氯堿生產(chǎn)實習報告

1、氯堿生產(chǎn)實習報告目錄前言2概述4正文51 .化鹽工段 52 .電解工段- 81. 金屬陽極工段 82. 離子膜工段 103 .氯，氫處理工段 174 .片堿工段 25實習心得 27、兒刖百2009 年四月份學校組織了我們化學工程與工藝專業(yè)的生產(chǎn)實習，實習地點是安徽氯堿化工集團，主要實習和參觀內(nèi)容為生產(chǎn)燒堿和氯氣的工段。安徽氯堿化工集團有限責任公司系國有股份制企業(yè)，位于合肥市二環(huán)路東邊，北靠淮南鐵路，南臨淝河，經(jīng)巢湖入長江可直達江蘇、上海、浙江等地，東有合寧、合蕪、合徐、合界高速公路，通往全國各地。公司現(xiàn)有職工2937 人，占地面積70 公頃，資產(chǎn)總值10.2 億元，自2004 年起至今，已先后

2、通過ISO9001：2000 質(zhì)量管理體系，ISO14001： 2004 環(huán)境管理體系，GB/T28001-2001 職業(yè)健康安全管理體系。公司主要產(chǎn)品有：燒堿、液氯、鹽酸、殺蟲雙、殺蟲單、草甘膦、雙甘膦、保險粉、聚氯乙烯糊樹脂（MSP-3 ） 、聚氯乙烯樹脂（PVC ） 、三氯化鐵等，其中十種產(chǎn)品曾獲省部級優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號。農(nóng)藥殺蟲雙榮獲“ 國家用戶信得過產(chǎn)品” 和“ 安徽省免檢產(chǎn)品” ，聚氯乙烯糊樹脂（MSP-3 ） 、聚氯乙烯樹脂（ PVC ） 、三氯化鐵、30% 燒堿榮獲部優(yōu)。殺蟲雙、保險粉、 32% 離子膜堿、草甘膦和糊樹脂是安徽名牌產(chǎn)品。燒堿系列產(chǎn)品于2006 年 12 月榮獲 “國家

3、免檢產(chǎn)品”稱號。 公司產(chǎn)品暢銷全國各地，遠銷歐洲、美國、加拿大、澳大利亞、韓國、南非、保加利亞、日本、新加坡等地區(qū)和國家。經(jīng)過 50 年的建設，目前公司已發(fā)展成以氯堿化工為基礎，以精細化工、農(nóng)用化工、塑料化工、為主導的綜合性化工企業(yè)和安徽省最大的氯堿企業(yè)，合肥市重點骨干企業(yè)，國家大型工業(yè)企業(yè)。4 月 1 日，我們到達實習工廠后，工廠的師傅首先就化工廠的安全問題和生產(chǎn)流程的相關(guān)理論做了整體而細致地介紹， 讓我們對安全問題的認識提升到了一個新的高度，整個生產(chǎn)流程的大體情況也了然在胸。此次生產(chǎn)實習我們主要從以下幾個方面進行了參觀考察：1. 氯堿生產(chǎn)的單元過程和工藝流程2. 主要生產(chǎn)設備的基本結(jié)構(gòu)及儀

4、表的自動化控制3. 工廠的設備和生產(chǎn)布局4. 每個生產(chǎn)工段的基本原理5. 工廠的公用工程和能量利用情況在此過程中，我們遇到了許多了問題，得到工人師傅在此對他們表示誠摯的感謝！概述安徽氯堿集團的生產(chǎn)主要是通過電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿，氯氣和氫氣。采用的是隔膜電解法和離子膜電解法。生產(chǎn)的燒堿可直接銷售，經(jīng)過三效蒸發(fā)的生產(chǎn)片堿，加入純水后循環(huán)加入離子膜電解槽中，用于樹脂再生劑，氯氣可經(jīng)過洗滌，冷卻，干燥，加壓液化轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品液氯，也可以進一步加工成鹽酸，聚氯乙烯等。氫氣可作為生產(chǎn)鹽酸的原料，也可作為能源氣直接輸送到使用部門。離子膜電解法比隔膜電解法在能耗，產(chǎn)品質(zhì)量，環(huán)境污染等方面具有明顯的優(yōu)勢性，且工作

5、環(huán)境也進一步提高，但因為我國目前不具備生產(chǎn)離子膜的能力，離子膜仍需依靠進口我們的實習主要由5 個工段組成：（ 1）鹽水工段（2）隔膜工段（3）離子膜工段（4）片堿工段（5）氯，氫處理工段。其中鹽水工段主要進行化鹽及鹽水的初級處理，為電解工段提供所需要的飽和食鹽水，隔膜工段利用鹽水工段的一次鹽水進行電解，生產(chǎn) 10%燒堿。離子膜工段電解二次精制鹽水，生產(chǎn)32%燒堿，片堿工段利用三效蒸發(fā)離子膜電解出來的32%燒堿生產(chǎn)固體片堿。氯氫處理工段主要是對從電解槽出來的氫氣，氯氣進行冷卻，干燥處理，為后續(xù)生產(chǎn)做準備?；}工段將固體原鹽（ 或搭配部分鹽鹵水） 與蒸發(fā)工段送來的回收鹽水、洗鹽泥回收的淡鹽水，按比

6、例摻和、加熱溶解成含氯化鈉的飽和水溶液，同時按原鹽中雜質(zhì)含量連續(xù)加入適量的精制劑 （ 氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鋇等） ，使鹽水中鈣、鎂、硫酸根等雜質(zhì)離子分別生成難溶的沉淀物，然后加入助沉劑（ 聚丙烯酸鈉等） 。經(jīng)過澄清、砂濾得到一次鹽水，一次鹽水經(jīng)中和、過濾、樹脂吸咐等步驟制得質(zhì)量合格的精鹽水，按需要源源不斷地輸送給電解工段。一般1t 堿需要 1.5t 鹽（理論比例為1： 1.462） ?；净瘜W方程式：CaCl2+NaC&CaC3+2NaClCaSO4+NaCG=CaC0+2NaSOMgCl2+2NaOH=Mg(OH?NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3NaClNa2SO+B

