氯堿工藝技術(shù)規(guī)程.doc

沈陽化工股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)氯堿工藝技術(shù)規(guī)程Q/SHG.J04.01-20011范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燒堿及其聯(lián)產(chǎn)品氯、氫的規(guī)格、性質(zhì)，原料的規(guī)格、生產(chǎn)原理、工藝流程、技術(shù)操作條件。同時規(guī)定了燒堿及其聯(lián)產(chǎn)品氯、氫的安全生產(chǎn)基本原則、產(chǎn)品的消耗定額、主要設(shè)備性能等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于隔膜法、離子膜法食鹽水溶液電解，氯、氫處理，電解液三效順流和三效逆流蒸發(fā)制取30%及42%隔膜液堿以及降膜法制取45%離子膜液堿和熔鹽加熱法生產(chǎn)98%離子膜片堿。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)的最新版本的可能性。GB20993工業(yè)用氫氧化鈉GB21092工業(yè)碳酸鈉GB/TI11991989離子交換膜法氫氧化鈉Q/SHG.J02.1271999離子交換膜法氫氧化鈉Q/SHG.J05.021999工業(yè)硫酸Q/SHG.J05.031997工業(yè)氯化鋇Q/SHG.J05.071999工業(yè)無水亞硫酸鈉Q/SHG.J05.101997工業(yè)用原鹽Q/SHG.J05.191998氯堿分廠控制分析標(biāo)準(zhǔn)Q/SHG.J05.321999高純鹽酸3.內(nèi)容和方法3.1半成品及聯(lián)產(chǎn)品說明3.1.1產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品規(guī)格3.1.1.1產(chǎn)品規(guī)格a）離子膜液體燒堿：32%液堿 按GB/T11199規(guī)定執(zhí)行 45%液堿 按Q/SHG.J02.127規(guī)定執(zhí)行b）離子膜片狀燒堿：按Q/SHG.J02.127規(guī)定執(zhí)行3.1.1.2半成品規(guī)格a）中和鹽水NaCl：310.0g/l；Mg2+Ca2+：5.00 mg/l；SO42-：監(jiān)測；NaOH：0.080.12 g/l b）離子膜進(jìn)槽鹽水NaCl：300.0320.0 g/l；Ca2+Mg2+20.0PPb；Sr2+：20.0 PPb；Al3+：100.0 PPbBa2+：50.0 PPb；Si：10.0 PPm；Mn2+：50.0 PPb；Fe2+：1.0 PPm；S.S：1.00 PPmc）離子膜流出堿NaOH：30.033.5%；NaCl：0.0080%；NaClO3：0.0060%；Fe2O3：0.0010%3.1.1.3聯(lián)產(chǎn)品規(guī)格a）氯氣含氯量：95.00%（V）；含氧量：3.00%（V）；含氫量：0.40%（V）含水量：6010-6（Wt）b）氫氣含氫量：98.00%（V）；其它氣體：2.00%（V）3.1.2產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品性質(zhì)3.1.2.1產(chǎn)品性質(zhì)3.1.2.1.1 30%、42%隔膜液體燒堿的性質(zhì)燒堿分子式NaOH，分子量40，化學(xué)名稱氫氧化鈉，俗名火堿。a）組分42%液堿含氫氧化鈉42%，含水、氯化鈉、氯酸鈉等雜質(zhì)56%，30%液堿含氫氧化鈉30%以上，其它雜質(zhì)含量70%以下。b）外觀常溫下為白色粘稠狀液體，由于雜質(zhì)含量的不同呈微黃透明。c）重度42%液堿20時被氯化鈉飽和的燒堿水溶液的重度為1460Kg/m3，產(chǎn)品的實際重度為14681480 Kg/m3。d）凝固點及沸點42%液堿凝固點為1415；大氣壓下沸點為133135。e）在水中的溶解度在20時，100g水中溶解109gNaOH。f）稀釋熱與溶解熱，見（表一）表一 NaOH的稀釋熱（濃縮熱）摩爾3725kJ/mol103.054.264.30g）化學(xué)性質(zhì)30%、42%燒堿的化學(xué)性質(zhì)由氫氧化鈉的性質(zhì)決定。（1）可與無機酸反應(yīng)生成鹽，也可以與弱酸性氣體反應(yīng)，其代表性的反應(yīng)如下：NaOH+HCl NaCl+H2O2NaOH+H2S Na2S+2 H2O2 NaOH+SO2 Na2SO3+ H2O（2）與金屬鹽、兩性金屬和兩性氫氧化物反應(yīng)，產(chǎn)生復(fù)分解反應(yīng)或使其溶解于過剩溶液中：2 NaOH+Mg SO4 Mg(OH)2+ Na2SO43 NaOH+ Al(OH)3 Na3AlO3+3H2O（3）與有機酸反應(yīng)生成可溶性的鹽，另外，亦可發(fā)生脫氯化氫的反應(yīng)：C3H5(OOBR)3+3 NaOHC3H5(OH)3+3RCOONaClC3H6OH+ NaOHC3H6 O+ NaCl+ H2O（4）腐蝕性燒堿能與脂肪酸發(fā)生反應(yīng)，故對人體具有強烈的腐蝕作用。