化学工程与工艺专业认知实习(1)-实习报告-中盐红四方实习
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目录
1 实习公司概况............................ 错误!未定义书签。
1.1 安徽锦邦化工股份有限公司............... 错误!未定义书签。
1.2 安徽天辰化工股份有限公司............... 错误!未定义书签。
1.3 安全教育............................... 错误!未定义书签。
2 实习内容 (6)
2.1 安徽锦邦化工股份有限公司 (6)
2.1.1氯氢处理工段 (6)
2.1.1.1氯氢处理工段基本生产原理 (6)
2.1.1.2 氯氢处理工段主要工艺流程 (7)
2.1.1.3氯氢处理工段主要设备 (8)
2.1.1.4 氯氢处理工段主要工艺技术参数 (11)
2.1.2 盐水工段 (12)
2.1.2.1盐水工段生产原理 (12)
2.1.2.2盐水工段生产工艺流程 (12)
2.1.2.3盐水工段主要设备 (13)
2.1.2.4盐水工段主要工艺技术参数 (14)
2.1.3电解工段 (14)
2.1.3.1电解工段生产原理 (14)
2.1.3.2电解工段生产工艺流程 (15)
2.1.3.3电解工段主要设备 (16)
2.1.3.4电解工段主要工艺技术参数 (19)
2.1.4 片碱工段............................. 错误!未定义书签。
2.1.4.1片碱工段生产原理 (21)
2.1.4.2片碱工段生产工艺流程 (21)
2.1.4.3片碱工段主要设备及生产原理 (21)
2.1.4.4片碱工段主要工艺技术参数 (21)
2.2 安徽天辰化工股份有限公司 (22)
2.2.1 糊树脂干燥工段 (22)
2.2.1.1糊树脂干燥工段生产原理 (22)
2.2.1.2糊树脂干燥工段生产工艺流程 (22)
2.2.1.3糊树脂干燥工段主要设备 (23)
2.2.1.4糊树脂干燥工段主要工艺技术参数 (24)
2.2.2 聚合工段 (24)
2.2.2.1聚合工段生产原理 (24)
2.2.2.2 聚合工段工艺流程 (25)
2.2.2.3聚合工段主要设备 (25)
2.2.2.4聚合工段主要工艺技术参数 (26)
2.2.3氯乙烯工段 (27)
2.2.3.1氯乙烯工段生产原理 (27)
2.2.3.2氯乙烯工段工艺流程 (29)
2.2.3.3氯乙烯工段主要设备 (30)
2.2.3.4氯乙烯工段的主要工艺技术参数 (31)
2.2.4乙炔工段 (32)
2.2.4.1乙炔工段生产原理 (32)
2.2.4.2乙炔工段工艺流程 (33)
2.2.4.3乙炔工段主要设备 (33)
2.2.4.4乙炔工段主要工艺技术参数 (34)
3 实习感想与建议 (35)
4.1 实习感想 (35)
4.2 实习建议 (36)
4 附录 (38)
2012年4月23日至2012年5月4日,合肥工业大学化工学院组织2009级化学工程与工艺专业(3)班、(4)班同学到中盐安徽红四方股份有限公司进行认知实习,先后进行了入厂安全教育、氯碱生产实习、聚氯乙烯树脂生产实习等内容。
接下来,我通过实习报告对整个实习作以介绍和总结!