7、aCb=BaSO+2NaCl:、主要工藝指標入槽鹽水含NaCl>315g/L鹽水過堿量 NaOH 0.07 0.15g/LNa 2CO 0.25 0.35 g/L鹽水中鈣、鎂總量0 5mgzL鹽水中硫酸根含量< 5g/ L澄清桶入口鹽水溫度l與4季度48 ± 3c2與3季度50均C入槽鹽水俊含量無機俊< 1mg/ L總錢0 4mg/L鹽水透明度900mm&字觀察法）排放鹽泥中含 NaCI <8g/L入槽鹽水pH控制值810（微堿性鹽水入槽）約7（中性鹽水入槽）約4（酸性鹽水入槽）煙道氣制純堿中含NaOH <3g/L三、工藝流程圖1 1為鹽水精制工

8、藝流程。固體食鹽從鹽倉內(nèi)用鏟車 l將鹽送入鹽斗2,經(jīng)皮帶運輸機3卸入化鹽桶4。鹽鹵水、蒸發(fā)工段回收鹽水和洗鹽泥回收的淡鹽水，按比例搭配用泵6送到化鹽桶4內(nèi)進行化鹽操作，經(jīng)過桶底配水管均勻流出，沿化鹽桶內(nèi)鹽 層逆流而上將食鹽溶解制成飽和的粗鹽水，從化鹽桶上部溢流而出。出化鹽桶的粗鹽水與精制劑碳酸鈉、氯化鋼及蒸發(fā)回收鹽水中的氫氧化鈉發(fā)生化學反應，使溶解在粗鹽水圖1一1鹽水精制工藝流程圖中的鈣、鎂、硫酸根等雜質(zhì)離子生成不溶解于水的氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋼等沉淀物而懸浮在粗鹽水中。與精制劑反應后的粗鹽水靠位差進入澄清桶 8,為了加速澄清,在進入澄清桶前添加助沉劑，使懸浮物沉淀顆粒凝集增大加速澄清。澄清

9、后的清鹽水從澄清桶上部溢流入砂濾器11 ,鹽水通過砂濾層之后，鹽水中所夾帶的少量細小懸浮物顆粒被截留。出砂濾器鹽水含鈣、鎂雜質(zhì)量可降到5m”L以下，即一次鹽水。然后進入中和罐12,加鹽酸中和過剩堿量，再進入精鹽水貯槽13,用泵19送往鹽水高位槽供電解工段使用。澄清桶底部 排出的鹽泥定期排放回收。四、主要設備及作用和工作原理1、化鹽桶化鹽桶的作用是把固體原鹽、部分鹽鹵水、蒸發(fā)回收鹽水和洗鹽泥回收淡鹽水，按 比例摻和，并加熱溶解成氯化鈉飽和溶液化鹽桶一般是鋼板焊接而成的立式圓桶， 具結(jié)構(gòu)見圖12?；}水由桶底部通過分布管進入化鹽桶內(nèi)。分布管出口均采用菌帽形結(jié)構(gòu)防止鹽粒、 異物等進入化鹽水管道造成堵

10、塞現(xiàn)象。在化鹽桶中部設置加熱蒸汽分配管，蒸汽從分配管小孔噴出，小孔開設方 向向下，可避免鹽水飛濺或分配管堵塞。在化鹽桶中間與還設置有折流圈，折流圈與桶體成 45度角.折圖L"慍桶1映柵；2一溢流普；3粗盥水出口；4 一麟：5一瞞圈：6腌帽；I-溶靛水進口； 8一人孔流圈的底部開設用于停車時放凈殘存鹽水的小孔。折 流圈的作用是避免化鹽桶局部截面流速過大或化鹽水沿壁走短路造成上部原鹽產(chǎn)生搭 橋現(xiàn)象。折流圈寬度通常約為150250mm化鹽桶上都有鹽水溢流槽及鐵柵，與鹽層逆相接觸上升的飽和粗鹽水，從上部溢流槽溢流出，原鹽中常夾帶的純、草、竹片等漂浮性異物經(jīng)上部鐵柵阻擋除去。2、澄清桶澄清桶的

11、作用是將加入精制劑后反應完全的鹽水，在助沉劑的幫助下，使雜質(zhì)沉淀 顆粒凝集變大，下沉分離。澄清后的清鹽水從桶頂部溢流出，送砂濾器作進一步精制過 濾，桶底部排出的鹽泥送三層洗泥桶，用水洗滌回收其中所含的氯化鈉。鹽水中鈣、鎂等不溶物懸浮顆粒在加入助沉劑后起凝聚作用，顆粒增大，被截留到桶底定時排出。澄清后的清鹽水從桶底部緩緩向上，經(jīng)桶頂部環(huán)形溢流槽匯集后連續(xù)不斷流出。3、砂濾器砂濾器的作用是把澄清桶送來的澄清鹽水經(jīng)砂濾層過濾，進一步除去清鹽水中微量 懸浮性不溶雜質(zhì)，提高進電解槽的鹽水質(zhì)量，確保電解工段對高質(zhì)量入槽鹽水的要求。第二部分電解工段一、金屬陽極電解工段（一）工藝原理把化鹽工段用泵輸送來的符合