在常溫下，對鐵材料腐，蝕性不強，但高溫、濃堿可使鋼鐵發(fā)生“堿脆”。（5）燒堿溶液系強電解質(zhì)，具有導(dǎo)電性。3.1.2.1.2 32%、45%離子膜液體燒堿性質(zhì)燒堿分子式NaOH，分子量40，化學(xué)名稱氫氧化鈉，俗名火堿。a）組分32%液堿含氫氧化鈉32%，含水、氯化鈉、氯酸鈉等雜質(zhì)68%，45%液堿含氫氧化鈉45%以上，其它雜質(zhì)含量55%以下。b）外觀32%、45%離子膜燒堿在常溫下為無色透明粘稠狀液體，98%片堿在常溫下為白色片狀固體。c）密度32%離子膜液堿20時的密度為13401350Kg/m3，45%離子膜燒堿的實際密度為14901510 Kg/m3。d）凝固點及沸點45%離子膜燒堿的凝固點為89；大氣壓下沸點為136137。32%離子膜燒堿的凝固點為56；大氣壓下沸點為118119。e）化學(xué)性質(zhì) 與3.1.2.1.1 g） 隔膜燒堿的化學(xué)性質(zhì)相同。3.1.2.1.3 98% 離子膜片狀燒堿的性質(zhì)98%離子膜片狀燒堿除具有32%、45%離子膜液體燒堿的全部性質(zhì)外，還具有：a）吸水潮解性b）能吸收二氧化碳?xì)怏w NaOH+CO2NaHCO33.1.2.2半成品的性質(zhì)a）離子膜流出堿離子膜陰極液即是32%離子膜液體燒堿，性質(zhì)同離子膜液體燒堿性質(zhì)。3.1.2.3聯(lián)產(chǎn)品的性質(zhì)a）氯氣化學(xué)名稱：氯氣，分子式：Cl2，分子量為70.9。外觀呈黃綠色，并有強烈的刺激性，比重為2.49（空氣為1），密度為3.214Kg/m3（0，0.1013MPa），液化溫度-33.6（0.1013MPa），氯氣易溶于水，酒精和四氯化碳等溶液中。氯氣易于某些氣體（氫、氨、乙炔等）混合形成具有爆炸性的氣體混合物。氯氣對植物有很大的破壞作用。濕氯氣對金屬有強烈的腐蝕作用。氯氣對人體的作用隨濃度不同有很大差異，詳見（表二）：氯為鹵族元素，化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能與大多數(shù)元素化合，也能與許多化合物反應(yīng)。（1）氯氣與金屬的反應(yīng)2Ag+Cl22AgCL表二 氯氣對人體的作用空氣中氯氣含量（mg/m3）對人體的作用0124283550900可以長時間工作從事清凈工作6小時不能堅持工作1020分鐘即中毒0.51小時死亡12分鐘內(nèi)死亡（2）氯氣與無機化合物的反應(yīng)2 NaOH+ Cl2NaClO+ NaCl+ H2O（3）氯氣與有機化合物的反應(yīng)C6H6+ Cl2C6H6Cl6（4）氯氣與水作用Cl2+ H2O HCl+HClO（5）氯氣與氫氣反應(yīng)Cl2+H22 HCl+184.2 kJ（6）氯氣與氨反應(yīng)8 NH3+3 Cl2 6 NH4CL+N2+145.54 kJ4 NH3+3Cl2 3 NH4Cl+NCL3+501.11 kJ生成之三氯化氮（NCl3）易分解爆炸。b）氫氣化學(xué)名稱：氫氣，分子式：H2，分子量為：2.016。氫氣為無色無味的氣體，比重0.07（空氣為1），密度為0.089 Kg/m3（0，0.1013MPa），氫氣與空氣、氯氣混合一定程度具有爆炸性，此外，氫氣具有強還原性。3.1.3產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品的用途3.1.3.1燒堿的用途燒堿是基礎(chǔ)的化工原料，用途廣泛，主要應(yīng)用以下工業(yè)：基本化學(xué)工業(yè)：例如金屬鈉的制取，以及重鉻酸鈉、碳酸錳、保險粉等產(chǎn)品制造?；瘜W(xué)農(nóng)藥工業(yè)：例如五氯酚鈉，1605、1059等產(chǎn)品生產(chǎn)。醫(yī)藥工業(yè)：例如磺氨藥類、青鏈霉素、維生素乙、丙生產(chǎn)以及精致魚肝油等。石油工業(yè)：例如潤滑油、洗滌柴油等生產(chǎn)。冶金工業(yè)：例如煉鋼、電解鉍等。造紙和紡織工業(yè)：例如凸版紙制造、印染布等。有機化學(xué)工業(yè)：例如有機酸、有機纖維有機樹脂的生產(chǎn)等。3.1.3.2氯氣的用途用于殺菌消毒：例如液氯、漂白粉用于上、下水污染源等殺菌消毒。用于漂白與制漿：例如液氯用于紙漿、棉纖維及化學(xué)纖維的漂白、氯化紙漿的生產(chǎn)等。用于冶金工業(yè)：例如鎂的冶煉及精制，鈦、鋯、釩、鈮、鉬、銅、鎢的生產(chǎn)。用于制造無機氯化物：例如鹽酸、三氯化碳、三氯化鋁等。用于制造有機氯化物及有機化合物：例如二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烯、氯乙醇、聚氯乙烯、氯丁橡膠等。3.1.3.3氫氣的用途用作還原劑：例如將金屬氧化物、氯化物還原生產(chǎn)純金屬。用作合成鹽酸或氯化氫氣體供其它生產(chǎn)。用作油脂硬化加氫及燃料等。3.1.4產(chǎn)品、半成品及聯(lián)產(chǎn)品的檢驗方法3.1.4.1離子膜燒堿32%離子膜燒堿按GB/T11199進(jìn)行檢驗、標(biāo)志、包裝、運輸、儲存。45離子膜液堿、98%離子膜片堿按Q/SHG.J01.127進(jìn)行檢驗、標(biāo)志、包裝、運輸、儲存。半產(chǎn)品及聯(lián)產(chǎn)品檢驗方法按Q/SHG.J05.19規(guī)定執(zhí)行。