1实习公司概况
中盐安徽红四方股份有限公司是由中国盐业总公司控股(持股51%),合肥市工业投资控股有限公司参股(持股49%)组建的大型化工企业,中盐红四方下属企业有安徽锦邦化工股份有限公司、合肥四方磷复肥有限责任公司、安徽天辰化工股份有限公司、安徽海丰商贸有限责任公司。
红四方始建于1958年,从当初的合肥蜀山化肥厂到2014年即将全面投产的合肥循环经济示范园化工园区,在党和国家的关怀和支持下,经过五十多年的努力拼搏,奋发有为,企业由小到大,逐步发展成为国有大型企业集团。
红四方商标先后获得“中国驰名商标”、“中国农资行业最具价值品牌”、“最受消费者喜爱的商标”等荣誉称号。
红四方牌系列产品是中国进入WTO 推荐产品,红四方牌复合肥、黄山牌烧碱是国家质量免检产品。
近几年来,中盐红四方正全力以赴组织实施合肥循环经济示范园化工园区建设,总投资114亿元以上。
主要项目规划有:农化、盐化和精细化工三大系列产品。
项目一期有望2011年底建成,园区规划实施预计2014年完成,可实现年销售收入超过130 亿元,年利税总额超过22 亿元,利润总额超过15 亿元。
成为中国盐业总公司在华东地区重要的煤化工、盐化工、精细化工和化学肥料生产基地。
公司现有员工近5000人,其中各类专业技术人员1100多人,技术力量雄厚,拥有全国首家农化服务中心和省级企业技术中心。
主要产品有:合成氨、尿素、复合肥、碳铵、纯碱、氯化铵、硫铵、三聚氰胺、烧碱、液氯、盐酸、杀虫双、杀虫单、草甘膦、双甘膦、保险粉、聚氯乙烯糊树脂(MSP-3)、聚氯乙烯树脂(PVC)、三氯化铁、甲醇、吡咯烷酮、山梨醇、γ—丁内酯、亚氨基酸等,产品畅销全国各地,远销亚洲及欧美市场,受到用户的积极肯定和支持。
这次认知实习的基地是安徽锦邦化工股份有限公司和安徽天辰化工股份有限公司,接下来对这两个企业作以简介:
1.1安徽锦邦化工股份有限公司
安徽锦邦化工股份有限公司是以氯碱化工为基础,以精细化工、农用化工、塑料化工、建材化工为主导的综合性化工企业和安徽省最大的氯碱企业,企业先后通过ISO9001:2000质量管理体系,ISO14001:2004环境管理体系,GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。
公司主要产品有:烧碱、液氯、盐酸、杀虫双、杀虫单、草甘膦、双甘膦、保险粉、聚氯乙烯糊树脂(MSP-3)、聚氯乙烯树脂(PVC)、三氯化铁、次氯酸钠等,多数产品荣获省部级优质产品称号。
其中农药杀虫双荣获“国家用户信得过产品”和“安徽省免检产品”,杀虫双、保险粉、32%离子膜碱、草甘膦和糊树脂是安徽名牌产品。
烧碱系列产品荣获“国家免检产品”称号。
安徽锦邦化工的主要生产工艺简介:(1)盐水工段,主要进行化盐及盐水的初级处理,为电解工段提供所需要的一次饱和盐水;(2)电解工段,该工段分为隔膜电解和离子膜电解两种工艺,隔膜工段是将盐水工段送来的一次盐水经初处理后进行电解,生产氯气、氢气和11%烧碱,离子膜工段电解二次精制盐水,生产32%烧碱;(3)氯氢处理工段,主要是对从电解工段出来的氢气和氯气,进行洗涤、冷却、干燥、压缩,为后续应用做准备;(4)片碱工段,将离子膜电解送来的32%碱液进行蒸发浓缩,根据客户的需求,得到98%或99%的片碱;将隔膜电解送来的11%
碱液进行蒸发浓缩得到30%的碱液。
1.2安徽天辰化工股份有限公司
安徽天辰化工股份有限公司是国内糊状聚氯乙烯树脂主要生产厂家,其前身为始建于1999
年合肥天辰塑料有限责任公司。