12、質(zhì)量要求的精鹽水，經(jīng)高位槽穩(wěn)壓及預熱器預熱后 送入電解槽，同時輸入由變電工段送來的直流電進行電化學反應。根據(jù)操作規(guī)程和工藝 條件,確保電解槽正常安全運轉(zhuǎn)。電解過程中產(chǎn)生的氯氣與氫氣分別導入各自的總管，匯集送氯、氫處理工序，進一步處理加工。生成約含氫氧化鈉 11%的電解液流入總管匯集 電解液貯槽，經(jīng)堿泵送蒸發(fā)工段進行蒸發(fā)濃縮。反應方程式如下申解2N&Q + 2HQ2NaOH + H, t + Ch Jl（二）主要工藝指標單槽氯中含氫量<1. 0%單槽氯中含氧量0 3. 0%氯氣總管中含氫量&O. 4%氯氣總管中含氧量<3%電解液總管濃度130+5g/L對地電壓偏差（總

13、電壓）<10%單槽電解液濃度90140g/L電解槽陽極電流效率>90%氧氣總管氫純度98%電解槽槽溫80105 c氯氣總管壓力050Pa氫氣總管壓力050Pa圖27 7金屬陽極電解流程圖（三）工藝流程圖2-1-1為金屬陽極電解流程圖。電化鹽工段送來含氯金屬陽被電解槽示意圖化鈉315g/ L以上、質(zhì)量合格的精制鹽水送至鹽水高位槽 1,高位槽內(nèi)鹽水液面維持恒定，以保持一定的靜壓力。經(jīng)一段鹽水預熱器2 內(nèi)與來自電解槽出口的濕熱氫氣( 氫氣總管溫度約 85C）進行熱交換，溫度可提高 810C,然后再進入二段鹽水預熱器，用蒸汽進一步補充加熱鹽水，加熱到鹽水溫度在 6080c間，再經(jīng)鹽水總管、

14、支管連續(xù)均衡地分別送入各臺電解槽5進行電解。電解生成的氯氣從電解槽蓋頂部支管導入氯氣總管，送到氯氣處理工段.氫氣從電解槽陰極箱上部支管經(jīng)斷電器斷電后匯集入氫氣總管，經(jīng)一段鹽水預熱器預熱鹽水降溫后送氫氣處理工段。 生成的含氫氧化鈉11 %的電解液經(jīng)堿液斷電器斷電后從電解槽下側(cè)流出導入電解液總管，匯集于電解液貯槽6中，再經(jīng)泵7輸送到蒸發(fā)工段進行蒸發(fā)濃縮。（四）主要設備及作用金屬陽極電解槽是隔膜電解槽的兩大類型之一，其結(jié)構(gòu)如圖212。隔膜電解槽是隔膜法電解食鹽溶液制取氯氣、氫氣、燒堿的主要設備。是我國發(fā)展比較成熟的一種 技術(shù)。隔膜電解槽示意圖如圖213。電解槽主要由槽蓋、陰極箱、陽極組合件三大部分組

15、成。金屬陽極電解槽的槽蓋多數(shù)采用鋼板焊接制成，內(nèi)襯橡膠防腐蝕層。在槽蓋的頂部有氯氣出口孔，側(cè)面有鹽水注入口，槽蓋前側(cè)面裝有液面計便于掌握電解槽內(nèi)鹽水液位 高低。槽蓋上還裝有氯氣壓力表和取樣孔。陰極箱是由陰極鐵絲網(wǎng)袋、鋼板外殼和陰極導電鋼 板組合成一個完整的陰極導電系統(tǒng)。在陰極箱的外殼下 端有電解液導出管，上方有氫氣出口管。金屬陽極電解槽陽極組合件是由鈦 -鋼-銅三板疊合組成，上層2mmi板作為防腐 蝕層，中層20mnffi板作支撐層，下層16mnffi板作為陽極導電板.涂有釘層的鈦陽極片通過銅螺絲、銅螺母聯(lián)接固定在下層陽極銅導電板上, 電流由此導入。槽蓋與陰極箱、阻極箱與陽極組合件之間可用“陶

16、泥瀝清軟封料”外圍麻繩進行密封 以免鹽水泄漏，也可采用橡膠墊片加絕緣螺栓聯(lián)接密封。二、離子膜工段（一）工藝原理以食鹽水為原料的離子膜法電解工藝，因離子交換膜性能要求，進離子膜電解槽的鹽水質(zhì)量必須嚴格控制，不然將影響離子交換膜性能的發(fā)揮和使用壽命以及產(chǎn)品的質(zhì)量。因此本工段的任務是：（1）將送來的一次精制鹽水再經(jīng)過一次精密過濾，使鹽水中的懸浮物達到&iPPm送二次精制；（2）將上述過濾后的合格鹽水，經(jīng)二次精制處理即采用樹脂吸咐（使用過的樹脂經(jīng)處理后再生），使鹽水中的ca2+、Mg+雜質(zhì)含量達到0 20ppb,送離子膜電解槽；（3）合格的二次精制鹽水在電解槽內(nèi)經(jīng)通電電解，得到合格的氫氧化鈉，

17、然后經(jīng)冷卻、計量后送成品槽；（4）電解副產(chǎn)品氯氣和氫氣，分別送氯處理和氫處理后.生產(chǎn)相應的氯、氫產(chǎn)品；食鹽水經(jīng)電解后流出的淡鹽水，經(jīng)脫氯裝置除去鹽水中的游離氯，使游離氯含量達到標準，然后將脫氯后合格的淡鹽水送回化鹽工段再化鹽使用。（二）主要工藝控制指標1、經(jīng)鹽水過濾器一次精制鹽水質(zhì)量指標NaCI 31031 5g/LNaOH <0, 6g/LNaCO<0. 5g/LCa+Mg < 10Ppm(以 CaC#算)Sr<2, 5mLzLBa<0. 1ppmFe<0. 1ppmSi020 15PpmCQ-<10g/L2、進螫合樹脂塔過濾鹽水質(zhì)量指標NaCI31

