離子膜燒堿裝置工藝培訓(xùn)課件剖析

1、離子膜燒堿裝置工藝培訓(xùn)課件一、裝置簡(jiǎn)介巴陵石化環(huán)氧樹脂事業(yè)部有二套離子膜燒堿生產(chǎn)裝置，一是1993年建成投產(chǎn)采用日本旭化成公司強(qiáng)制式循環(huán)電槽工藝的20000t/a離子膜裝置，一是2001年12月份建成投產(chǎn)采用日本旭化成自然式循環(huán)電槽工藝的50000t/a離子膜裝置。二、燒堿制堿技術(shù)的發(fā)展歷程燒堿從電石法、水銀法、隔膜陽極法發(fā)展到離子膜制堿技術(shù)。離子膜燒堿制堿技術(shù)是十九世紀(jì)60年代開始進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)，最早由美國杜邦、日本旭化成、西歐伍德等化工公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。主要是膜和相應(yīng)電解槽的發(fā)展決定離子膜制堿技術(shù)。膜和電解槽的發(fā)展歷程與離子膜燒堿技術(shù)發(fā)展是同步的，目前離子膜只有美國杜邦、日本旭化成、旭硝子公

2、司生產(chǎn)，我國去年開始山東東岳集團(tuán)才開始生產(chǎn)出用于強(qiáng)制循環(huán)的膜。電解槽從最開始的單級(jí)式電解槽發(fā)展到強(qiáng)制循環(huán)電解槽、自然循環(huán)電解槽、高電密電解槽、零極距電解槽及零極距高電密電解槽。三、裝置工序簡(jiǎn)介裝置分為20000t/a離子膜裝置精制、電解工序、氫處理工序，氯氣送50000t/a離子膜裝置氯干燥處理；50000t/a離子膜裝置分為精制工序、電解工序、淡鹽水脫氯工序、蒸發(fā)工序、氯氣處理工序、氫處理工序。四、原材料產(chǎn)品簡(jiǎn)紹產(chǎn)品性質(zhì)30%離子膜燒堿化學(xué)分子式NaOH，比重約1.3左右，分子量40,凝固點(diǎn)4.659，生成熱101.99千卡/克分子，熔點(diǎn)318.49、沸點(diǎn)13909。30%離子膜燒堿為無色粘

3、狀液體，呈強(qiáng)堿性，對(duì)皮膚、角膜、動(dòng)物纖維有強(qiáng)腐蝕性，可吸收氯氣和二氧化碳。離子膜燒堿廣泛用于造紙、冶金、紡織、無機(jī)化工、軍工領(lǐng)域，是一種基本無機(jī)化工原料。氯氣(Cl2)氯氣化學(xué)分子式CI2，在常溫常壓下為黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體。密度為3.21，是空氣的2.45倍。易溶于堿溶液、二硫化碳和四氯化碳，難溶于飽和食鹽水。在常溫下，氯氣被加壓到0.60.8MPa或在常壓下冷卻到-35409時(shí)就能液化為黃綠色透明液體。液氯的密度為1.47，熔點(diǎn)-1029，沸點(diǎn)-34.69，氣化熱62kcal/kg(369)o氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，是一種活潑的非金屬。液氯為第二類危險(xiǎn)化學(xué)品，人體吸入濃度為2.5mg

4、/m的氯氣時(shí)，就會(huì)死亡。氯氣爆炸的危害包括兩部分：爆炸本身造成的危害及泄漏的氯氣造成的二次危害常溫下水中的溶解度為57g/l，濕氯氣對(duì)絕大部分金屬具有強(qiáng)烈的腐蝕性。氯氣與氫氣混合后在溫度和光的作用下可形成爆炸性氣體，其爆炸范圍為氯含氫496%。干氯氣和金屬鈦會(huì)發(fā)生劇烈燃燒反應(yīng)，甚至發(fā)生爆炸，生成TiCI4，濕CI2中由于大量的水分存在，鈦管表面生成一層TiO2保護(hù)膜，保護(hù)鈦設(shè)備不受腐蝕，因此防止?jié)馛I2變干CI2而發(fā)生反應(yīng)。工藝控制經(jīng)鈦冷卻器被冷凍水冷卻時(shí)的Cl2溫度不得小于129。氯氣是一種有毒氣體，空氣中含氯量超過90mg/I時(shí)，會(huì)引起咳嗽，短時(shí)間內(nèi)即可中毒。氯氣化學(xué)性質(zhì)活潑，可與多種元素