天辰主要产品是糊状聚氯乙烯树脂,天辰股份糊树脂生产能力达6万吨/年,产品主要型号有:PE1311、PB1202、PB1152c、PB1302、PB1702,其中型号为PE1311、PB1152c糊树脂产品的市场为天辰公司独有。
近几年来,天辰股份大力推进清洁生产,加大工艺、设备、产品结构的调整力度,不断提高产品和服务质量,管理和产品技术日益成熟,先后通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和OHSMS18001职业健康安全管理体系认证。
2006年9月,天辰股份“黄山牌”聚氯乙烯糊树脂以其优越的品质荣获安徽省质量技术监督局颁发的《安徽名牌产品证书》。
安徽天辰化工的主要生产工艺简介:(1)乙炔发生工段,主要通过电石与水反应生成乙炔,同时对乙炔冷却、净化得到99.99%的乙炔气送往氯乙烯工段;(2)氯乙烯工段,乙炔发生工段送来的乙炔与来自二合一的HCl混合脱水后化合生成氯乙烯,生成的氯乙烯再经过压缩机压缩然后送入氯乙烯精馏系统得到合格的单体,送入单体贮槽;(3)聚合工段聚合工段,主要是利用从单体贮槽送来的氯乙烯单体在加入缓冲剂、分散剂、引发剂、终止剂、消泡剂、阻聚剂、紧急终止剂、热稳定剂、链调节剂等后,经种子引发聚合,制得糊状聚氯乙烯;(4)糊树脂干燥工段,聚合工段送来的聚氯乙烯经雾化干燥、研磨的、包装等工序得到聚氯乙烯树脂产品。
1.3 安全教育
化工生产具有易燃、易爆、高温、高压、有毒、有害等特点。
因而较其他工业部门有更大的危险性。
化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多,绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的化学危险品;化工生产要求的工艺条件苛刻,有的化学反应需要高温、高压,有的要求低温、高真空度;生产规模大型化;生产方式逐渐变为高度自动化,连续化生产。
化工生产中安全事故的特征:发生火灾、爆炸、中毒事故机率大且后果严重,统计资料表明,化工厂火灾爆炸事故的死亡人数占工亡总人数的13.8%,居第一位;中毒窒息事故死亡人数占工亡总数的12%,居第二位;高空坠落和触电,分别占第三和第四位;触发事故的因素多。
化工生产常见安全事故主要由于物的不安全状态和人的不安全行为造成的,根据化工生产特点及安全事故发生特征,我们在认知实习过程中应该注意以下事项:
1、禁止明火,吸烟;
2、实行过程中必须佩戴安全帽;
3、在厂区内实习过程中,注意来往车辆、机械;
4、不要乱摸,防止高温灼伤、化学灼伤以及触电等不安全事故发生。
2 实习内容
2.1安徽锦邦化工股份有限公司
2012年4月24日到2012年4月27日,我们在安徽锦邦化工股份有限公司进行认知实习,分别对盐水工段、电解工段、氯氢处理工段、片碱工段进行了实地了解和学习,接下来对所实习的四个工段作具体的介绍。
2.1.1氯氢处理工段
氯氢处理工段主要作用是对电解工段产生的氯气和氢气进行处理,已达到进一步利用的目的。
从电解槽出来的湿氯气和湿氢气,温度约为80~90℃,并为水蒸气所饱和。
湿氯气具有强烈的腐蚀性,只有钛、玻璃、橡胶、玻璃钢(FRP)等少数材料可以耐湿氯气的腐蚀,另外为便于运输和使用,也需要对湿氯气进行加工处理;氢气的纯度虽然很高,可达99%以上,但含有少量的碱雾和大量的水蒸气,也需要进行处理。
本工段的另一重要任务是通过氯气和氢气的进出口流量的调节来达到电解槽阳极室和阴极室的压力平衡,保证电解槽的安全运行。
