蒸气压：13.3kPa（-257.9℃）。 化学性质：氢气是可燃性气体，与空气或氯气均可形成易燃和易爆的混合 物，其与空气混合爆炸极限为4.1%～74.1%（体积%）；与氯气混合的爆炸极限 为5～87.5% （体积%）；氢氧混合物中，氢的爆炸极限为4.5～95%（体积%）。 用途：石油精炼、电子、食品、化工生产、航天等行业
前言
3. 氯气
化学性质：化学性质非常活跃,除惰性气体外,几乎可以与各种元素直接化 合。氯也能和许多化合物起反应，在自然界以游离状态存在的氯是极少的，大 多数以无机化合物形式存在。
（1）氯气与水反应
在常温下，氯气微溶于水，生成少量的盐酸和次氯酸。
Cl2+H2O
HClO+HCl
（2）氯气与各种金属反应生成氯化物
cao3ccacco1113千卡副反应cac2c145千卡cacocaoco425千卡co396千卡caoho26千卡ca29千卡sio2co137千卡fe3co108千卡al3co291千卡mgocmg密闭型链式输送机一二级旋风冷却除尘器出锅布袋过滤器配料站环形加电石炉电石炉尾气熔融电石电石冷破车间尾气灰渣回收利用尾气尾气尾气尾气气烧窑或甲酸钠脱硫二次盐水精制蒸发氯处理氢处理液化充装二合一原盐cl32烧碱48烧碱高纯盐酸淡盐水淡盐水脱氯外销外销自用内转外销供电解使用效蒸发新系统hcl气体送新转化老系统工业盐酸送老解析汽化器氯气氯气岗位任务将原盐通过加入一定量的氢氧化钠碳酸钠氯化钡等精制剂后采用沉降经膜过滤的办法制得合格的一次盐水供电解使用
氯碱电解工艺技术规程
氯碱电解工艺技术规程氯碱电解工艺技术规程是指在氯碱工程中对电解过程进行规范和管理的技术要求和操作规程。
本文将从工艺流程、设备要求和操作规范三个方面进行介绍。
工艺流程：氯碱电解工艺流程主要包括盐水净化、电解槽电解、产氯和产碱的分离、尾液处理等几个步骤。
首先是盐水净化，将含有杂质的盐水通过过滤、沉淀、吸附等方法进行处理，以减少槽液中的杂质对电解槽的影响。
然后是电解槽电解，盐水通过电解槽中的阳极和阴极进行电解反应，产生氯气、氢气和氢氧根离子。
产生的氯气和氢气进一步进行分离，得到高纯度的氯气和氢气。
而产生的氢氧根离子则与电解槽中的钠离子结合生成氢氧化钠，即产碱反应。
最后是尾液处理，对产生的含氧化钠的尾液进行处理，将其中的重金属离子、有机物和硅酸盐等杂质去除或回收利用。
设备要求：氯碱电解工艺需要使用电解槽、电源设备、分离设备和尾液处理设备等。
电解槽是电解过程的核心设备，一般采用聚氯乙烯（PVC）或氟塑料等材料制成，具有良好的电绝缘性能和耐腐蚀性能。
电源设备需要提供稳定的直流电源，电流密度和电压需要根据具体工艺要求进行控制，以保证电解效果。
分离设备包括氯气-氢气分离器和钠液-氢氧化钠分离器，需要具备高效分离的能力，以获得高纯度的氯气和氢氧化钠。
尾液处理设备则需要具备处理大量尾液的能力，并能有效去除尾液中的有害物质。
操作规范：在进行氯碱电解工艺操作时，需要严格遵守以下规范：首先是设备操作规范，使用人员需要熟悉电解槽、电源设备、分离设备和尾液处理设备的操作方法和安全要求，做好设备的日常检查和维护工作。
其次是盐水净化操作规范，包括盐水的进水、过滤和净化过程，要确保盐水中的杂质达到要求的限制标准。
再次是电解槽电解操作规范，包括电解槽的运行参数控制、电流密度和电压的调节、防止电解槽漏电和指示仪表的正确读数等。
最后是尾液处理操作规范，要正确处理产生的含氧化钠尾液，并确保处理后的尾液达到环保要求。
综上所述，氯碱电解工艺技术规程对工艺流程、设备要求和操作规范进行了详细规定，对氯碱生产过程的安全、高效运行具有重要意义。
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。
电解离子膜生产中的淡盐水脱氯
电解离子膜生产中的淡盐水脱氯摘要电解离子膜生产过程中的淡盐水含有游离氯，必须在回到一次盐水之前脱除所含游离氯。