3.2 原料規(guī)格3.2.1原料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)a）原鹽按Q/SHG.J05.10規(guī)定執(zhí)行。b）碳酸鈉按GB210規(guī)定執(zhí)行（類）。c）工業(yè)鹽酸按GB320規(guī)定執(zhí)行。d）高純度鹽酸按Q/SHG.J05.32規(guī)定執(zhí)行。e）硫酸按Q/SHG.J05.02規(guī)定執(zhí)行。f）氯化鋇按Q/SHG.J05.03規(guī)定執(zhí)行。g）亞硫酸鈉按Q/SHG.J05.07規(guī)定執(zhí)行。h）熔鹽化學(xué)組成：KNO3：53%（Wt）；NaNO2：40%（Wt）；NaNO3：7%（Wt）原始狀態(tài)：熔點142143，但隨熔鹽的衰變其熔點會繼續(xù)上升，平均分子量89.2，比熱0.34kcal/kg.，溶解熱20 kcal/kg。3.2.2原料的理化性質(zhì)食鹽，化學(xué)名稱氯化鈉，分子式為NaCL，假比重為0.70.12T/m3，生成熱為409.01KJ/MOL，溶解熱為5.363 KJ/mol，熔點804，沸點1439，平均比熱為0.875KJ/Kg. （0100），熔融熱為30.35KJ/mol，汽化熱為170.85KJ/mol。純的氯化鈉很少潮解，但食鹽中含有氯化鈣，氯化鎂等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)能吸收空氣中的水份而使食鹽潮解結(jié)塊，給食鹽的儲運帶來一定的困難。溫度對食鹽在水中的溶解度影響不大，但是高溫能加快食鹽的溶解速度。見（表三）表三 氯化鈉在水中的溶解度溫度（）氯化鈉在水中的溶解度重量%g/l-14-6010203040506070809010024.4125.4826.3426.3526.4326.5626.7126.8927.0927.3027.5327.8028.12290.3305.4316.2316.7317.2317.6318.1319.2320.5321.8323.3325.3328.03.2.3原料質(zhì)量對生產(chǎn)的影響電解法生產(chǎn)燒堿，原鹽的費用僅次于電費，占燒堿成本的第二位，因此，原鹽質(zhì)量直接影響燒堿成本。此外，原鹽質(zhì)量對生產(chǎn)工藝也有較大影響：a）影響原鹽運輸費用：使用含雜質(zhì)原鹽，則增加原鹽實物消耗量，從而增加原鹽的運輸費用和成本。b）影響化鹽速度和鹽水NaCL飽和度原鹽含雜質(zhì)高，則化鹽速度降低，鹽水中NaCL不易達(dá)到飽和程度，從而降低化鹽設(shè)備的生產(chǎn)強度。c）影響精制劑的消耗量原鹽中Ca2+ Mg2+ SO42-含量高，則精制劑NaOH、Na2CO3、BaCL2（或冷凍法除SO42-的冷量）耗量增加，從而又增加了生產(chǎn)成本。d）影響澄清能力原鹽中的Mg2+ / Ca2+比值直接影響澄清率。例如Mg2+ / Ca2+=1.0時，澄清速率為0.25m/h，Mg2+ / Ca2+=2.0時，澄清速率為0.16m/l。e）影響隔膜電槽性能精鹽水Mg2+、Ca2+、SO42-形成難溶物Mg（OH）2、CaCO3、Ba SO4等堵塞電槽隔膜，使隔膜電壓降升高，并降低電槽隔膜壽命。另外，精鹽水中SO42-達(dá)到一定濃度，可能在陽極上放電產(chǎn)生氧氣，降低電流效率和氯氣純度，可能使鈦基材鈍化。3.2.4原料的檢驗方法按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。3.3生產(chǎn)原理3.3.1化鹽的基本原理溫度對食鹽在水中的溶解度影響不大，但提高溫度可加快食鹽的溶解速度，故此采用熱法化鹽，化鹽溫度一般控制在55左右。原鹽由皮帶運輸機、皮帶電子稱計量，自化鹽桶頂部不斷加入桶內(nèi)，配制的淡鹽水通過化鹽泵自化鹽桶底部經(jīng)分液裝置不斷加入，通過鹽層不斷溶解原鹽，自化鹽桶頂部流出，則得到飽和NaCL的粗鹽水。此化鹽方法，稱為逆流接觸溶解法。鹽層和化鹽溫度自控。3.3.2一次鹽水精制的基本原理精制就是采用化學(xué)或物理方法，除掉粗鹽水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等對電解有害的雜質(zhì)。采用燒堿純堿法除掉鹽水中的Mg2+、Ca2+。其化學(xué)反應(yīng)如下：Mg2+2 NaOH Mg（OH）2 +2 Na+Ca2+Na2CO3 Ca CO3 + 2 Na+根據(jù)溶度積原理，為盡量除掉粗鹽水中的Mg2+、Ca2+，則應(yīng)加入過量的NaOH和Na2CO3，生產(chǎn)上控制過量：NaOH：1.00g/LNa2CO3：1.00 g/L3.3.3澄清的基本原理渾鹽水中難溶的Mg(OH)2，CaCO3等顆粒，在道爾式澄清設(shè)備內(nèi)除掉，基本原理為：難溶性顆粒在渾鹽水中受到三種力的作用，即顆粒的重力，鹽水對顆粒的阻力和浮力。