2.1.1.1氯氢处理工段基本生产原理
1、氯气处理基本原理
饱和食盐水溶液经电解产生伴有饱和水蒸汽及夹带一定盐雾杂质的湿氯气,每吨气相的湿含量可达0.3381吨以上。
这种湿氯气对钢铁及大多数金属有强烈的腐蚀作用,只有少量的稀土及贵金属或非金属材料在一定条件下才能抵御湿氯气的腐蚀,从而使氯产品的生产和气氯的输送发生困难。
而干燥脱水的氯气在通常条件下对钢铁等常用材料的腐蚀是比较小的。
表2-1-1-1氯气对钢铁腐蚀速率表
由表2-1-3-1可知,对湿氯气的脱水干燥是生产、输送、使用氯气过程所必须的。
氯气处理的目的就在于除去湿氯气中的水分,使之成为含湿量甚微的干燥氯气,以适应氯气输送和氯产品生产的需要,由此可见,氯气处理的任务就是将电解槽阳极析出的饱含水蒸汽的高温湿氯气进行冷却除沫、干燥脱水、除雾净化,再压缩输送到各用氯部门,经过处理后,氯气中的含水量降至0.01%以下,基本不含酸雾,成为合格的氯气.除此之外还应调节湿氯气出电槽总管时的负压以及在紧急故障情况下将事故氯气进行处理,不使其外泄。
2、氢气处理基本原理
来自电解槽的氢气进入氢气-盐水热交换器,氢气温度可降至50ْC左右,而盐水温度约能提高10ْ C.这样使氢气中所带出的一部分余热得到回收。
冷却后的氢气再进入氢气洗涤塔内。
工业上用水对其进行洗涤和冷却,氢气中大部分杂质(盐雾和碱雾)及水蒸气被冷却水带走并排入下水道。
氢气则从塔顶出来,经气液分离器后,由风机送到下一道工序。
2.1.1.2氯氢处理工段工艺流程
1、氯气处理工艺流程
来自电解槽阳极的高温湿氯气经湿氯气缓冲器的分配,进入水列管冷却器,由工业水进行冷却,使气相温度降至相 40℃以下,再进入盐水冷却器,用 6 ~10 ℃的氯化钙溶液进行冷却,使气相温度降至 11 ~14 ℃。
但气相温度不可降得过低,若低于 10 ℃的话(如 9 .6 ℃),
湿氯气易形成Cl 2 8H 2O 的氯水结晶物,从而使设备、管道结冰堵塞。
经冷却后的气相进入水沫
过滤器除去气相中夹带的游离水,再进入泡沫干燥塔。
气相自下而上分别依次穿过五块塔板,与自上而下的硫酸在塔板上错流接触,进行吸收传质,气相中的水分被硫酸吸收掉,气相出泡沫干燥塔顶部时,已成为含湿量低于100PPm 的合格氯气。
98%的浓硫酸经盐水冷却至 10 ℃ 后被送入浓酸高位槽,分二路进泡沫干燥塔。
一路经节流调节进入泡沫塔第一块塔板(由上往下数),与氯气接触吸收微量水分,由外溢流进入泡沫塔第二块塔板,再与氯气接触吸收微量水分,外溢流经液封去循环槽,由循环泵抽吸经硫酸冷却器冷却后再去浓硫酸高位槽,循环使用,另一路经节流调节进入泡沫干燥塔第三块塔板,与氯气接触吸收水分后经内溢流进入第四块塔板。
来自稀酸冷却器的功10 ℃ 、浓度为 72 %的稀硫酸进入泡沫塔第四块塔板,与来自第三块塔板内道流的浓酸混成浓度为 80 %的吸收液,大量吸收湿饭气中水分,外溢流进入第五块塔板,继续大量吸收湿氯 气中的水分,使浓度达到 72 %的稀硫酸经液封与塔底酸一同进入稀映循环槽,在确保正常循环量的前提下,多余的一部分稀酸溢入废酸槽。
正常量的稀酸由稀酸循环泵抽吸经硫酸冷却器冷却后再注入泡沫塔第四块塔板循环使用。
出泡沫塔的干燥氯气进入酸雾过滤器自净去除酸雾,进入氯气离心式压缩机,经四段事轿冷却达到常温,保持 0.38MPa 。
(表压)以下的排出压力,经分配台送至各用氯部门。
2、氢气处理工艺流程