18、0315g/L(2)pH9± 0. 5溫度 60- ± 5 c以上(4)Ca+Mg 5ppm(按照 CaC以下Sr2.5mg/L(按照Sr)以下(6)Ba0.1ppm以下(7)Fe0.Ippm以下一一 2+,SC<4g/LHg<10ppmS(含懸浮固體重)<10ppm其它的重金屬<0.2ppm個別金屬Al< 0.1ppm Mn < 0.05ppm Cr<0.05ppm(9)ClC -不存在(10)CIC3-10g/L 以下(11)SC42-4g/L 以下(12)S 1ppm 以下(但不含有CaMg Sr等固態(tài)物)(13)Hg 10p

19、pm 以下(14)其它重金屬總共0.2ppm以下(8)SiC 215ppm 以下個別金屬A1 O.Ippm 以下3、進離子膜電解梢一次精制鹽水質(zhì)量指標NaCI 31 0-31 5g /LSiO 2Ca+Mg< 20ppb(以 Ca計算)CIQ-Sr<0.IppmSO2+Ba<0.1ppm其它重金屬總量Fe<0.1ppm個別金屬：Mn < 0.05ppm4、出離子膜電解梢各物料質(zhì)量指標(1)氫氧化鈉33± 0.15 %含氫NaCI /NaOH 0 80Ppm(3)氫氣H2Fe 2Q< 8ppm(4)淡鹽水氯氣NaCI210CI 2>97%pH2

20、含 02<2. 5%CIO -5、出脫氯塔淡鹽水質(zhì)量指標NaCI210± 10g/LpH7Mn 0.05ppm以下Cr 0.05ppm以下<15ppm<10g/L04g/L<0.2ppmAI < 0.1ppmCr0 0.05ppm<0.1 %>99%士 10g/ L4<2g/L86、各操作壓力炭素過濾器操作壓差<0.2MPa清洗加壓操作壓力0.45MPa螯合樹脂塔壓差<0.12MPa電槽陰極大于陽極壓力100mmH2。7、各操作溫度一次精制鹽水溫度>45 CC1 2 壓力 0± 10mm2OH2 壓力1001

21、0mm H2O脫氯鼓風機壓力900-1100mm H 2O過濾鹽水溫度60± 5c電槽槽溫 85± 3 c脫氯塔回收氯冷卻溫度< 40 C吸收液苛性鈉溫度<40C（三）工藝流程圖2-2-1為離子膜法制堿工藝流程圖。原鹽經(jīng)溶解、反應、沉泊.砂濾后，制成 一次精制鹽水，該一次精制鹽水進入本工段后，加入適量的亞硫酸鈉以除去微量的游離氯，同時加入適量的海解夙應原料盆盆冰砂謔器晚飆整=一戊祖水氣制 過慮繇it赤過法 二;“把1KH制狎含忖脂卷L一圖 2 2 - 1離子膜法制斌工藝流程圖a-纖維素助濾劑，然后用泵送入鹽水過濾器進行過濾，經(jīng)過濾后的鹽水，具懸浮物含量達到規(guī)定指

22、標& lppm,再經(jīng)加熱使溫度達到60 士 5C,并用pH自控調(diào)節(jié)使pH控制在9 士 0.5。將上述符合質(zhì)量指標的鹽水，用泵送入螯合樹脂塔進行螯合處理.使鹽水中Ca2 Mg+雜質(zhì)含量達到20ppb以下，此鹽水稱二次精制鹽水。二次精制鹽水再經(jīng)加熱 ，用泵送 離子膜電解槽陽極側(cè).加熱溫度視電解槽槽溫而調(diào)節(jié)，一般冬季比夏季高一些.以保證 槽溫穩(wěn)定在85 ± 31。在電解槽的陰極側(cè)，加入與堿濃度相當?shù)募兯?以保證產(chǎn)品濃度穩(wěn)定在規(guī)定的指標范圍內(nèi)（3035%）。在直流電作用下經(jīng)電解，在陰極側(cè)流出規(guī)定濃度的氫氧化鈉，經(jīng)冷卻、計量后送入成品貯槽或再經(jīng)蒸發(fā)濃縮到規(guī)定濃度；在陰極側(cè) 上方，放出

23、副產(chǎn)品氫氣送氫處理工序。在電解槽的陽極側(cè).經(jīng)電解后的淡鹽水流入貯槽 經(jīng)加酸用pH自動調(diào)節(jié)計使pH調(diào)節(jié)在2左右，以使大部分的氯酸鹽和次氯酸鹽分解，分 解出的氯氣并入總管，淡鹽水再用泵送入脫氯塔。經(jīng)脫氯后合格的淡鹽水則用泵送回化圉 2- 2 2碳索營過濾器鹽工段再使用.脫氯如是采用真空脫除.則脫出的氯氣并入氯總管；如是用空氣吹除的，則脫出之氯氣需用20%的氫氧化鈉進行循環(huán)吸收，制成10%的次氯酸鈉.在陽極側(cè)上部放出的氯 氣，則送入氯氣處理工段。（四）主要設備及作用和工作原理1、鹽水過濾器鹽水過濾器的作用是使一次精制鹽水經(jīng)過濾除去所含微量懸浮物，指標為0 1Ppm離子膜法制堿工藝中，要求鹽水中的懸浮