假設(shè)顆粒為球型或圓柱型，則鹽水對顆粒的阻力符合牛頓定律：S=1/2 FW02（N）式中：S-顆粒所受阻力N-阻力系數(shù)F-顆粒投影面積，m2-渾鹽水密度，kg/m3W0-顆粒沉降速度，m/S顆粒的重力可按下式計算：fg =d3sg（N）式中：fg-顆粒重力，ND-顆粒直徑，ms-顆粒密度，kg/m3g-重力加速度，9.81m/s2顆粒所受的浮力，根據(jù)阿基米德定律，可按下式計算：fb =d3 g / 6式中：fb-顆粒所受浮力，Nd-顆粒直徑，m-渾鹽水密度 Kg/m3g-重力加速度 9.81M/S2當(dāng)澄清設(shè)備內(nèi)渾鹽水中顆粒受力滿足：fg S+ fb則顆粒的重力（fg）克服顆粒的阻力（S）和浮力（fb），在渾鹽水中成加速或等速下沉，此時顆粒的沉降速度（fg=S+ fb）可按下式計算：W0= d2（s）/18u式中：W0顆粒沉降速度，m/Sd-顆粒直徑，ms-顆粒密度，kg/m3-渾鹽水密度，kg/m3u-渾鹽水粘度，cP向渾鹽水中加入助沉劑（如PAM），可以增大顆粒直徑，從而提高顆粒沉降速度。另外，鹽水粘度隨溫度升高而降低，因此提高鹽水澄清操作溫度，可以提高顆粒沉降速度。3.3.4砂濾基本原理澄清鹽水中殘留的Mg（OH）2、CaCO3等難溶性顆粒其它不溶性雜質(zhì)被砂濾器中的濾料層截留，濾料層截留物的增多，砂濾器的阻力增大，效率降低，則要對砂濾器進(jìn)行鹽水反洗，將濾料層的截留物沖掉。離子膜砂濾器反洗采用壓縮空氣攪拌后，強制反洗。3.3.5中和的基本原理燒堿純堿法精制鹽水，并控制NaOH、Na2CO3過量，為不使堿性大的粗鹽水進(jìn)入電槽，則要用鹽酸中和NaOH和Na2CO3，其化學(xué)反應(yīng)如下；NaOH+HClNaCl+H2ONa2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO23.3.6離子膜二次鹽水精制原理從離子膜砂濾器出來的過濾鹽水，先經(jīng)過加酸中和，使鹽水中的鎂鈣等金屬陽離子處于離子狀態(tài)，使過濾鹽水進(jìn)入螯和樹脂塔后，保持優(yōu)良的離子交換效果。離子交換樹脂是以固定在不溶性聚合物骨架上的活性陰離子集團為基礎(chǔ)的，活性集團為氨基磷酸或亞氨基二乙酸中的陰性集團，惰性結(jié)構(gòu)為聚苯乙烯二乙烯苯。通?；钚躁庪x子集團是用堿性陽離子鈉，與鹽水中的帶等量電荷的離子進(jìn)行交換，最終使樹脂達(dá)到離子吸收的飽和狀態(tài)。飽和的樹脂可用稀鹽酸溶液進(jìn)行再生，使樹脂呈氫離子態(tài)，然后再用稀NaOH溶液進(jìn)行處理，使樹脂恢復(fù)為鈉狀態(tài)，從新投入運行。3.3.7電解的基本原理食鹽，亦即氯化鈉，是有帶正電荷的鈉離子和帶負(fù)電荷的氯離子組成的離子型化合物，在食鹽的晶體里，帶正電荷的鈉離子和帶負(fù)電荷的氯離子，由于靜電引力而強烈互相吸引不能自由移動。當(dāng)食鹽溶解到水里時，由于受到極性水分子的吸引，鈉離子和氯離子之間的引力減弱，使其互相分離成為能夠自由移動的帶正電荷的鈉離子和帶負(fù)電荷的氯離子，即NaClNa+ Cl水分子也能離解成氫離子（H+）和氫氧跟離子（OH）這樣，在食鹽水溶液中同時存在Na+、Cl-、H+、OH-四種帶電荷的離子，它們處于不停地?zé)o規(guī)則的運動狀態(tài)。當(dāng)直流電通入食鹽水溶液時，四種離子則變?yōu)槎ㄏ蜻\動，帶正電荷的Na+、H+離子在電場力的作用下向陰極移動，帶負(fù)電荷的Cl-、OH-離子在電場力的作用下向陽極移動，到達(dá)陰極上的帶正電荷的H離子便在陰極上放電，即從陰極上獲得電子變成不帶電的中性原子：H+eH同時，在陽極上有：Cl- eCl離子放電。兩個原子在電極上結(jié)合成一個分子，離開電極表面：2HH22ClCl2沒放電的Na+和OH-結(jié)合生產(chǎn)氫氧化鈉：Na+OH-NaOH3.3.8氯氣處理基本原理a）氯氣冷卻的基本原理自電解槽出來的濕氯氣幾乎被水蒸汽所飽和。濕熱氯氣所夾帶的飽和水蒸汽量與濕氯氣溫度有關(guān)，溫度越高，氯氣所夾帶的水蒸汽量越多。因此，降低濕氯氣的溫度，則水蒸汽的分壓降低，濕氯氣將部分冷凝下來，這就是氯氣冷卻的基本原理。例如，將濕氯氣中的水蒸汽自85冷卻至15，則每公斤氯氣可以冷凝下來的水分為：0.338-0.0043=0.3337（kg）氯氣冷卻溫度越低，則冷卻后氯氣含水越低。但不可將氯氣冷卻得溫度太低，如果氯氣冷卻溫度低于9.6，則形成氯的水化合物結(jié)晶（CL2-8 H2O），極易堵塞氯氣管道和設(shè)備。b）氯氣干燥的基本原理生產(chǎn)上要求控制氯含水低于6010-6（Wt），則每公斤氯氣還得除掉水分：0.0043-6010-6=0.00424（kg）因為濃硫酸具有強烈的吸水性，當(dāng)它和含水物質(zhì)相接觸時，就能把該物質(zhì)中的水份吸出來，生成硫酸水合物，例如H2SO4.H2O、H2SO4.2H2O、H2 SO4.4H2O等，這樣，利用濃硫酸的吸水性，冷卻后的氯氣與濃硫酸接觸，氯氣中的殘留的水份大部分就會被濃硫酸吸收掉成為含水小于6010-6（Wt）的氯氣，同時，濃硫酸吸收氯氣中的水份后，本身變成為稀硫酸。c）氯氣輸送的基本原理氯氣壓縮輸送是由氯壓機來完成的，主機部分由壓縮機、升速器、電動機三個部分組成，它們之間是由齒型聯(lián)軸節(jié)連接起來的。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，氯氣在離心力和三級壓縮的作用下，分別經(jīng)過3臺中間冷卻器，將氯氣溫度降到工藝要求后，送入氯氣分配臺，供用戶使用。