来自电解槽阴极的氢气首先进入氢气洗涤塔,此塔为一空塔,内装数层喷淋装置,冷却水经喷水装置,自塔顶喷淋下来,与自塔底进入的氢气相遇,进行冷却和洗涤,氢气所带的大部分水蒸气和碱雾,便被洗涤下来,随同用过的冷却水一起排出。
从洗涤塔出来的氢气分为两部分,一部分经过H 2风机输送到冷却塔进一步冷却,然后由缓冲罐分配:到片碱工段作加热介质,到与
Cl 2反应以及到氢压站。
另一部分由氢气压缩机输送到水雾捕集器,然后输送给用户使用。
压缩
过程中使用N 2作保护气体。
2.1.1.3氯氢处理工段主要设备
1、 水洗塔
将氢气中夹带的碱雾除去,同时降低气体温度,从而除去其中所含的大部分饱和水蒸气,使氢气得到初步净化。
2、捕集器
可减少冷却后氢气中残存的雾滴状冷凝水及碱雾,减少其对氢气压缩机的腐蚀。
3、安全水封
其结构示意见图2-1-1-1。
湿氯气安装于电解声气总管
的旁路上,一头与电解氯气总管相连,另一端与事故氯气处
理塔相通,中间有隔板相隔,掖封高度 60mm 。
其作用属当
抓气处理的负压系统因突发故障发生正压时,带压的事故氯
气便将水封冲掉,往事故氯气处理塔泄压,用碱液进行吸收
处理,以保护氯气负压系统的管道、设备,直至电解槽的安
全。
水封高度的确定应充分考虑系统所能承受的最大正压冲
击。
图2-1-1-1安全水封示意图
4、钛列管冷却器
结构由上封头(上端盖)、列管壳体及下封头(下
端盖)三个部分组成,详见图2-1-1-2 。
列管壳体
由钛制列管束、折流挡板、定距杆,上下分布管板
等构成.钛对湿氯气的抗腐蚀性能极好,钛列管传
热效果也很好。
一般将其制成浮头式结构,浮头处
有填料函密封。
在管程走气相湿氯气时,简体外壳及
折流挡板可用碳钢,上下封头可以用钛、钢衬胶或
聚氯乙烯。
在壳程走湿氯气时,筒体外壳、折流挡
板,上下管板、列管束均需用钛材,而上下封头可采
用聚氯乙烯、碳钢。
这可视实际工艺之需而定。
钛列管冷却器在工段冷却时采用工业水作为冷
却剂,Ⅱ段冷却时采用冷冻淡水或冷冻氯化钙溶液
图2-1-1-2钛列管冷却器
作为冷却剂。
在实际生产过程中,气相湿氯气走壳程,传热系数可以提高较多;而气相湿氯气走管程,传热系数较低。
但造价投资则前者高于后者。
钛列管冷却器的作用在于将电解来的湿氯气要冷却器本体的管程或壳程中与冷却剂溶液工业水或氯化钙溶液经钛列管管壁进行间接的传热,移走气相中所带的热量,达到降低温度的目的,使气相中含水量大幅度减少。
5、水沫过滤器
水沫过滤器是上封头、过滤层简体组成的圆筒体。
过滤层简体由上压盖、丝网过滤层(系丝网填料盘卷而成)、底板等构成。
详见图2-1-1-3所示。
整个设备用硬质聚氯乙烯制成;丝网可采用聚乙烯、金属丝(钛丝)等,其宽度为150mm。
水沫过滤器的作用在于通过丝网层捕集、过滤去除气相中夹带的游离水分,这图7—5水辣过滤器样可以降低用于干燥脱水的吸收剂硫酸的单耗,并有效地防止游离水随气相带入干燥塔。
一般除沫效率可达98%以上。
图2-1-1-3水沫过滤器图2-1-1-4泡沫干燥塔
6、泡沫干燥塔
泡沫干燥塔是应用得十分广泛的气液传质设备,属于板式塔的一种。
泡沫干燥塔是由一个圆柱形壳体和按一定间距、水平设置的若干塔板组成。
泡沫塔的简体上有塔板、内外滥流管、
受液盘等,详见图2-1-3-4所示。
全塔共设置数块塔板,塔板上按生产负荷及一定开孔率开设相当比例的筛孔。
筛孔可以是上下相同直径的直通孔,也可以是上孔径小、下孔径大的异径喷嘴孔。
目前强化型泡沫塔正在推广,它采用外溢流、大液流循环方式,确保输送气体负荷适应生产的需要。
2.1.