本文就淡盐水脱氯的原理、方法、工艺流程进行了阐述，并讨论了脱氯系统的选用、技术改造及使用效果。
通过改造氯酸盐分解装置，降低了淡盐水中氯酸盐的含量，保证了烧碱产品质量及系统的稳定运行。
关键词：离子膜、淡盐水、脱氯Electrolytic production of caustic salt water dechlorinationAbstractThe membrane electrolysis of salt water in the production process containing free chlorine contained in the free chlorine to be removed once with brine before returning. In this paper, the principle of dilute brine dechlorination, methods, processes are described and discussed the selection, transformation and use of effects dechlorination system. Through the transformation of chlorate decomposition device, reducing the salt water content of chlorate, caustic soda to ensure the stable operation of the quality of products and systems.Kay words: Caustic, salt water, dechlorination目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究现状 (1)2 淡盐水脱氯处理基本研究 (1)2.1 生产原理及工艺流程 (1)2.1.1淡盐水中游离氯的存在形态 (1)2.1.2 生产原理 (1)2.2真空脱氯原理 (2)2.2.1真空脱氯的原理 (2)2.2.2脱氯时加酸、加碱的作用 (3)2.2.3亚硫酸钠除氯 (4)2.3氯酸盐分解的原理 (5)3 脱氯生产工艺 (5)3.1 脱氯工艺 (5)3.2脱氯系统的选用 (5)3.2.1 真空脱氯装置的运行情况 (5)3.2.2 真空脱氯工艺的优缺点 (6)3.2.3 空气吹扫 (6)3.2.4 空气吹除脱氯运行情况 (7)3.2.5 空气吹除脱氯工艺的优缺点 (7)3.2.6 真空脱氯的选用 (7)4 优化脱氯工艺，降低氯酸盐含量 (7)4.1 氯酸盐分解槽的改造 (7)4.2 增设盐酸自动阀 (7)4.3 通过分解槽内底部增设压缩空气管网 (7)6 结论 (8)参考文献 (8)谢辞 (9)1 文献综述1.1研究背景离子膜法电解制烧碱技术是目前世界上最先进电解制烧碱技术。
离子膜制碱中两种淡盐水脱氯工艺对比
参
考
文
献
法治安 ，建立 良好的危险化学品法治环境 。吸取 】 于艳军， 李宁涛， 我国危险化学品安全 等． 国外 的先进管理经验及国际惯例， 并结合我国国情， ［ 王利兵， １ 技术研究 现状及趋势 ［ ． Ｊ 中国安全生产科学技 ］ 完善危险化学品安全管理体系， 全面提升我国危险
化 学 品的安 全 管理 水平 。
盐水含游离氯在 ５ ｇ 以下 ， ｍ／ １ 加入 ３％的Ｎ Ｏ ０ ａ Ｈ调
节 其 ｐ ＝ ． １．，再 在 出 Ｅ管 内加入 １ ％的 Ｈ ９ —０ ５ ５ ｌ ０
Ｎ ２Ｏ 溶液和剩余的游离氯反应 ， ａ ３ Ｓ 以完全除去淡盐
２１ ０ １年第 ３期
水中的游离氯， 人 再送 一次盐水工段化盐。
设备数 量
氯气纯 度 Ｔ艺控 制
少