5、化合，也能與許多化合物起反應(yīng)，所以在自然界中游離狀態(tài)存在者極少。氫氣氫氣是無色無味易爆氣體，相對(duì)比重為0.069（空氣為1），密度為0.089g/l，比空氣輕14.5倍，在空氣中燃燒生成水，其燃燒熱為1.08x104kJ/m3，熱容為Cp=14.24J/g°C（0200°C），電化當(dāng)量為0.0373。氫氣難溶于水，在常溫常壓下，每升水可溶入0.02升氫氣，在氣體中氫氣的擴(kuò)散速度和導(dǎo)熱性最高，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.649kJ/mhrK（約比空氣大7倍）氫氣與空氣混合可形成爆炸性氣體，其爆炸極限為474.2%（體積百分比）。氫氣也是一種還原劑，能與很多氧化物反應(yīng)生成水。原材料簡(jiǎn)介鹽水

6、外觀為無色透明水溶液，可被水無限稀釋，常溫常壓下的Cl2溶解度為12g/L，比重為1仃，比熱為3.26J/g，沸點(diǎn)為107C，為電的良導(dǎo)體，對(duì)金屬易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。原材料規(guī)格性能名稱檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)點(diǎn)控制范圍一次鹽水NaClP-114出口300310g/lNaOHP-114出口0.050.2g/lNa2CO3P-114出口0.20.4g/L23Ca2+Mg2+P-114出口W5mg/L游離氯P-114出口無SO42-P-114出口W5g/L固體懸浮物P-114出口W8mg/L總銨P-114出口W4mg/L二次鹽水Ca2+T-160出口W20g/LMg2+T-160出口W20yg/LFe3+T-16

7、0出口W200yg/LSiT-160出口2300口g/LBa2+W1mg/LA13+W0.1mg/LSrW2.5mg/LNa2CO30.40.6g/L23SiW2.3mg/LSO?-W5g/L4I-W0.2mg/L無機(jī)銨W1mg/L總銨W4mg/L游離氯無SSW1mg/L五、工藝原理鹽水精制過濾原理從一次鹽水精制送來的鹽水含有一定量的固體懸浮物。這部分固體懸浮物會(huì)增加進(jìn)入離子交換塔鹽水鈣鎂等雜質(zhì)含量，同時(shí)使離子交換塔中的離子交換樹脂結(jié)塊，因此必須將其除去。離子膜法制堿鹽水精制過程中使用的碳素管過濾器（F-1140）,屬表面過濾，懸浮液置于過濾介質(zhì)的一側(cè)，在過濾開始前先用a-纖維素進(jìn)行預(yù)涂，在過

8、濾器濾芯外形成一層濾餅,防止懸浮物進(jìn)入濾芯內(nèi)部孔道。過濾原件為過濾器F-1140的碳素管，過濾介質(zhì)為a-纖維素為助濾劑的濾餅，鹽水通過濾餅，固體雜質(zhì)被截留于濾餅的表面層，使濾餅不斷增厚，而穿過濾餅的液體則變?yōu)榍鍍舻臑V液。實(shí)際操作過程中，應(yīng)根據(jù)操作結(jié)果對(duì)主體給料和預(yù)涂層進(jìn)行調(diào)整和確認(rèn)。鹽水過濾過程中，由于濾餅（預(yù)涂層）是依靠濾芯兩側(cè)的壓差附在濾芯上的，而壓差又是因?yàn)橛宣}水經(jīng)過而產(chǎn)生，因此，為防止濾餅從濾芯上脫落，在過濾運(yùn)行及切換過程中，必須保持的過濾鹽水流量保持穩(wěn)定，防止鹽水中的懸浮物S.S因?yàn)V餅剝落而穿透濾芯進(jìn)入濾后鹽水系統(tǒng)。此外，鹽水過濾過程中，由于對(duì)過濾器進(jìn)行主體給料，濾餅不斷加厚，當(dāng)過濾