24、物含量控制在1ppm以下。以防止鹽水中所含微細懸浮物引起膜的堵塞而導致槽電壓上升。然使用傳統(tǒng)的砂 過濾器，鹽水中的懸浮物含量一般在 510Ppm因此，必須再經(jīng)過一次精密過濾。實習工廠采用碳素管式過濾器碳素管過濾器的外殼由鋼襯橡膠防腐層. 內(nèi)部由多組炭系管均勻固定在花板上. 其結(jié) 構(gòu)見圖2-2-2所示。碳素管式過濾面積由生產(chǎn)能力大小而定一般年產(chǎn) l萬噸規(guī)模的過 濾面積約在78吊，使用壽命在810年。碳素管式過濾器由純凝經(jīng)燒結(jié)后制成，外徑120mm內(nèi)徑70mm,長度500mm為圓筒狀元件。碳素管式過濾器的特點是經(jīng)一定時間使用后，可經(jīng)再生 恢復重新使用。碳素管的過濾原理見圖2 2 3。一次精制鹽水從

25、圓 筒的外部流入圓筒的內(nèi)部進行過濾.懸浮物在碳素管外被截 流。為了保持最高的過濾精度.首先在碳素管外先預涂上一 層助濾劑，預涂層的厚度約為23mm同時采用助濾劑添加 方式，使定量的助濾劑與一次精制鹽水混合后送過濾器過 濾，過濾時初始阻力0.02MPa,隨著鹽水中懸浮物的積累， 其阻力逐漸上升，當升到 0.150.20MP時，應停止使用予E2-2-3 碳未省過浣原理0.15-0.20MPa,而使用以清洗再生.但如當鹽水中懸浮物含量低時，即使壓力未上升到 時間達到48小時；則也需停止使用予以清洗再生，以保持長久穩(wěn)定地運行。碳素管的清 洗再生，是將清洗液從管內(nèi)向管外反洗，并通入 0.45MPa的壓縮

26、空氣，當迅速打開專用排液閥時，鹽水因受到壓縮空氣的壓力迅速由管的內(nèi)側(cè)流向管的外側(cè)，同時將炭素管外 的預涂層和被截留的懸浮物濾餅，同時從過濾管上脫落除去，然后經(jīng)過各步清洗，則可 完全恢復原有性能而重復使用2、螯合樹脂塔螯合樹脂塔通常是二臺或三臺串聯(lián)使用，具作用是將一次精致鹽水中C4+、Mg+雜質(zhì)含量降低到20ppb以下，以符合離子膜工藝的需要。螯合樹脂謂螯合樹脂塔的外殼由鋼板制成，內(nèi)襯特殊的低鈣鎂 橡膠防腐層。塔內(nèi)填裝一定量的帶有螯合基團的特種離 子交換樹脂，樹脂的特點是對金屬離子有極強的選擇 性。第二個特點是再生效率高，即在使用一定周期后， 可通過酸、堿、純水的清洗.將螯合的金屬離子解脫恢 復

27、原有的交換容量，以重新再進行螯合處理。在使用贅合樹脂處理鹽水中，必須注意下列二點：(1)物料中不能帶有氧化劑， (2)物料中有能帶有油狀物。因油將使螯合樹脂顆粒表面生成一層油膜. 從而降低其離子交換的功能。螯合樹脂塔的結(jié)構(gòu)如圖2 2 4所示。3、離子膜電解梢離子膜電解槽是離子膜制堿生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設備，它的作用是將進入的合格的二次精致鹽水經(jīng)通電電解，生產(chǎn)出低鹽、高純、高濃度的氫氧化鈉產(chǎn)品.同時得到聯(lián)產(chǎn)氯 和氫氣。其生產(chǎn)原理如圖225所示離子交換膜電解食鹽法，是用陽離 子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極 室，這層膜只允許鈉離子穿透，而對氫 氧根離子起阻止作用，另還能阻止氯化 鈉的擴散，從而達到生產(chǎn)

28、低鹽、高純、 高濃度氫氧化鈉產(chǎn)品的目的。陽桂圖225 高孑模制堿生產(chǎn)原理第三部分氫氣和氯氣處理工段從電解槽出來的濕氯氣和濕氫氣， 溫度約為8090? C,并為水蒸氣所飽和。濕氯氣 具有強烈的腐蝕性，只有鈦、玻璃、橡膠、玻璃鋼（FRP等少數(shù)材料可以耐濕氯氣的腐 蝕。另外為便于運輸和使用，也需要對濕氯氣進行加工處理。氫氣的純度雖然很高，可 達99%以上，但含有少量的堿霧和大量的水蒸氣，也需要進行處理。本工段的另一重要任務是通過氯氣和氫氣的進出口回流量的調(diào)節(jié)來達到電解槽陽極室和陰極室的壓力平衡，保證電解槽的安全運行。一、氫氣處理（一）工藝原理來自電解槽的氫氣進入氫氣-鹽水熱交換器，氫氣溫度可降至50

29、? C左右，而鹽水溫度約能提高10? C.這樣使氫氣中所帶出的一部分余熱得到回收。冷卻后的氫氣再進 入氫氣洗滌塔內(nèi)。用工業(yè) 上水對其進行洗滌和冷卻，氫氣中大部分雜質(zhì)（鹽霧和堿霧） 及水蒸氣被冷卻水帶走并排入下水道。氫氣則從塔頂出來，經(jīng)水氣分離器分離后，由風 機送到氫氣柜或使用氫氣的部門。（二）工藝流程（t<2作保爐包律） 國31一1 氫氣處理流程圖圖3-1-1是氫氣處理流程圖，來自電解槽陰極的氫氣首先進入氫氣洗滌塔，此塔 為一空塔，內(nèi)裝數(shù)層噴淋裝置，冷卻水經(jīng)噴水裝置，自塔頂噴淋下來，與自塔底進入的 氫氣相遇，進行冷卻和洗滌，氫氣所帶的大部分水蒸氣和堿霧，便被洗滌下來，隨同用 過的冷卻水一