3.3.9氫氣處理的基本原理氫氣冷卻的基本原理與氯氣的冷卻一樣，冬季為了防止氫氣輸送設(shè)備管道積水凍結(jié)堵塞，采用固堿干燥氫氣，即利用固堿的吸濕性，除掉冷卻后氫氣中殘留的水份。氫氣壓縮輸送采用水環(huán)式真空泵或羅茨風(fēng)機。3.3.10離子膜淡鹽水脫氯的基本原理a）物理脫氯的基本原理從離子膜電槽陽極側(cè)流出的淡鹽水含有一定的游離氯氣，在鹽水中以HCLO或氣體狀態(tài)存在，所謂物理脫氯即是：HCLO +HCL H2O + CL2 這樣，向淡鹽水中加鹽酸，使平衡向反應(yīng)生產(chǎn)氯氣方向進(jìn)行，該反應(yīng)在脫氯真空塔內(nèi)運行，通過真空泵抽吸，將壓縮中的氯氣送入氯氣集管內(nèi)。b）化學(xué)脫氯的基本原理經(jīng)過物理脫氯后的淡鹽水仍含有1050PPM的游離氯氣，不能通過物理方法脫出，只能通過化學(xué)方法除掉它們?；瘜W(xué)脫氯主要是向鹽水中加入還原劑亞硫酸鈉，使其與鹽水中的氯氣反應(yīng)：Na2 SO3 + H2O + CL2 Na2 SO4 + HCL為了使反應(yīng)向生成Na2 SO4的方向進(jìn)行，還要向鹽水中加NaOH，使脫氯反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行，使游離氯徹底反應(yīng)掉。 c）氯酸鹽分解的基本原理鹽水中的NaCLO3是惰性化合物，氯酸鹽含量高會對鹽水精制帶來不良影響。NaCLO3分解在反應(yīng)器R505中進(jìn)行，用蒸汽直接加熱，在強酸的情況下，發(fā)生氯酸鹽分解反應(yīng)：CLO3+6 HCL 3 CL2 + CL+3 H2O3.3.11離子膜45%液堿蒸發(fā)的基本原理陰極液蒸發(fā)的基本原理是在降膜蒸發(fā)器EV1、EV2內(nèi)利用蒸汽加熱使其沸騰，并通過抽真空的方式，將其所含水份變成蒸汽排出，從而達(dá)到液堿濃縮的目的。然后經(jīng)過液堿冷卻，放入成品堿罐，供用戶使用。3.3.12 98%片堿生產(chǎn)的基本原理經(jīng)降膜蒸發(fā)器EV2生產(chǎn)出的45%的液堿經(jīng)加熱后進(jìn)入降膜蒸發(fā)器EV3中，利用EV4產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行加熱，將堿濃縮至55%左右，進(jìn)入EV4，在EV4內(nèi)，通過熔鹽加熱進(jìn)一步將堿液濃縮至98%，經(jīng)過D10的分布器，堿液進(jìn)入片堿機，經(jīng)過冷卻后刮片、計量、包裝，生產(chǎn)出98%的離子膜片堿。3.4生產(chǎn)工序及生產(chǎn)流程敘述3.4.1生產(chǎn)工序概述分廠設(shè)有鹽場、鹽水、隔膜電解、離子膜電解、三效順流蒸發(fā)、三效逆流蒸發(fā)、片堿、蒸煮、水氣九個生產(chǎn)工序，還有一個生產(chǎn)輔助工序，電槽檢修工序即修槽工序。工序下設(shè)崗位：鹽場工序：吊車崗位、供鹽崗位、推土機崗位以及電工、鉗工。鹽水工序：精制崗位、中和崗位、新中和崗位、洗泥崗位、壓泥崗位。電解工序：氯壓機崗位、氯干崗位、看槽崗位、氫氣泵崗位、冷凍崗位、送堿崗位。離子膜工序：精制崗位、中控崗位、看槽崗位、脫氯崗位。片堿工序：中控室崗位、現(xiàn)場崗位、包裝崗位、叉車崗位。水氣工序：東空壓站崗位、西空壓站崗位、蒸發(fā)回收水站、片堿回收水站。修槽工序：安裝組、組裝組、瓦工組、制膜組。3.4.2生產(chǎn)流程敘述a）鹽場工序原鹽通過火車運到鹽場，由鹽場五噸龍門吊抓斗送入集鹽場，然后用皮帶運輸機將原鹽通過電子皮帶稱計量，將原鹽連續(xù)不斷地送入化鹽桶內(nèi)。b）鹽水工序原鹽自化鹽桶頂部加入，鹽層高度采用鹽層皮帶運輸機連鎖自控?；}采用回收液、洗泥水、蒸發(fā)冷凝熱水以及離子膜淡鹽水等按規(guī)定指標(biāo)配制的淡鹽水由化鹽泵抽送入化鹽桶，經(jīng)化鹽桶底部分液裝置均勻分布，通過鹽層與原鹽逆流接觸，自化鹽桶頂部溢流出來，即形成飽和粗鹽水。化鹽溫度是通過提高化鹽桶底部分液裝置上的蒸汽管調(diào)節(jié)加汽量進(jìn)行控制。飽和粗鹽水自化鹽桶出來自流入精制反應(yīng)桶內(nèi)，向桶內(nèi)加入純堿和助沉劑以及補加電解液，精制反應(yīng)生成的難溶性Mg(OH)2、CaCO3等難溶性顆粒懸浮在鹽水中 。自精制反應(yīng)桶出來的渾鹽水自流入道爾式澄清桶，Mg(OH)2、CaCO3等難溶性顆粒隨泥沙等沉積在桶底成為鹽泥。自澄清桶上部溢流出來的鹽水即為清鹽水，由砂濾泵送入砂濾器中。在砂濾器中，利用砂層的截留作用進(jìn)一步除掉澄清鹽水中的微量懸浮物而得到更清的鹽水，一部分自流入離子膜中和槽。另一部分自流入隔膜中和槽。在離子膜中和槽中，向清鹽水中加33%的純HCL中和過量的NaOH，嚴(yán)格控制清鹽水中pH在1112左右，即為一次精鹽水，自流入一次精鹽水地槽。最后將精鹽水自地槽用泵打到離子膜界區(qū)內(nèi)，進(jìn)行二次精制。在隔膜中和槽中，向清鹽水中加31%的HCl中和過量的NaOH，嚴(yán)格控制清鹽水中NaOH的含量在0.080.12 g/L，即為精制鹽水，自流入精制鹽水地槽。最后將精鹽水自地槽用精制泵打入精制鹽水大罐，供離子膜電解槽。澄清桶底部沉積的鹽泥，用泥泵抽送四層洗泥桶，采用熱水逆洗四次，洗泥水含鹽在20 g/L以上，用于化鹽。