9、壓差增至0.2MPa時(shí)，為保證濾芯安全，應(yīng)切換過濾器。在使用a-纖維素作為預(yù)涂層和主體給料物時(shí)必須徹底除去游離態(tài)的氯，否則會(huì)降低a-纖維素和過濾元件的作用，使其性能變差。2.1.2 離子交換原理鹽水中的Ca2+、Mg2+及其他各種陽離子對(duì)膜電解工藝危害極大。采用常規(guī)化學(xué)處理及沉降得到的鹽水尚不能滿足要求，還必須采用離子交換法進(jìn)一步除去陽離子。離子交換樹脂D403是一種大孔隙螯合型陽離子樹脂。其交換基為亞胺基二乙酸基。當(dāng)溶液中共存有一價(jià)二價(jià)金屬離子時(shí)，Na型螯合樹脂D403選擇性地交換吸附二價(jià)金屬離子，顯示出對(duì)二價(jià)金屬離子的高選擇性、高親和力。Na被金屬陽離子（特別是一價(jià)陽離子）置換，反應(yīng)式如下

10、：2RCH2NHCH2PO3Na2+Ca2+=Ca(RCH2NHCH2PO3Na)2+2Na+螯合樹脂被二價(jià)金屬離子Ca2+、Mg2+交換吸附的絡(luò)合物在低PH的溶液中很容易地解吸(再生)，絡(luò)合物用鹽酸進(jìn)行再生，轉(zhuǎn)換成H型樹脂，反應(yīng)如下：Ca(RCH2NHCH2PO3Na)2+4HCI-RCH2NHCH2PO3H2+CaCl2+2NaClH型樹脂再經(jīng)NaOH再生，轉(zhuǎn)換成Na型樹脂，反應(yīng)如下：RCH2NHCH2PO3H2+2NaOH-RCH2NHCH2PO3Na2+2H2O此時(shí)樹脂又可重新投入使用。當(dāng)鹽水流過一定高度的樹脂層，使鹽水與樹脂充分接觸，將鹽水中高價(jià)金屬陽離子減少至工藝要求水平。因此，不

11、論是再生過程，還是運(yùn)行過程，都應(yīng)保證鹽水與離子交換樹脂有充分的接觸時(shí)間，即要保證鹽水流量不能過高，樹脂層高度不能太低。2.1.3 脫氯原理電解送來的淡鹽水的溶解氯氣約為700800mg/l。如果不在脫氯工序中將這些氯氣除去，會(huì)造成一次鹽水精制工序空氣污染，導(dǎo)致亞硫酸鈉和a-纖維素的過量消耗，并腐蝕管道，損壞鹽水過濾器中的濾芯和離子交換樹脂。因此應(yīng)將其除出。溶解在鹽水中的氯氣，一部分與水反應(yīng)，一部分則以氣體形式游離于水中。Cl2+H2O-HCI+HCIO上述反應(yīng)為可逆反應(yīng)，當(dāng)溶液值降低時(shí)，反應(yīng)平衡向左移動(dòng)，PH增高時(shí)反應(yīng)向右移動(dòng)。采用物理脫氯之前，需加入鹽酸，將鹽水中的氯盡量保持游離氯狀態(tài)而化學(xué)

12、脫氯時(shí)則考慮化學(xué)反應(yīng)的PH值條件。本裝置采用先物理脫氯再化學(xué)脫氯的方法。本裝置物理脫氯采用真空脫氯方法。即利用真空狀態(tài)下，Cl2在空氣及鹽水中的溶解度不同，使鹽水中的Cl2轉(zhuǎn)移至空氣中。由于電槽出口淡鹽水PH值一般在2以上，因此需向淡鹽水中加入鹽酸以降低HCI0濃度?？紤]到設(shè)備及管道性能及經(jīng)濟(jì)性PH值一般控制在1.01.5之間。經(jīng)真空脫氯后的鹽水中含Cl2+CIO-量在1020mg/l，不能達(dá)到回收使用的工藝要求。因此，必須用化學(xué)方法除去。本工序采用Na2SO3作為脫氯還原劑，根據(jù)其堿性條件下的還原性比酸性條件下要強(qiáng)的化學(xué)特性，在化學(xué)脫氯前必須調(diào)節(jié)鹽水PH值。加入Na0H后，鹽水中發(fā)生下列反應(yīng)