２ ３ ％～ ％ 简单
多
８％以上 ０ 复杂
脱 氯效 率 回收产品
９％ ８ 以上 次氯酸钠
９％以下 ５ 氯气
４ 结语
盐水 泵把 脱氯 后 的淡盐水 送 至一 次盐水 工 段 。
２２２ 真空脱氯工艺的运行情况 ．．
顶 部 ，塔 内真 空度 控制 在． ５ ７ ）Ｐ ，５ （ ～ ５ｋ ａ８ ℃的淡盐 ６
真空脱氯工艺流程较长， 控制点较多 ， 设备管
水进入填料塔 内， 在此条件下急剧沸腾， 使淡盐水 中的氯气脱 出， 由水环真空泵抽 出， 并 经脱氯塔氯 气冷却器送至氯气总管或次氯酸钠工段， 的水 冷凝 蒸气进入 淡盐水贮槽再去脱 氯； 脱氯后 的淡盐水
氯气随着空气流出 （ 含氯量约在 ２ 一 ％ ） ％ ３ 后送至 吸收塔与烧碱反应生产次氯酸钠 ；此时经脱氯的淡
分析氯碱中控分析中的常见问题
分析氯碱中控分析中的常见问题摘要：氯碱企业日常生产的中间控制离不开各种中间物料的化学分析,分析测量的最终结果是工艺控制的重要依据。
这些化学分析既有容量分析,又有仪器分析。
这就要求生产一线的分析人员既掌握分析化验的基本技能,又具备足够的分析化验基础知识。
日常分析中常常因为一些小问题引发不必要的分析误差,甚至是错误,给生产造成了不必要的麻烦,其中有些误差是完全可以避免的。
关键词：氯碱中控；问题；策略1工艺过程按工艺流程分为一次盐水、二次盐水精制、电解、淡盐水脱氯、氯处理、氢处理、盐酸合成、液氯、成品罐区等。
一次盐水是把从盐矿输送过来的卤水,通过加碳酸氢钠和氢氧化钠通过凯膜过滤器除去钙、镁离子、水不溶物、天然有机物等杂质,制成饱和精盐水送二次盐水工序。
二次盐水精制是把粗盐水经过三台螯合树脂塔除去二价阳离子。
电解部分是把精制盐水和纯水送入电解槽进行电解,最终在阴极液生成烧碱,气相为氢气,阳极液产生淡盐水,气相为氯气,后续工序对氯气和氢气进行干燥处理,氯气液化形成液氯产品。
干燥的氯气和氢气合成氯化氢,一小部分制成盐酸,大部分送给转化合成工序生产聚氯乙烯产品。
2系统结构和配置规模系统采用浙大中控的ECS-100系统,它不仅能满足生产监视、过程控制、操作画面、参数报警、数据记录趋势等功能,而且结构灵活,安全便于维护。
该系统由控制站、工程师站、操作站及过程控制网络等构成。
工程师站专为工程技术人员设计,内装有相应的组态平台和系统维护工具;操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统,是操作人员完成过程监控管理任务的人机界面。
控制站是系统中直接与工业现场信息交互的I/O处理单元,完成整个工业过程的实际监控功能。
过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接,完成信息控制命令的传输与发送,双重化的冗余设计,使得信息传输安全、高速。
整个DCS控制系统网络采用星型方式,且全部采用冗余控制方式,使系统具有高度的可靠性,系统内任意模式或网络节点设备发生故障时均不影响整个系统的工作。
二次盐水、电解、淡盐水脱氯作业指导书
XJ/DJ –02JS宁夏西部聚氯乙烯有限公司10万吨/年烧碱、12万吨/年聚氯乙烯工程电解装置二次盐水、电解、淡盐水脱氯作业指导书（试行本）编制：程玉梅审核：韦峰审定：平建忠批准：田志安时间：二○○五年元月二十日目录一．本装置的任务 1 二．本装置的工艺流程简述 1 三．岗位操作法 11.二次精制岗位操作法 21.1岗位任务 21.2岗位职责 21.3岗位范围 21.4岗位流程叙述 21.5 开车操作 31.6停车操作71.7不正常现象及处理81.8工艺控制指标91.9分析控制指标101.10安全注意事项102.电解岗位操作法102.1岗位任务102.2岗位职责102.3岗位范围112.4工艺流程叙述112.5开、停车132.6不正常现象及处理方法192.7工艺控制指标和操作指标22 2.8分析控制指标232.9安全注意事项233.淡盐水脱氯岗位操作法23 3.1岗位任务23 3.2岗位职责23 3.3岗位范围23 3.4工艺流程叙述23 3.5开车、停车24 3.6不正常现象判断及处理方法263.7安全注意事项264.各单元分析控制指标一览表285.各单元工艺控制指标306.设备一览表307.工艺流程图30一、本装置的任务：以食盐为原料的离子膜法电解工艺，因离子膜性能的要求，进入离子膜电解槽的盐水质量必须严格控制，电解后得到的产品经过处理后，进入下一个装置。