30、起排出。從洗滌塔出來的氫氣分為兩部分，一部分經(jīng)過H2風機輸送到冷卻塔進一步冷卻，然后由緩沖罐分配：到片堿工段作加熱介質(zhì)，到與C12反應以及到氫壓站。另一部分由氫氣壓縮機輸送到水霧捕集器，然后輸送給用戶使用。壓縮過程中使用 N作保護氣體。（三）主要設備及作用和工作原理1、水洗塔將氫氣中夾帶的堿霧除去，同時降低氣體溫度，從而除去其中所含的大部分飽和水蒸氣，使氫氣得到初步凈化2、捕集器可減少冷卻后氫氣中殘存的霧滴狀冷凝水及堿霧，減少其對氫氣壓縮機的腐蝕（一）工藝原理氯氣處理工段是氯堿生產(chǎn)廠中聯(lián)接電解槽與用氯部門的工序，起著承上啟下的作用,也是穩(wěn)定電解槽正常運行、確保安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由食鹽水溶液電

31、解，其陽極產(chǎn)物 是溫度較高、并伴有飽和水蒸汽及夾帶一定鹽霧雜質(zhì)的濕氯氣，每噸氣相的濕含量可達 0.3381噸以上。這種濕氯氣對鋼鐵及大多數(shù)金屬有強烈的腐蝕作用，只有少量的稀土及 貴金屬或非金屬材料在一定條件下才能抵御濕氯氣的腐蝕，從而使氯產(chǎn)品的生產(chǎn)和氣氯 的輸送發(fā)生困難。而干燥脫水的氯氣在通常條件下對鋼鐵等常用材料的腐蝕是比較小的。 詳見表3-1 o表3-1氯氣對鋼鐵腐蝕速率表氣相中含水分，%年腐蝕速率，mm/a氣相中含水分，%年腐蝕速率，mm/a0.005670.01070.08700.1140.016700.04570.14400.150.02060.0510.3300.380.02830

32、.061由表3-l可知，對濕氯氣的脫水干燥是生產(chǎn)、輸送、使用氯氣過程所必須的。氯氣 處理的目的就在于除去濕氯氣中的水分，使之成為含濕量甚微的干燥氯氣，以適應氯氣 輸送和氯產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，由此可見，氯氣處理的任務就是將電解槽陽極析出的飽含水蒸 汽的高溫濕氯氣進行冷卻除沫、干燥脫水、除霧凈化 ，再壓縮輸送到各用氯部門，經(jīng)過處 理后，氯氣中的含水量降至 0. 01%以下，基本不含酸霧，成為合格的氯氣.除此之外還應 調(diào)節(jié)濕氯氣出電槽總管時的負壓以及在緊急故障情況下將事故氯氣進行處理，不使其外泄。0 .0330.1 0.12MPa0.21MPa （表壓）0.38MPa （表壓）（二）主要工藝指標1 .壓

33、力電槽出口總管壓力一 0.2 0.3kPa氯氣透平機一段進口壓力 0.085MPa氯氣透平機一段出口壓力 0.0350.042MPa （表壓）氯氣透平機二段進口壓力0.040MPa （表壓）氯氣透平機二段出口壓力（表壓）氯氣透平機三段進口壓力0.080.10MPa（表壓）氯氣透平機三段出口壓力 0.180.23MPa（表壓）氯氣透平機四段進口壓力 0.16氯氣透平機四段出口壓力0.28 密封室充氣壓力2.53.5kPa （表壓）密封室抽氣壓力 12kPa （表壓）油過濾器出口壓力 0.35M Pa （表壓）前軸承進口 0.080.12MPa （表壓）后軸承進口油壓0.080.12MPa（表壓）

34、增速箱進口油壓 0.150.l8MPa（表壓）油封壓力 70150mmz由（表壓）貯氣罐壓力0.6MPa （表壓）以下2 .溫度干燥密封氣輸出壓力0.05 0.1MPa （表壓）再生密封氣壓力0.05MPa （表壓）泡沫千燥塔阻力降5.56.5kPa （表壓）工業(yè)水壓力 0.12MPa 以上I段鈦冷卻器出口氣相溫度 40c以下n段鈦冷卻器出口氣相溫度1114c出泡沫塔干燥后氯氣溫度20C冷凍氯化鈣溶液溫度612c氯氣透平機進機溫度20C氯氣透平機一段出口溫度90C氯氣透平機二段進口溫度38 C氯氣透平機二段出口溫度90C氯氣透平機三段進口溫度38C氯氣透平機三段出口溫度90C氯氣透平機四段進口

35、溫度38C氯氣透平機四段出口溫度90C止推軸承溫度4550C前軸承溫度4550c后軸承溫度4550C增速器軸承溫度4045C前軸承回油溫度3545C后軸承回油溫度545c增速箱回油溫度4550c潤滑油溫度20c以上，20 C無合閘訊號電爐出口溫度 150 200 C凈化器出口密封氣溫度 40 C（三）工藝流程圖3-2-1是氯氣處理流程圖。來自電解 槽陽極的高溫濕氯氣經(jīng)濕氯氣緩沖器的分配，進入工業(yè)水列管冷卻器，由工業(yè)水進行冷卻，使氣相溫度降至相40 c以下，再進入鹽水冷卻器，用6 10 c的氯化鈣溶液進行冷卻，使氣相溫度降至 11 14 C 。但 氣相溫度不可降得過低，若低于10 C的話（如9

36、.6 C ），濕氯氣易形成Cl2g 8H2O的 氯水結(jié)晶物，從而使設備、管道結(jié)冰堵塞。經(jīng)冷卻后的氣相進入水沫過濾器除去氣相中 夾帶的游離水，再進入泡沫干燥塔。氣相自下而上分別依次穿過五塊塔板，與自上而下圖2-C1）處理工藝流程圖的硫酸在塔板上錯流接觸，進行吸收傳質(zhì)，氣相中的水分被硫酸吸收掉，氣相出泡沫干燥塔頂部時，已成為含濕量低于100Ppm的合格氯氣。98%的濃硫酸經(jīng)鹽水冷卻至10 C 后被送入濃酸高位槽，分二路進泡沫干燥塔。一路經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)進入泡沫塔第一塊塔板（由 上往下數(shù)），與氯氣接觸吸收微量水分，由外溢流進入泡沫塔第二塊塔板，再與氯氣接觸 吸收微量水分，外溢流經(jīng)液封去循環(huán)槽，由循環(huán)泵抽吸