13、：Cl2+0H-Cl-+Cl0-+H20HCl0+0H-Cl0-+H20上述條件下，鹽水PH值控制在911之間。加入Na2SO3，鹽水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：S023-+Cl0-Cl-+S024-按氧化還原電位（ORP）計(jì)，鹽水中的ORP值控制在50mv以下。2.1.4 電解原理2.1.4.1主反應(yīng)當(dāng)直流電通過電解質(zhì)的水溶液中時(shí)，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這是由于離子運(yùn)動(dòng)在電極上放電的結(jié)果。在電場(chǎng)作用下，陰離子向陽極運(yùn)動(dòng)并放電，陽離子向陰極運(yùn)動(dòng)并放電。在用離子交換膜工藝生產(chǎn)燒堿時(shí)，陽極和陰極之間裝上選擇性滲透陽離子交換膜。在鹽水循環(huán)經(jīng)陽極室，燒堿循環(huán)經(jīng)陰極室時(shí)，電解得以完成。陽極室放出Cl2，陰極室放出H2

14、，產(chǎn)生NaOH。反應(yīng)式如下：陽極：Cl-1/2Cl2+e-陰極：H2O+e-1/2H2+OH-陰陽極反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的。在陽極室，氯化鈉電離成Na+和CI-。Cl-的電荷遷移到陽極放電而生成Cl2。同時(shí)，Na+通過交換膜進(jìn)入陰極室。在陰極室，H2O變成H2和OH-,0H-和Na+反應(yīng)生成NaOH?？偡磻?yīng)式：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2T+H2t上述反應(yīng)的原理與傳統(tǒng)隔膜法原理基本一致，但在離子膜工藝中，由于電解液充分隔離和鈉離子的選擇性滲透，生產(chǎn)的燒堿純度更高。2.1.4.2電槽副反應(yīng)陽極發(fā)生的副反應(yīng)：生成氯氣部分溶解在鹽水中并發(fā)生相應(yīng)反應(yīng)：Cl2+H2OHOCl+H+2Cl-在反應(yīng)中

15、生成的次氯酸是隨時(shí)可電離的弱酸HOCIOCI-+H+反應(yīng)中生成的次氯酸和次氯酸根離子又引起第三種反應(yīng)：2HOCI+OCI-rCIO3-+2H+2CI-3CI2+3H2OCIO3-+6H+5CI-陽極重要的副反應(yīng)是生成02的反應(yīng)：2HqOtO?+4H+4e-鈉離子的選擇性滲透在離子膜工藝中陽極室中鈉離子可透過膜到達(dá)陰極室，因?yàn)樗c交換膜有親合力。而氫離子和氫氧根具有與膜相似的負(fù)電荷，互相排斥而不能透過膜進(jìn)入陽極室。水通過膜的遷移在膜的兩面上加電壓，鈉離子和水都可從陽極室轉(zhuǎn)移到陰極室。盡管水轉(zhuǎn)移的數(shù)量取決于膜和電解條件，但在電流負(fù)荷為10KA時(shí)約為2.6mh/h，即4.2x10.0x0.0373x

16、18x98x0.95=2625mb/h。因此，氯化鈉的電解率不能簡(jiǎn)單地根據(jù)輸入的電解液和返回的電解液NaCI的濃度計(jì)算出來。金屬氧化物的沉淀電解過程中，陽極液中有金屬陽離子如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Ah+、Ni2+等，這些陽離子接近離子膜時(shí)由于PH值上升，在膜中或膜表面生成氫氧化物沉淀，導(dǎo)致槽電壓升高或電流效率下降。因此，必須保證進(jìn)槽鹽水中金屬陽離子濃度在控制范圍以內(nèi)。電流效率在膜法制堿工藝中，判斷其生產(chǎn)效率的高低的指標(biāo)為“電流效率”?！半娏餍省笔峭ㄟ^與電解相關(guān)的定律及概念得來的。法拉第第一定律：在電解過程中，電極上所產(chǎn)生物質(zhì)的量，與通過電解質(zhì)溶液的電量成正比，即與電流強(qiáng)度及通電時(shí)間成