本装置的任务是：1．工业原盐溶解后经化学精制处理，制得一次精盐水。
2．送来的一次精盐水再经过一次精密过滤，使盐水中的悬浮物达到≤1.0×10-6，送二次精制；3．将过滤后的合格盐水，经二次精制处理，使盐水中的Ca2+、Mg2+杂质含量达到≤20×10-9,送离子膜电解槽；4．合格的纯水和二次精制盐水分别送入电解槽的阴、阳极室内通电电解。
阴极室得到合格的氢氧化钠溶液和氢气，阳极室得到氯气和淡盐水；5．产品氢氧化钠经冷却、计量后送成品槽；6．电解产品氢气，送氢气处理工序，经洗涤、冷却后用氢气压缩机送至用户；7．电解产品氯气经洗涤、冷却、干燥后用氯气压缩机送用户；8．二次精制盐水电解后流出的淡盐水，经脱氯装置除去其中的游离氯，其游离氯含量达到痕量，然后将脱氯后合格的淡盐水送回化盐岗位作化盐使用；二、本装置的工艺流程简述化盐岗位将原盐经过精制后加入精制剂进行一次精制，除去钙、镁、硫酸根离子和天然有机物杂质，加入适量亚硫酸钠除去微量游离氯，采用预处理器和HVM膜过滤器分离粗盐水中的悬浮物，得到一次精盐水。
氯碱实用工艺流程叙述
工艺流程叙述总述：把少量固体食盐溶解在卤水中形成饱和粗盐水，除去钙镁离子、天然有机物及水不溶物等杂质，制成饱和精盐水，将精制后的合格盐水通过盐水高位槽送入电解槽，通直流电进行电解，阳极室产生氯气和淡盐水，阴极室产生氢气和烧碱，淡盐水经真空脱氯后送到淡盐水罐返井，烧碱冷却后送成品罐出售。
氯气和氢气收集到主管送氯氢处理工序进行处理，经过冷却、干燥、加压，一部分氯气去液氯工序液化为液氯，包装出售。
另一部分氯气和氢气进入合成炉混合燃烧，生成氯化氢气体，冷却后送氯乙烯工序，多余的部分（或全部）送降膜吸收塔用水吸收制成盐酸。
在氯乙烯工序,将乙炔、氯化氢按一定量配比进入转化器合成粗氯乙烯气体，并经水洗、碱洗、加压、精馏制得纯度达99.99%以上的氯乙烯单体，供聚合工序用。
在聚合工序聚合釜内利用软水、分散剂、引发剂等助剂，在规定的温度、压力下氯乙烯单体聚合反应生产PVC悬浮液，经汽提分离脱析出未反应的单体后，送到离心机，使 PVC悬浮液脱去大部分水，脱水后的湿物料送入旋风干燥器内进行干燥，得到的合格树脂粉经风分离器分离后进入旋振方筛过筛后，沉降至旋转加料器内，并通过粉料输送风机将旋转加料器内的物料送入料仓，经自动包装系统包装成成品出售。
分述：（1）盐水工序工艺流程简述由于卤水管道送来的卤水含盐浓度达有时不到工艺要求，因此将少部分≥98.5%原盐由皮带运输机送入化盐桶，维持一定的盐层高度。
将卤水管道送来的卤水经换热器与淡盐水换热后进入化盐桶底部，经分配管均匀流出，通过盐层把食盐溶解成饱和粗盐水，同时在折流槽中加烧碱调整NaOH含量，Mg2+与NaOH发生反应，生成Mg(OH)2，加入NaClO把藻类、腐殖酸等氧化分解成为小分子有机物，然后粗盐水自流入地槽，再用泵将地槽内的粗盐水打入溶气罐，盐水与压缩空气充分混合后，通过释放阀并经文丘里混合器加入纯度≥96%三氯化铁，进入浮上澄清桶。
