氯碱行业烧碱工艺演示[行业特制]

行业内容
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离子交换膜的原理
离子交换膜
一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过 能力的高分子膜。因一般在应用时主要是利用它的 离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。
总结：允许某种符合自己要求的物质通过
行业内容
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电解槽的离子交换膜
电解槽所用的离子膜属于阳离子交换膜
允许阳离子通过，不允许阴离子通过
行业内容
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电解原理
阳极
电流方向
阴极
CI-失电子 形成氯气
Na＋
OH-
OH－离子增多与 Na＋形成烧碱液
行业内容
H＋得电子 形成氢气
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简单电解槽不适合生产原因
1、生产的氢气、氯气容易混合形成爆炸气体
2、生产的烧碱液混合在盐水中得不到纯产品
3、无法实现连续生产
分析：要制得纯的烧碱、氯气、氢气产品， 必须要把电解的阳极、阴极进行分离
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氢气系统流程
自电解来约85℃湿氢气从氢气洗涤塔2T-551底部进入，与从 上部喷淋下来的水逆流接触后，其温度降到40℃以下。氢气 洗涤塔中的水因不断冷凝湿氢气中的水蒸气而增多，为了保 持液位而由氢气洗涤泵2P-551排出一部分冷凝水去再生废水 槽。洗涤后的氢气经氢气压缩机2C-551、2C-551B压缩后进 入氢气冷却器2E-553进一步冷却到5～15℃，然后进入水雾 捕集器2N-552除水后经氢气分配台2V-552送至用氢单位
行业内容
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氮气 KV-279
电 解 槽
控制方案介绍
HV-5351 PV-5351B/C
PCV-226 PV-5351A
D-270
HV-5301 PV-5301B PCV-216
D-260
PV-5301A
行业内容
废氯引风机
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氯氢处理岗位
生产任务：对电解产生的高温湿氢气、湿氯气洗涤、冷却、 除雾、干燥，并加压输送
电解原理： 在离子交换膜烧碱生产工艺中，拥有离子选择性渗透功
能的离子交换膜安装在电解槽阳极电极和阴极电极之间。进 行电解反应时，精盐水和稀释碱液稳定流过离子膜两侧，而 电流则穿过离子膜。根据下面的反应方程式可知氯气在阳极 室产生，氢气和烧碱在阴极室产生。 阳极： Cl- → 1/2 Cl2 + e阴极： H2O ＋ e- → 1/2 H2 + OH-
➢ 耐高温 250 摄氏
➢ 不粘接、易清洗、高效率
➢行业高内容强度、长寿命(保证期 3 年)
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电解槽气相压差控制系统
电解槽气相压差控制原因： 电解槽阳极为钛材，表面光滑；阴极为镍 材，极网涂覆活性氧化镍；且饱和盐水的导 电能力弱于阴极室的碱液，为降低电解电 压，保护离子膜不受损伤，运行时要控制阴 极室压力大于阳极室压力，使离子膜紧贴 在阳极极网上。
即阳极带正电的Na＋可以通过膜到阴极去 而带负电阳极的Cl－、阴极的OH－不可以通过
行业内容
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离子膜结构示意图
阳极侧
磺酸层 具有很高的离 子传导能力， 决定电压的高 低
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
行业内容
阴极侧
羧酸层 具有很高的正 离子选择渗透 能力，决定电 流效率的高低
行业内容
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阳极
电流方向
阴极
CI-失电子 形成氯气
Na＋
OH－离子增多与 Na＋形成烧碱液
H＋得电子 形成氢气
行业内容
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稀释盐 水流出
阳极
电流方向
阴极
高浓碱 液流出
CI-失电子 形成氯气
饱和盐 水补充
Na＋
OH－离子增多与 Na＋形成烧碱液
H＋得电子 形成氢气
稀释碱
行业内容
液补充
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电解槽相关介绍：
电解槽离子交换膜的结构
F
F
F
C
C
C
F