3.4氯氢处理工段主要工艺参数
2.1.2盐水工段
盐水工段主要进行化盐及盐水的初级处理,为电解工段提供所需要的一次饱和盐水。
2.1.2.1盐水工段生产原理
工业原盐溶于水后,其中所含的杂质有Ca2+,Mg2+,SO
4
2-和机械不溶杂质等,如果直接将粗盐水送去电解,造成电解槽隔膜孔堵塞,隔膜的渗透性降低,电解槽运行恶化等不利影响,同时对电解设备寿命、电能消耗及安全生产等方面产生众多不利影响。
因此,工业上在粗盐溶解之后,要进行一系列初步的净化除杂,获得一次盐水,基本符合电解工段对盐水的品质要求!在工业上比较成熟的做法是采用“氯化钡-烧碱-纯碱法”对粗盐水进行预处理,达到精制盐水的目的。
(1)除钙离子采用碳酸钙法:
Ca2+ + Na
2CO
3
= CaCO
3
+ 2Na+
(2)除镁离子采用氢氧化钠法:
Mg2+ + 2NaOH = Mg(OH)
2
+ 2Na+ (3)除硫酸根可采用冷冻法、钡盐法和钙盐法:
SO
42- + BaCl
2
= BaSO4 + 2Cl-
(4)分离不溶性杂质可采用助沉剂(如TXY),利用重力沉降和过滤的方法。
(5)澄清的盐水入电槽前需要中和其中的过碱量:
NaOH + HCl = NaCl + H
2
O
Na
2CO
3
+ HCl = NaCl + NaHCO
3
NaHCO
3 + HCl = NaCl + H
2
O + CO
2
固体原盐(搭配部分卤水)用蒸发工段送来的熟盐水及淡盐水、三层洗泥水、板框滤液按比例掺合,加热溶解得到氯化钠饱和溶液(粗盐水),在折流槽中,先后加入盐酸(中和溶液中一部分碱,易于后面沉淀晶核的形成),纯碱(除去Ca2+ ),氢氧化钠(除去Mg2+),再加盐酸调节pH至7~8(详见流程图)之后,溶液进入澄清槽,在絮凝剂的作用下,除去机械不溶性杂质。
(由于该厂盐质量较高,SO
42-含量较少,故没有除SO
4
2-工序),在澄清槽上加助沉剂,经澄清、砂
滤等过程,制得质量合格的一次盐水供电解使用。
2.1.2.2盐水工段主要工艺流程
具体流程如下:
(1)固体粗盐由皮带送入化盐桶,化盐水在预热器中预热后,从化盐桶底部进入与固体盐成逆流接触。
饱和粗盐水由化盐桶上部溢流槽流出,流经中间储罐并用泵打入三楼折流槽内;
(2)在折流槽内加入Na
2CO
3
和 Na OH 溶液作为沉淀剂,使溶解在粗盐中的钙镁离子变成Mg
﹙OH﹚
2,CaCO
3
沉淀而悬浮在粗盐水中,接下来加盐酸调节盐水的pH是其处在7.5—8之间;
(3)携带沉淀的粗盐水利用位差由澄清槽上部溢流至澄清槽(1#、3#两套设备串联),悬浮的杂质由于比盐水重,渐渐沉入桶底,形成盐泥,而清液则升到澄清桶的上层;
(4)澄清后的溶液由上部溢流到砂滤池进行过滤,盐水通过砂滤器的滤层时,盐水中夹带的极轻微的悬浮物被过滤掉,从砂滤器截滤的盐泥要经过定期反洗排到集中槽;
(5)从砂滤器上层流出的一次盐水约50 ℃,用泵送至一次盐水保温贮槽,接下来送至电解
图2-1-2-2 折流槽
工段,通过进一步精细处理后供电解使用;
(6)澄清桶下部的盐泥先用蒸发送来的冷凝水冲洗回收其中的氯化钠,洗水上部清液送入化盐桶化盐,盐泥用板框压滤机压滤综合利用。
详细工艺流程见附录“图一 盐水生产工艺流程图”
2.1.2.3盐水工段主要设备
1、化盐桶
化盐桶的作用是把固体原盐、蒸发回收盐水和洗盐泥回收淡盐水,按比例掺和,并加热溶解成氯化钠饱和溶液。
化盐桶一般是钢板焊接而成的立式圆桶,其结构见图(2-1-2-1)。
l 一铁栅;2一溢流槽; 3一粗盐水出口; 4一桶体; 5一折流圈;6一折流帽;
7一溶盐水进口; 8一人孔 图2-1-2-1 化盐桶
2、砂滤器
砂滤器的作用是把澄清桶送来的澄清盐水经砂滤层过滤,进一步除去清盐水中微量悬浮性不溶杂质,提高进电解槽的盐水质量,确保电解工段对高质量入槽盐水的要求.