Mg(OH)2和有机物经FeCl3絮凝后上浮形成浮泥，定时排放，其它机械杂质沉入底部形成下排泥，定时排入盐泥池，清液流入折流槽，加入纯度≥98% Na2CO3 溶液后自流进入两个串联的反应桶，Ca 2+与Na2CO3充分反应后，盐水进入中间槽，用进料泵连续打入过滤器，过滤后的精盐水NaCl：≥305－315g/l 、Ca2++ Mg2+≤1mg/l SS：≤1ppm 、 SO42-：≤9g/l 、游离氯：检不出、ORP≤50mv，再用盐酸调节PH值为8.5—9.5，加亚硫酸钠除去游离氯，自流入精盐水罐，送往离子膜电解系统，过滤器截留的滤渣排入盐泥池，经板框压滤机进行处理。
氯碱生产中二氧化碳的回收利用
氯碱生产中二氧化碳的回收利用摘要：氯碱生产主要由盐水精制、电解、淡盐水脱氯、氯氢处理、废气处理、氯气液化、冷冻、盐酸、循环水组成。
为减少电解过程的副反应，避免氯酸盐富集，含氯淡盐水脱氯过程中需要分解氯酸盐，降低氯酸盐浓度。
降低氯酸盐含量一般采取两种方法：一种是蒸汽去除法；另一种是药剂分解法。
关键词：氯碱生产；二氧化碳；回收利用引言物理吸附法中，二氧化碳首先被吸附介质吸附，其中可能包括与吸附介质发生的化学反应。
在回收塔中，通过降低压力或增加温度的方法使二氧化碳分离，这种方法被称为变压吸附。
膜分离法是二氧化碳依靠分子通过膜结构的运动、分子粒径及电厂分布等级被分离（目前还没有工业化使用）。
低温分离技术是将混合气体冷却并压缩液化，通过蒸馏使二氧化碳分离。
目前低温分离技术和物理吸附法与化学吸收法相比，具有投资高、运行成本高的特点，而膜分离方法还没有成功工业化使用，因此这些技术不适用于从低浓度低压力的气体中分离二氧化碳。
1二氧化碳的危害1.1堵塞填料塔废气处理的工艺原理是将来自电解开停机、脱氯、液氯及充装的废氯气进行处理，从而使排放尾气达到国家要求的排放标准。
反应原理是氢氧化钠与氯气反应，生成次氯酸钠，作为副产品销售。
化学反应式为：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O如果氯气中含有二氧化碳，二氧化碳将会和氢氧化钠反应，化学反应式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O另外氯气与水反应生成盐酸和次氯酸钠，化学反应式为：Cl2+H2O=HCl+HClO盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸氢钠，化学反应式为：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3从以上化学反应式可知，次氯酸钠的生产过程中伴随着碳酸钠和碳酸氢钠的产生，碳酸钠的溶解度比较低，为此容易产生碳酸钠晶体析出堵塔。
废气处理作为氯碱生产的安保系统，采用填料塔喷淋吸收氯气，然后自流进循环槽，通过循环泵输送至填料塔顶进行喷淋，这样循环吸收。
在循环吸收的过程中，填料塔内容易生成碳酸钠，碳酸钠浓度逐步提高，最后析出结晶的碳酸钠堵塞填料塔。
氯碱电解槽结构
氯碱电解槽结构一、氯碱电解槽的概述氯碱电解槽是一种用于电解盐水制取氢气、氯气的设备，广泛应用于化工、轻工、制药等行业。
氯碱电解槽通过电解过程，将盐水中的氯离子和氢离子分离，生成氢气和氯气。
这一过程具有高度的化学活性，因此在设备和操作过程中需要严格控制。
二、氯碱电解槽的主要结构部件1.阳极室：阳极室是氯碱电解槽中氯气生成的场所。
在阳极室中，氯离子失去电子，发生氧化反应，生成氯气。
2.阴极室：阴极室是氢气生成的场所。
在阴极室中，氢离子得到电子，发生还原反应，生成氢气。
3.电解质溶液：电解质溶液是氯碱电解过程中的介质，通常为盐水。
盐水中的氯离子和氢离子在电流作用下进行电解反应。
4.电解槽壳体：电解槽壳体用于容纳电解质溶液，并保护内部结构部件。
壳体通常由不锈钢、钛等耐腐蚀材料制成。
5.冷却系统：冷却系统用于控制电解槽的温度，保证电解过程的稳定进行。
冷却方式有水冷和空冷等。
6.电流控制系统：电流控制系统用于调节和控制电解槽的电流密度，以保证电解过程的安全和高效。