F
F
C
C
C
F
O
F
F
O
F
FC
F
F
C
F
FC
F
F
C
F
FC
SO3H
F
C
COOH
行业内容
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行业内容
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主要流程：
纯水
精盐水高位槽
碱液高位槽
电解槽
Cl2
H2
32％成品碱
一次盐水槽
树脂塔
淡盐水脱氯化盐 阳极循环槽 碱液循环槽
行业内容
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行业内容
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一次盐水岗位
生产任务：为电解岗位制取合格的盐水
生产原理：高温含水的氯气、氢气通过多段冷却、除雾，减 少水份含量，氯气进一步用干燥剂硫酸吸水干燥，并用压缩 机输送气体到使用单位
主要设备：洗涤塔、冷却器、干燥塔、除雾器、压缩机
生产原料：电解来的氢气、氯气、浓硫酸及各种公用工程
行业内容
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氢气洗涤塔
氢气Hale Waihona Puke Baidu却器 氢气压缩机
氢气水雾捕 集器
氢气分配台
行业内容
一、车间概况
烧碱车间生产工序包括一次盐水精制、二次盐水及电 解、氯氢处理、氯化氢合成及盐酸、液氯及包装、蒸发固碱 六个工序，可生产32％烧碱、50％烧碱、片状固碱、高纯 盐酸、次氯酸钠、液氯、氯化氢气体等多种产品。本车间现 总生产能力为20万吨/年烧碱，大量使用了先进工艺与设备， 如凯膜盐水精制工艺、旭化成复极自然循环电解槽、西门子 氯气透平压缩机等等，在工艺指标、产品质量上居于国内先 进水平。
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Cl－ Na＋
－－ －－ －
－－ －－ －
OH－ Na＋
行业内容
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ETFE、PTFE与离子交换膜
ETFE 乙烯与四氟乙烯共聚物－－水立方的塑料膜
磺酸基（或羧酸基）全氟单体与四氟乙烯共 聚物－－离子交换膜 现在用的一般为全氟磺酸、全氟羧酸复合， 中间有聚四氟乙烯（PTFE）增强网布
行业内容
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生产原理：以化学反应为基础，以物理分离为手段，去除杂 质的生产过程。
主要设备：预处理器、凯膜过滤器
生产原料：原盐、烧碱、次氯酸钠、三氯化铁、碳酸钠、亚 硫酸钠、盐酸，以及各种公用工程
行业内容
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化盐水
原盐
烧碱、次氯酸钠
压缩空气 三氯化铁
预处理器
化盐桶
粗盐水槽
盐酸
加压溶气罐
碳酸钠 亚硫酸钠
一次盐水储槽
合 成：生产氯化氢气体，给树脂生产提供反应原料
液 氯：平衡生产
蒸 发：产品深加工，增加产品系列
行业内容
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电解岗位
生产任务：1、二次盐水精制；2、电解精制盐水；3、含氯 淡盐水脱氯
生产原理：氢气与氯气燃烧化合生产氯化氢气体，氯化氢气 体溶于水形成高高纯盐酸
主要设备：螯合树脂塔、离子膜电解槽、脱氯塔
生产原料：精制盐水、螯合树脂、亚硫酸钠、盐酸及各种公 用工程
缓冲罐行业内容 凯膜过滤器
反应槽 20
上排泥
上排泥
下排泥
行业内容
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凯膜过滤器的原理
行业内容
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二、一次盐水工序
HVM膜的特点：
膜组件
➢ 膜材料：全聚四氟乙烯
➢ 膜孔径：0.22~0.5μm
➢ 膜特点：
HVM管式膜
➢ 均匀致密的微孔，高效的表面过滤
➢ 整体成型，无缝管结构，无剥离、
无开裂现象
➢ 耐酸碱、抗氧化、无老化
行业内容
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烧碱车间概述
浓缩
化盐
粗盐水
精制
一次盐水
蒸发
精盐水
二次精制
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
行业内容
压缩 干燥
湿氢气 湿氯气
片碱 50％ 烧碱 32％ 烧碱
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烧碱车间概述
一次盐水：生产基础，提供盐水
电 解：以核心设备为主线，生产烧碱、氢、氯
氯氢处理：通过流程控制，保证电解槽稳定安全运行