洗后鹽泥含鹽小于7 g/L，直接排入下水。c）電解工序精制鹽水由精制鹽水泵自精制鹽水大罐抽送到精制鹽水高位槽，（經(jīng)蒸汽預(yù)熱至6585），自流入鹽水酸化槽，在此向精制鹽水中加31% HCL，進(jìn)一步降低進(jìn)槽鹽水PH值，使其成為酸性鹽水，控制鹽水PH在35。然后，酸性鹽水靠高位靜壓力經(jīng)管道、噴嘴斷電流入電槽。電槽內(nèi)鹽水在直流電作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：2 NaCl+2 H2O2 NaOH+ Cl2+ H2由化學(xué)反應(yīng)生成的濕氯氣，約90經(jīng)槽蓋上的氯氣連接管進(jìn)入單列氯氣管再進(jìn)入氯氣總管。由化學(xué)反應(yīng)生成的濕氫氣，約90經(jīng)陰極箱上部的氫氣出口進(jìn)入斷電連接膠管，再進(jìn)入單列氫氣管，最后匯集到氫氣總管。沒放電的Na+、OH-結(jié)合生成NaOH，混合于沒分解的NaCl溶液中成為電解液，電解液自陰極箱下部出口經(jīng)流出堿管，斷電器、漏斗進(jìn)入到堿管，匯集到電解液總管，自流入地堿槽，由送堿泵將電解液自地堿槽中抽出再經(jīng)電磁流量計計量，送入電解液儲罐供蒸發(fā)工序進(jìn)一步濃縮。由氯氣總管出來的高溫濕氯氣進(jìn)入脫氯塔鈦篩板下部，與進(jìn)入鈦篩板上部的氯氣直接冷凝水在鈦篩板上直接換熱，高溫濕氯氣被氯水洗滌冷卻，而氯水被加熱后，氯水中的部分溶解氯解析出來回到氯氣中，多余的氯水流入氯水地槽，通過液下泵送到漂白粉分廠處理合格后，排入下水。自脫氯塔頂部出來的濕氯氣進(jìn)入一段鈦冷卻器的上部，氯氣走管程，自上而下，冷卻水走管間，自下而上，氯氣被冷卻至60以下。氯氣冷凝下來的氯水與氯氣同向流動，流入氯水回合管，進(jìn)入脫氯塔上部。經(jīng)一段鈦冷冷卻后的氯氣進(jìn)入二段鈦冷卻器的上部，氯氣走管程，自上而下，冷卻水走管間，自下而上，氯氣被冷卻至1220左右。氯氣冷凝下來的氯水與氯氣同向流動，流入氯水回合管，進(jìn)入脫氯塔。經(jīng)二段鈦冷冷卻后的氯氣進(jìn)入水除霧器，除掉氯氣所夾帶的大部分水份，這部分氯水也匯流入脫氯塔頂部。從水除霧器出來的氯氣進(jìn)入泡沫干燥塔的底部，自下而上，與泡沫塔上部加入的濃硫酸以及中部加入的稀硫酸在各個篩板上汽液充分接觸，氯氣中的水份被硫酸吸收，氯中含水降至6010-6（Wt），硫酸由于吸收水份而被稀釋至75%左右，自塔底排出，進(jìn)稀酸儲罐。自泡沫干燥塔出來的氯氣進(jìn)入酸除霧器，除掉氯氣中夾帶的酸霧進(jìn)入氯壓機，壓縮后送到氯氣分配臺，供用戶使用。自電槽出來的濕氫氣，約85經(jīng)一次噴淋冷卻塔冷卻至45左右，進(jìn)入水環(huán)式真空泵或羅茨風(fēng)機壓縮至0.030.06MPa，再進(jìn)入二次冷卻塔冷卻至35以下（冬季要經(jīng)固堿干燥，以防管道存水凍結(jié)），送入氫氣分配臺，供用戶使用。d）離子膜工序一次鹽水從鹽水工序送到預(yù)過濾鹽水儲罐，用泵將鹽水打入E516氯氣鹽水換熱器，與高溫濕氯氣換熱后，再在E507板式換熱器內(nèi)用蒸汽將鹽水溫度升至5665左右，經(jīng)過白煤過濾器過濾以及加酸中和后，鹽水儲存在過濾鹽水儲罐中，再通過泵將過濾鹽水打到C504螯和樹脂塔，進(jìn)行鹽水二次精制，精制后鹽水送入鹽水高位槽，在此鹽水可以加酸進(jìn)一步降低進(jìn)槽鹽水酸度，減少陽極副反應(yīng)，從鹽水高位槽出來的鹽水再根據(jù)電槽溫度，經(jīng)過E519板式換熱器，用蒸汽將鹽水加熱至合適溫度后，進(jìn)入離子膜電槽陽極側(cè)，參加電解反應(yīng)。電槽陰極側(cè)產(chǎn)生的32%流出堿儲存在半成品堿罐內(nèi)，用泵打到片堿工序進(jìn)行濃縮。電槽陽極側(cè)產(chǎn)生的淡鹽水由于含有游離的氯氣，需經(jīng)過物理脫氯、化學(xué)脫氯以及氯酸鹽分解后，將鹽水打到鹽水工序化鹽。堿罐儲存。（2）98%離子膜片堿的生產(chǎn)從EV-2送來的堿液在降膜蒸發(fā)器EV-3內(nèi)，用EV-4來的二次蒸汽將堿液濃縮至55%左右，EV-3產(chǎn)生的蒸汽在表面冷凝器C-2中冷凝并在EV-3內(nèi)形成真空。濃縮后的液堿再通過泵打入EV-4內(nèi)，用高溫的熔鹽將堿液直接濃縮至98%濃度以上，從EV-4流出的熔堿通過分布器D-10分配到片堿機內(nèi)，熔堿通過冷卻、刮片、計量、包裝等程序，生產(chǎn)出98%的離子膜片堿。EV-4所需要的熱量有熔鹽來傳遞，傳熱鹽是通過P-6泵在H-1中強制循環(huán)的，熔鹽在H-1內(nèi)用燃燒重油的方法將溫度提高到430左右，供EV-4液堿濃縮所需熱量。同時為防止?jié)鈮A腐蝕管路設(shè)備，在溶糖罐T-5中配制糖溶液，用計量泵打入進(jìn)EV-4前的工藝流體中去。e）水氣工序（1）西回收水站：氯氫冷卻下水以及蒸發(fā)各堿冷卻器下水匯流入西回收水站冷水池，通過供水泵分別送入順流噴射冷凝器、階梯冷卻槽13號槽，以及逆流噴射冷凝器。然后回到西回收水站熱水池，通過循環(huán)泵打入冷水池上部的涼水塔內(nèi)，通過風(fēng)機進(jìn)行冷卻，冷卻后的回收水進(jìn)入冷水池。