三、各结构部件的作用和原理氯碱电解槽各结构部件协同工作，实现氯气和氢气的分离与提纯。
在电解过程中，阳极室和阴极室之间的电解质溶液起到传递离子和导电的作用。
电流通过电解质溶液，使得氯离子在阳极发生氧化反应，生成氯气；氢离子在阴极发生还原反应，生成氢气。
冷却系统保证电解过程的温度稳定，电流控制系统调节电流密度，以确保电解过程的安全和高效。
四、氯碱电解槽的运行维护与管理1.定期检查电解槽各部件的运行状况，如电流、温度、压力等参数。
2.确保电解质溶液的浓度和pH 值在合适范围内，以保证电解反应的进行。
3.对电解槽进行定期清洗，去除沉积在槽体内的杂质和腐蚀产物。
4.检查和维护电解槽的绝缘性能，防止短路和漏电事故。
5.定期更换阳极和阴极，以保证电解效果。
五、氯碱电解槽的发展趋势与展望1.提高电流密度和电解效率，以降低能耗和减少设备投资。
2.开发新型耐腐蚀材料，提高电解槽的使用寿命。
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任务四 几种离子膜电槽的认识
2、离子膜 AZEC电解槽采用全氟羧酸复合膜(F795)。在阳极侧是 交换容量高的羧酸层，在阴极侧是交换容量低的羧酸层。 为了增强膜的机械强度，在制膜时加入聚四氟乙烯织物。 其特点是：电流效率高，正常使用时可达96％、膜电阻小， 电耗低、膜的机械强度高、能生产浓度达32%的烧碱。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（二）德国Uhde（伍德）离子膜复极槽 Uhde离子膜复极槽同样由许多单元槽组成，各单元 槽由阳极部件、阴极部件、离子交换膜和垫片组成，依靠 四周法兰用螺栓压紧密封，整台槽是用螺栓将各单元槽紧 固而无需油压系统装置，其有效电极面积为1-3m2。
任务四 几种离子膜电槽的认识
极室框、阴极室框，离子膜及阳阴极气体分离器等主要部 件及阴阳极液循环件、紧固具和导电铜排等附件组成。
任务四 几种离子膜电槽的认识
极室框、阴极室框，离子膜及阳阴极气体分离器等主要部 件及阴阳极液循环件、紧固具和导电铜排等附件组成。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（1）阳极室框 阳极室框是用钛制成的矩形管焊接而成。在框的内侧 有距离不等，直径约为2-3毫米的小孔，供盐水和阳极液 循环用。每个室框上有9根导电棒，导电棒上焊有阳极网。 阳极网是钛制菱形拉网，在表面附有活性涂层。导电棒是 钛铜复合棒，在阳极室框上贴有橡胶垫片作密封用。
阴阳极室框除支承离子膜外，还用作阴阳极液的循环 通道。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室框 阴极室框是用不锈钢制成的矩形管焊接而成。阴极室
框内侧也有距离不等的小孔供阴极液循环用。每个室框上 同样也有9根导电棒，每根导电捧上焊有阴极网。阴极网 是一种经活化处理后的不锈钢扩张网。导电棒是不锈钢和 铜的复合棒。在阴极室表面贴有聚四氟乙烯绝缘带作密封 用。
项目三 盐水的二次精制和电解
【实施方法】 到相关企业参观考察，绘制盐水二次精制工艺流程图； 学习阳离子交换膜性质，理解离子膜法电解盐水的原理； 依据平衡移动原理，制定淡盐水脱氯方案； 根据膜的性能，归纳影响离子膜电解槽的技术经济指标。
【任务】
一、盐水的二次精制任务 二、精制盐水电解理论探究
三、离子膜法电解盐水
任务四 几种离子膜电槽的认识
（3）下部铜排 下部铜排是用来连接槽间挠性铜排和室框导电挠性铜
排，使电流比较均匀地通过电槽的阴阳两极。一台电解槽 共有下部铜排9块。
（4）四氟波纹管 四氟波纹管是阴阳极室框与分离器之间及阴阳极室框