37、經(jīng)硫酸冷卻器冷卻后再去濃硫酸 高位槽，循環(huán)使用，另一路經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)進入泡沫干燥塔第三塊塔板，與氯氣接觸吸收水分后經(jīng)內(nèi)溢流進入第四塊塔板。來自稀酸冷卻器的功10 C、濃度為72 %的稀硫酸進入泡沫塔第四塊塔板，與來自第三塊塔板內(nèi)道流的濃酸混成濃度為 80 %的吸收液，大 量吸收濕飯氣中水分，外溢流進入第五塊塔板，繼續(xù)大量吸收濕氯 氣中的水分，使?jié)舛冗_到 72 的稀硫酸經(jīng)液封與塔底酸一同進入稀映循環(huán)槽，在確保正常循環(huán)量的前提下，多余的一部分稀酸溢入廢酸槽。正常量的稀酸由稀酸循環(huán)泵抽吸經(jīng)硫酸冷卻器冷卻后再注入泡沫塔第四塊塔板循環(huán)使用。出泡沫塔的干燥氯氣進入酸霧過濾器自凈去除酸霧，進入氯氣離心式壓縮機，

38、經(jīng)四段事轎冷卻達到常溫，保持0.38MPa。 （表壓）以下的排出壓力，經(jīng)分配臺送至各用氯部門。（四）主要設備及作用和工作原理1、安全水封其結(jié)構(gòu)示意見圖3 22 o濕氯氣安裝于電 解聲氣總管的旁路上，一頭與電解氯氣總管相連， 另一端與事故氯氣處理塔相通，中間有隔板相隔, 掖封高度60mm。其作用屬當抓氣處理的負壓系 統(tǒng)因突發(fā)故障發(fā)生正壓時，帶壓的事故氯氣便將 水封沖掉，往事故氯氣處理塔泄壓，用堿液進行 吸收處理，以保護氯氣負壓系統(tǒng)的管道、設備， 直至電解槽的安全。水封高度的確定應充分考慮 系統(tǒng)所能承受的最大正壓沖擊。2、鈦列管冷卻器書自故氣總餐結(jié)構(gòu)由上封頭（上端蓋）、列管殼體及下封頭（下端蓋）三

39、個部分組成，詳見圖 3-2-3 o列管殼體由鈦制列管束、折流擋板、定距桿，上下分布管板等構(gòu)成.鈦對濕氯氣 的抗腐蝕性能極好，鈦列管傳熱效果也很好。一般將其制成浮頭式結(jié)構(gòu)，浮頭處有填料 函密封。在管程走氣相濕氯氣時，簡體外殼及折流擋板可用碳鋼，上下封頭可以用鈦、鋼 襯膠或聚氯乙烯。在殼程走濕氯氣時， 筒體外殼、折流擋板，上下管板、列管束均需用鈦 材，而上下封頭可采用聚氯乙烯、碳鋼。這可視實際工藝之需而定圖”"5泡沫干燎塔鈦列管冷卻器在工段冷卻時采用工業(yè)水作為冷卻劑，n段冷卻時采用冷凍淡水或冷凍氯化鈣溶液作為冷卻劑。在實際生產(chǎn)過程中，氣相濕氯氣走殼程，傳熱系數(shù)可以提高 較多；而氣相濕氯氣

40、走管程，傳熱系數(shù)較低。但造價投資則前者高于后者。鈦列管冷卻 器的作用在于將電解來的濕氯氣要冷卻器本 體的管程或殼程中與冷卻劑溶液工業(yè)水或氯 化鈣溶液經(jīng)鈦列管管壁進行間接的傳熱，移 走氣相中所帶的熱量，達到降低溫度的目的, 使氣相中含水量大幅度減少。3、水沫過濾器水沫過濾器是上封頭、過濾層簡體組成 的圓筒體。過濾層簡體由上壓蓋、絲網(wǎng)過濾 層（系絲網(wǎng)填料盤卷而成）、底板等構(gòu)成。詳 見圖3 2 4所示。整個設備用硬質(zhì)聚氯乙烯制成；絲網(wǎng)可采用聚乙烯、金屬絲（鈦絲）等，其寬度為150mm水沫過濾器的作用在于通過絲網(wǎng)層捕集、過濾去除氣相中夾帶的游離水分，這圖75水辣過濾器樣可以降低用于干燥脫水的吸收劑硫酸

41、 的單耗，并有效地防止游離水隨氣相帶入干燥塔。一般除 沫效率可達98%以上。4、泡沫干燥塔泡沫干燥塔是應用得十分廣泛的氣液傳質(zhì)設備，屬于板式塔的一種。泡沫干燥塔是 由一個圓柱形殼體和按一定間距、水平設置的若干塔板組成。泡沫塔的簡體上有塔板、 內(nèi)外濫流管、受液盤等，詳見圖 3-2-5所示。全塔共設置數(shù)塊塔板，塔板上按生產(chǎn)負 荷及一定開孔率開設相當比例的篩孔。篩孔可以是上下相同直徑的直通孔，也可以是上 孔徑小、下孔徑大的異徑噴嘴孔。目前強化型泡沫塔正在推廣，它采用外溢流、大液流 循環(huán)方式，確保輸送氣體負荷適應生產(chǎn)的需要。5、氯氣透平壓縮機氯氣透平壓縮機，是全廠相當關(guān)鍵的氯氣壓縮、輸送設備，具安全運