控制冷水池液位，過量的回收水在熱水池排入下水。（2）東回收水站：氯氫冷卻下水匯流入東回收水站冷水池，通過供水泵送到片堿工序供液堿冷卻，冷卻后下水回到東回收水站熱水池，通過循環(huán)泵打入冷水池上部的涼水塔內(nèi)，通過風(fēng)機進(jìn)行冷卻，冷卻后的回收水進(jìn)入冷水池?？刂评渌匾何?，過量的回收水在熱水池排入下水。（3）空壓站：東西兩個空壓站通過空壓機，將空氣經(jīng)過濾、壓縮、干燥后，供生產(chǎn)工序儀表自動閥及空氣攪拌用。f）蒸煮工序三效順流、三效逆流工序生產(chǎn)的半成品液堿在成品堿罐內(nèi)用0.10.2MPa空氣進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后，按規(guī)定進(jìn)行取樣分析，經(jīng)公司質(zhì)量檢驗部門分析合格后，即可裝車檢斤出廠。 3.5 生產(chǎn)主要操作控制條件3.5.1 鹽水工序精制崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1原鹽（三極品）NaClMg2+Ca2+SO42-水不溶物水分90.00%0.20%0.25%0.70%1.00%7.00%重量法重量法重量法重量法重量法重量法皮帶機皮帶機皮帶機皮帶機皮帶機皮帶機1次/日1次/日1次/日1次/日1次/日1次/日分析工*分析工*分析工*分析工*分析工*分析工*2化鹽溫度5510溫度表化鹽桶1次/小時精制工3化鹽濃度310.0g/l容量法化鹽桶1次/班分析工4精制鹽水NaOH1.00g/l容量法直流槽1次/小時分析工5精制鹽水Na2CO31.00g/l容量法直流槽1次/小時分析工6精制鹽水Nacl310.0g/l容量法直流槽1次/2小時分析工3.5.2鹽水工序澄清崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1澄清溫度5010溫度表澄清桶出口1次/小時澄清工2清液層高度2.5m測量澄清桶1次/4小時澄清工3澄清鹽水含鎂、鈣離子7.00mg/l絡(luò)合滴定清鹽水出口1次/4小時分析工3.5.3鹽水工序中和崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1234中和鹽水NaClMg2+Ca2+SO42-NaOH310.0g/l5.00mg/l監(jiān)測0.080.12g/l容量法絡(luò)合滴定容量法容量法地槽地槽地槽地槽1次/4小時1次/班1次/日1次/小時分析工分析工分析工*分析工3.5.4鹽水工序洗泥崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1洗水含鹽20.00g/l容量法洗水出口1次/班分析工2排泥含鹽7.00g/l容量法排泥口1次/班分析工3純堿液濃度200.0g/l容量法地槽1次/班分析工3.5.5鹽水工序壓泥崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1鹽泥溫度505溫度表鹽泥貯罐1次/小時壓泥工2廢鹽水溫度505溫度表鹽泥貯罐1次/小時壓泥工3空氣壓力0.20.45MPa壓力表壓濾機入口1次/小時壓泥工4工業(yè)水壓力0.2MPa壓力表壓濾機入口1次/小時壓泥工5鹽泥壓力0.20.5MPa壓力表壓濾機入口1次/小時壓泥工3.5.6電解工序送堿崗位序號控制項目控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1電解液濃度100.0140.0g/L容量法流出堿總口1次/小時操作工3.5.7 電解工序氫氣泵崗位序號控制項目控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1氫氣溫度35溫度表二次冷卻塔出口1次/小時操作工2氫氣純度98.00%比色法氫氣分配臺1次/4小時分析工3氫氣壓力0.030.06MPa溫度表氫氣分配臺1次/小時操作工4電機電流120A電流表氫氣泵1次/小時操作工280A電流表氫壓機1次/小時操作工100A電流表羅茨風(fēng)機1次/小時操作工3.5.8 電解工序氯氣干燥崗位序號控制項目控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1氯氣溫度60溫度表一段鈦冷出口1次/小時操作工2氯氣溫度1220溫度表二段鈦冷出口1次/小時操作工3稀酸比重5861oBe/比重計干燥塔出口1次/小時操作工4進(jìn)塔濃酸量100L/h流量計干燥塔進(jìn)口1次/小時操作工5氯氣溫度22溫度表干燥塔出口1次/小時操作工3.5.9 電解工序氯壓機崗位3.5.10電解工序冷凍崗位序號控制項目控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1冷卻水溫度35溫度表氨冷凝器出口1次/小時操作工2冷凍水溫度212溫度表冷凍水槽1次/小時操作工3氨氣壓力1.49MPa壓力表氨壓縮機出口1次/小時操作工4氨氣壓力0.3MPa壓力表氨壓縮機入口1次/小時操作工3.5.11離子膜看槽崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1電槽陽極液200.0230.0g/lQ/SHG.J05.19電槽陽極側(cè)1次/臺.日分析工2陽極液pH2.50pH計電槽陽極側(cè)1次/臺.