与下部总管之间的连接软管，使电解槽形成闭合循环回路。 波纹管的两头分别用管箍箍紧。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（五）FM21离子膜电解槽 FM21 离子膜电解槽是英国ICI公司生产的单极槽，槽
框为金属结构，极片可重涂再使用，其电极有效面积为 0.21m2。
任务四 几种离子膜电槽的认识
二、复极式离子膜电解槽 （一）日本旭化成复极槽
旭化成电解槽是板框压滤机式，98只单元槽依靠一端 的油压装置紧固密封。单元槽的外形尺寸为1.2m×2.4m， 厚度为60mm，密封面的宽度为21-23mm，极板的有效面积 为2.7m2。其阴、阳极液的进口均在单元槽的下部，出口 均在上部。为减少气泡效应，在单元槽的上部均装有阴极 堰板和阳极堰板。为防止电化腐蚀，阳极侧密封面的阳极 液进出口管有防电化腐蚀的涂层。单元槽框有二种形式。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室气体分离器 阴极室气体分离器也位于电槽上方。它主要是用作分
离氢气和碱液。其材质为不锈钢。一台AZEC-F型电解槽同 样也有两只对称的阴极室气体分离器。 从单元电解槽阴极室出来的氢气和碱液汇集到阴极室气体 分离器后，氢气从分离器上方出口管进入氢气总管。浓碱 液一部分通过循环管回到阴极室；另一部分则经碱总管进 入浓碱贮槽，或作商品出售或送蒸发工序。
四、几种离子膜电槽的认识
五、除氯酸盐和淡盐水脱氯
任务四 几种离子膜电槽的认识
一、单极式离子膜电解槽 （一）MGC离子膜电解槽 MGC 离子膜电解槽由下列部件组成：端板、连接拉 杆、阳极盘、阴极盘、阴阳极电流分体器、金属槽框、连 接铜排、离子膜等。 几种离子膜电槽的认识
任务四 几种离子膜电槽的认识
4、AZEC-F电解槽的附件 （1）阴阳极液循环件
由循环波纹管、循环管、蝶阀及下部总管组成。阳板 液的循环件的材质为金属钛，阴极液的循环件的材质则采 用不锈钢。
（2）紧固具 紧固具是支承阴阳极室框及离子膜下部铜排的电解槽
支架。紧固具主要由固定框、活动框、导轨、基座、主柱、 横梁及柱杆螺丝等部件组成。其材质为碳钢。
（二）AZEC-M3 离子膜电解槽 AZEC-M3 离子膜电解槽由阳极、阴极、固定框、 中间板、游动框、离子交换膜、橡胶槽框、阴极分离 器、阳极分离器等部件组成，该电槽的有效电极面积 为0.2m2。 （三）AZEC-F型离子膜电解槽 AZEC-F型电解槽属于单极式电解槽，它的外形为 一长方体，长3050mm、宽2083mm、高3050mm。它由阳
任务四 几种离子膜电槽的认识
3、气体分离器 （1）阳极室气体分离器
阳极室气体分离器位于电槽上方。它主要是用作分离 氯气和淡盐水。其材质为金属钛。一台AZEC-F型电解槽有 两只对称的阳极室气体分离器。
从单元电解槽阳极室出来的湿氯气和淡盐水，汇集到 阳极室气体分离器后，氯气从分离器的上方出口管进入氯 气总管。淡盐水一部分通过循环管回流到阳极室。另一部 分则离开电解槽送到淡盐水脱氯工序脱氯。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室框 阴极室框是用不锈钢制成的矩形管焊接而成。阴极室
框内侧也有距离不等的小孔供阴极液循环用。每个室框上 同样也有9根导电棒，每根导电捧上焊有阴极网。阴极网 是一种经活化处理后的不锈钢扩张网。导电棒是不锈钢和 铜的复合棒。在阴极室表面贴有聚四氟乙烯绝缘带作密封 用。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（四）迪诺拉DD88 和DD150 离子膜电解槽 迪诺拉DD88和 DD150离子膜电解槽的特点是阳极和阴
极采用了铸造金属元件，作用是均匀传导电流到电极上； 其次是采用了防腐衬里以防止铸造金属元件的腐蚀，用镍 做为阴极液的防腐层，用钛板做阳极液的防腐层。该槽有 效电极面积为0.9和1.5m2。