42、行與否將直接 影響到全廠的生產(chǎn)、氯氣離心式壓縮機是個系統(tǒng)工程，它由主機系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、密T圖3-2-6氯氣透平壓縮機封氣系統(tǒng)、儀表電氣自控聯(lián)鎖系統(tǒng)、事故氯氣處理系統(tǒng)等組成，簡稱其為機組。其構(gòu)成 詳見圖3 2 6所示。國產(chǎn)氯氣離心式壓縮機型號為 LLY -1 -4 -60 -3700 ,為單機殼、單吸人、雙支承、四段壓縮的結(jié)構(gòu)。整個主機由轉(zhuǎn)子與固定元件組成，轉(zhuǎn)動部分由葉輪、主軸、聯(lián)軸器、推力盤組成；固定元件由機殼、擴壓器、氣密裝置、排氣蝸殼、軸承等組成。機組工作轉(zhuǎn)速10407r / min ，是由 985r / min 的電機通過xR 行星式增速箱獲得，潤滑系統(tǒng)采用強制供油潤滑，軸承采用了動壓

43、軸承，端面密封則采用抽、充氣相結(jié)合的梳齒型迷宮密封。氯氣離心式壓縮機目前是國內(nèi)外較為先進的設備，其作用是抽吸電解槽陽極產(chǎn)物氯氣，在經(jīng)預處理后達到相當高的氯氣質(zhì)量（含水分小于100ppm ，不含酸霧）,進行連續(xù)四段壓縮，使其達到 0.38MPa （表）的排出壓力，輸送至各個氯產(chǎn)品生產(chǎn)工序。圖3一？ 一了中可冷卻囂6、中間冷卻器中間冷卻器又稱級間冷卻器或段問冷卻器， 是類似于 列管冷卻器的圓筒體列管束的多程熱交換器。 它分上、下 封頭和筒體三部分，如圖327所示。上封頭為橢圓形， 并有隔板，以使水實現(xiàn)多程段循環(huán)，還有進、出水口。下 封頭同樣是橢圓形的，也有隔板，并設左右排凈口。而筒 體內(nèi)有列管束，

44、上下管板及折流擋板。中間冷卻器的作用在于將各級排出的高溫氯氣進行間接冷卻，將氣相熱量移走，使氣相盡可能實施等溫壓縮。第四部分片堿工段一、工藝原理將電解工段生產(chǎn)的32%氫氧化鈉的電解液，經(jīng)預熱后，送入三效蒸發(fā)器。以蒸汽加熱除去電解液中部分水分，經(jīng)過一效蒸發(fā)后，含氫氧化鈉 48%,經(jīng)過二效蒸發(fā)后含氫氧化鈉56%,最后經(jīng)過三效蒸發(fā)后將電解液深縮到含氫氧化鈉98%或99%以上，其次再由片堿機生產(chǎn)固堿，同時將在深縮過程中的結(jié)晶鹽分離。化配成回收鹽水返回化鹽工段。重新循環(huán)使用二、主要工藝指標蒸汽壓力一效0.6870.785MPa二效0.2940.343MPa三效0.049-0.098MPa真空度 三效 7

45、4.66kPa冷堿溫度<50 蒸堿濃度冬季（1、4季度）410425 g/L夏季（2、3季度）415435g/ L蒸發(fā)回收鹽水含 NaOK 2.2g/L含 NaCl250280 g/L離心機油泵壓力0.981l.47MPa成品堿含 NaOH30.00- 31.10%含 NaCK 4.7 %含 Ns2CC3<0.80%含F(xiàn)e203 0.011 三、工藝流程（附工藝流程圖）從電解工段過來的含32%的氫氧化鈉由H2燃燒預熱后送入一效蒸發(fā)器濃縮為含 48的氫氧化鈉，然后送入二效蒸發(fā)器濃縮為含56的氫氧化鈉，再送入三效蒸發(fā)器濃縮為含99或98的氫氧化鈉。通過三效后，再經(jīng)過片堿機，最后到成品堿

46、。四、主要設備及作用和工作原理1. EV-1 ：一效降膜蒸發(fā)器，使用常壓水蒸汽，加熱溫度為90左右，內(nèi)不凝性氣體通過表面冷凝器放空，NaOH§液經(jīng)一效蒸發(fā)后濃度變?yōu)?8%2. EV-2 ：二效降膜蒸發(fā)器，使用高壓水蒸氣，加熱溫度為150，蒸發(fā)出來的水蒸氣作為一效蒸發(fā)的供熱介質(zhì)，NaOH§液經(jīng)二效蒸發(fā)后濃度變?yōu)?6%3. EV-3 ：三效降膜濃縮器，三效中的堿的溫度為340，因此溫度較高，故使用熔鹽作為供熱介質(zhì)，蒸出來的蒸汽作為一效蒸發(fā)的供熱介質(zhì)，NaOH溶液經(jīng)三效蒸發(fā)后濃度變?yōu)?8%以上；4. T-1 ：熔鹽槽H-1 ：熔鹽加熱爐B-2:H2 加熱爐因為H2 燃燒溫度很高, 作為熔鹽的加熱介質(zhì)在熔鹽加熱爐中加熱, 使熔鹽達到一定的溫度, 然后熔鹽與三效中的堿換熱后, 冷卻的熔鹽再由泵壓至上部,再由H2燃燒供熱,循環(huán)使用；5. T-6 ：蒸汽冷凝槽，二效蒸發(fā)后的蒸汽在此處冷凝；6. T-9 ： 50%堿貯槽，根據(jù)不同濃度原料堿的需要，此處可得到50%液堿，可降低成本；7. F-1:片堿機，在片堿機中冷卻形成NaO削體，稱重，罐裝，輸送至倉庫