日分析工3電槽陽極液200230g/l比重計電槽陽極側(cè)1次/2小時看槽工4電槽陰極液30.033.5%比重計電槽陰極側(cè)1次/2小時看槽工5電槽溫度8290溫度計電槽陽極側(cè)1次/2小時看槽工3.5.12 離子膜物料供給崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1純水電導(dǎo)率10.00S/電導(dǎo)儀P401A/B1次/班分析工2純水PH值5.007.00PH計P401A/B1次/天分析工*3高純酸含氯1.00PPmQ/SHG.J05.19P5261次/班分析工4高純酸濃度31.0%Q/SHG.J05.19P5261次/班分析工5高純酸含鐵0.5 PPmQ/SHG.J05.19P5261次/天分析工*6過濾后鹽水PH值8.0011.00PH計P507A/B1次/班分析工7過濾后鹽水鈣鎂10.00mg/LQ/SHG.J05.19P5071次/班分析工8過濾后鹽水SS值2.00 PPmQ/SHG.J05.19P507A/B1次/班分析工9進(jìn)槽鹽水鎂鈣鍶鋁鋇硅錳鐵鎳20.0 PPb20 .0PPb100 .0PPb50 .0PPb10.0PPm50.0 PPb1000.0PPb100.0 PPbICPE5192次/周分析工*10進(jìn)槽鹽水SS值1.00 PPmQ/SHG.J05.19E5191次/天分析工*11進(jìn)槽鹽水濃度300.0320.0 g/lQ/SHG.J05.19E5191次/天分析工*3.5.13 離子膜產(chǎn)品處理崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1淡鹽水PH值1.502.50PH計DM5011次/班分析工2氯酸鹽分解塔含酸5.0010.00 g/lQ/SHG.J05.19R5051次/班分析工3氯酸鹽分解塔含氯酸鹽10.00g/LQ/SHG.J05.19R5051次/日 分析工*4亞硫酸鈉濃度3.0%Q/SHG.J05.19P5251次/天分析工*5脫氯鹽水含氯0Q/SHG.J05.19P5021次/4小時分析工7脫氯鹽水含鹽監(jiān)測Q/SHG.J05.19P5021次/天分析工*8脫氯鹽水含堿1.00 g/lQ/SHG.J05.19P5022次/班分析工9堿中含氯酸鹽0.0060%Q/SHG.J05.19P2013次/周分析工*10堿中含鹽0.0080%Q/SHG.J05.19P2011次/天分析工*11流出堿濃度30.033.5%Q/SHG.J05.19P2011次/班分析工12堿中含鐵0.0010%Q/SHG.J05.19p2013次/周分析工*3.5.14 三效順流蒸發(fā)崗位序號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1電解液預(yù)熱溫度100溫度表預(yù)熱器后1次/小時蒸發(fā)工2效一次汽壓力0.65MPa壓力表加熱室1次/小時蒸發(fā)工3效二次汽壓力0.25 MPa壓力表加熱室1次/小時蒸發(fā)工4效二次汽壓力0.08 MPa壓力表加熱室1次/小時蒸發(fā)工5效二次汽壓力-0.08 MPa真空表加熱室1次/小時蒸發(fā)工6效堿液溫度145165溫度表蒸發(fā)罐1次/小時蒸發(fā)工7效堿液溫度120138溫度表蒸發(fā)罐1次/小時蒸發(fā)工8效堿液溫度85110溫度表蒸發(fā)罐1次/小時蒸發(fā)工9循環(huán)水溫度38溫度表上水總管1次/小時蒸發(fā)工3.5.15片堿工序主要控制條件序號控制項目控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1EV-1真空度0.080MPa真空表EV-1二次蒸汽管道1次/小時操作工2EV-2堿液溫度136熱電偶EV-21次/小時操作工3EV-2加熱蒸汽壓力0.70MPa壓力表蒸汽總管1次/小時操作工4EV-2含堿濃度45.0%Q/SHG.J05.19-1998P-2泵1次/4小時分析工5液堿冷卻溫度2538溫度計HE-41次/小時操作工6EV-3含堿濃度55.0%Q/SHG.J05.19-1998P-4泵1次/4小時分析工7EV-3真空度0.080MPa真空表EV-3二次蒸汽管道1次/小時操作工814、15#罐含鹽0.0150%Q/SHG.J05.19-199814、15#罐1次/日分析工*9片堿濃度97.00%Q/SHG.J05.19-1998包裝袋1次/班分析工10熔堿溫度390熱電偶EV-41次/小時操作工11熔鹽溫度410-440熱電偶H-1出口1次/小時操作工12片堿每袋重量25Kg0.2Kg電子稱、（臺稱）現(xiàn)場1次/袋包裝工13片堿包裝溫度70溫度計包裝袋監(jiān)測包裝工3.5.16水氣工序東空壓站崗位編號控制項目控制要求指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)測試地點頻率負(fù)責(zé)人1排氣壓力一級0.22MPa二級0.8MPa壓力表空壓機1次/小時操作工2排氣溫度160溫度計空壓機1次/小時操作工3潤滑油壓力0.2MPa壓力表空壓機1次/小時操作工4潤滑油溫度70溫度計空壓機1次/小時操作工5露點溫度-40溫度計空壓機1次/小時操作工6再生氣溫度100溫度計再生塔1次/小時操作工3.5.17水氣工序西空壓站崗位