3、折流槽
折流槽示意图如图2-1-2-2所示(折流挡板未画出),在折流槽中加入加沉淀剂,使钙镁离子沉淀,它的进口段高,出口段低,既保证了连续生产,又保证了加入的沉淀剂能与盐水很好的混合,使Ca 2+
,Mg 2+
能与沉淀剂能充分的反应,起到很好的助除杂效果。
4、澄清槽
澄清槽原理图如图2-1-2-3所示,是可除去大部分的杂质的装置。
粗盐水从中间锥形上部进入澄清槽,由于澄
清槽的体积较大,盐水进入后流动缓慢,较大的固体颗粒
在重力作用下就慢慢沉降下来。
所用助沉剂为聚丙烯酸钠,可以吸附固体颗粒,使固体颗粒聚集变大,促进重力沉降,经处理过的盐水从外筒上部流出,流入砂滤器。
澄清槽中沉降下来的固体颗粒称为盐泥,盐泥的含盐里较高,不能直接排放,需先进行洗涤,再用板框压滤机压滤。
该工段有1#、2#、3#三个澄清槽,其中2#澄清槽已经废弃。
图2-1-2-3澄清槽
2.1.2.4盐水工段主要工艺技术指标
2.1.3电解工段
电解工段有两种电解工艺,分别为隔膜电解和离子膜电解,其中隔膜电解是将盐水工段送来的一次盐水通入电解槽进行电解,得到11%的碱液;离子膜电解是将盐水工段送来的一次盐水经吸附、过滤等过程得到二次盐水,然后送往离子膜电解装置,得到32%的碱液,送去片碱工段。
现对两种电解工艺作以介绍,重点介绍离子膜电解
2.1.
3.1电解工段生产原理
1、电解基本反应原理
电解工段总反应过程:
NaCl + H2O 2 NaOH + Cl2 + H2
阳极和阴极室反应(主反应):
2 Cl- - 2 e 2 NaOH + Cl2
氯气溶于水的反应(副反应):
Cl2 + H2O HCl + HClO
从阴极室渗透过来的NaOH与次氯酸反应:
NaOH + HClO NaClO + H2O
次氯酸盐进一步氧化:
3 NaClO NaClO3 + 2 NaCl
次氯酸根在阳极上放电:
12ClO- + 6 H2O - 12 e 4 HClO3 + 8 HCl + 3 O2
少量OH-离子在阳极上放电:
OH- - 4 e 2 H2O + 2【O】 2 H2O + O2
次氯酸、盐酸与NaOH中和反应:
HClO + NaOH NaClO + H2O
HCl + NaOH NaCl + H2O
阴极与阴极室的反应(主反应):
H2O H+ + OH-
2 H+ + 2 e H2
Na+ + OH-NaOH
2、隔膜电解盐水工艺的生产原理:
隔膜电解就是在阴阳极之间隔有一层多孔膜,以铁为阴极,该厂选用金属为阳极,其间有防止氯氢气体混合的多孔隔膜,饱和食盐水由阳极室加入,并使阳极室液面高于阴极液面,通过直流电进行电解,得到氯气、氢气和11%碱液。
3、离子膜电解食盐水生产原理:
离子膜电解是是氯碱生产领域比较先进的技术,此法用有选择性的阳离子交换膜将阳极室和阴极室隔开,在阳极上和阴极上发生的反应与隔膜法一样。
电解槽的阳极室和阴极室用离子膜换膜隔开,饱和食盐水进入阳极室,去离子纯水进入阴极室,所用的离子膜具有选择透过,即它仅允许阳离子Na+透过膜进入阳极室,而阴离子Cl-不能透过,Na+ 透过膜由阳极室进入阴极室与由水放电生成氯气逸出,NaCl被消耗,食盐水浓度被降低,成为淡盐水排出,NaOH的浓度可通过调节进入电解槽的去离子纯水量来控制。
离子膜电解对盐水的质量要求较高,在电解之前需要将一次盐水经过滤和螯合树脂吸附进行二次精制,达到生产要求方可进行。
2.1.
3.2电解工段生产工艺流程
1、隔膜电解工艺流程。