17、正比。按公式：G=KIt式中：G:電極上生成物質(zhì)的量（克）K:電化當(dāng)量（克/安x時(shí)）I:電流強(qiáng)度（安培）t:通電時(shí)間（小時(shí)）法拉第第二定律:產(chǎn)生一克當(dāng)量的任何物質(zhì)，都需要消耗同樣的電量F。即每生產(chǎn)克當(dāng)量的任何物質(zhì)，需消耗96500庫侖或26.8安x時(shí)的電量。根據(jù)以上定律，可算出電解氯化鈉水溶液時(shí)，各相關(guān)物質(zhì)的電化當(dāng)量如下:NaOH/電化當(dāng)量=1.492克/安x時(shí)Cl2/電化當(dāng)量=1.323克/安x時(shí)H2/電化當(dāng)量=0.0373克/安x時(shí)槽電壓:電解槽的槽電壓由理論分解電壓、過電壓、導(dǎo)體壓降及膜電壓等組成的。1、理論分解電壓：與電解質(zhì)溶液濃度、溫度等有關(guān)。2、過電壓：與電極材質(zhì)、電解質(zhì)溶液濃度、

18、溫度等有關(guān)。3、導(dǎo)體壓降：是由于陰陽極導(dǎo)電體及電解質(zhì)的溶液的電阻引起的。4、膜電壓降：是由于膜的電阻所引起的壓降。電流效率：在電解過程中，電解質(zhì)溶液中常含有一些其它離子，這些離子放電時(shí)會(huì)消耗部分電量，電解時(shí)發(fā)生的副反應(yīng)以及電路漏電等因素也會(huì)引起電量消耗。因此，真正用于生產(chǎn)產(chǎn)品的電量是全部電量的大部分。實(shí)際產(chǎn)量之比與理論產(chǎn)量之比即為電流效率。n（電流效率）=（實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量）xioo%離子膜電解工藝相對(duì)于其它電解食鹽水制堿工業(yè)來說，具有能耗省、產(chǎn)品純度高、生產(chǎn)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。氯氣、氫氣處理由于氫氣對(duì)管路無腐蝕，在我國江南地區(qū)不需干燥，只需對(duì)其進(jìn)行洗滌冷卻除霧。因?yàn)闈衤葰鈱?duì)金屬管路設(shè)備腐蝕十分嚴(yán)

19、重，所以必須進(jìn)行除水處理后再進(jìn)行壓縮送入液氯冷凍工序。從電解槽來的濕氯氣必須首先冷卻至12159除去其中絕大部分水份后，再經(jīng)氯氣干燥系統(tǒng)使干燥氯氣含水降至100PPm以下才可以進(jìn)入氯氣壓縮機(jī)壓縮。本裝置采用濃硫酸作為氯氣的干燥劑：（1）濃硫酸的水蒸汽分壓很低，在常溫下與濕氯氣接觸有很大的干燥推動(dòng)力，能很快吸收氯氣中的水份；濃硫酸與氯氣不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氯氣在濃硫酸中溶解度也很小。氯氣干燥的基本原理是借助于在常溫下濃硫酸液面上水蒸汽分壓大約比進(jìn)入干燥塔氯氣中的水蒸汽分壓要低104倍，這樣大的分壓差是氯氣在瞬間得到干燥的推動(dòng)力。從以下數(shù)據(jù)可以看出：-分壓介質(zhì)條件"水蒸汽分壓（Pa）干燥前2

20、09濕氯氣2333干燥前15°C濕氯氣170740998%硫酸0.33335C98%硫酸0.26740C95%硫酸0.30720C95%硫酸0.2020C85%硫酸3.86715C85%硫酸2.26710C85%硫酸1.6020C80%硫酸12.015C80%硫酸8.010C80%硫酸5.3315C75%硫酸25.333從上表看出，當(dāng)硫酸溫度一定時(shí)，硫酸的濃度愈高，其水蒸汽分壓愈低；當(dāng)硫酸濃度一定時(shí)，硫酸的溫度愈低，則水蒸汽分壓也降低。也就是說硫酸的濃度愈高、溫度愈低，硫酸的干燥能力也就愈大，即氯氣干燥后的水分愈少。但如果硫酸的溫度太低的話，則硫酸與水能形成結(jié)晶水合物而析出。因此原料

21、硫酸與用后的稀硫酸在貯運(yùn)的過程中，尤其在冬季必須控制溫度和濃度，以放防管道堵塞。硫酸濃度、重度與結(jié)晶溫度之間的關(guān)系見下表：h2so4濃密度結(jié)晶溫度h2so4濃密度（209）結(jié)晶溫度度(209)9度g/cm39%g/cm3%601.498-25.8861.787+6.6651.553-35.3881.802+0.568.31.558-45.7901.814-10.2701.610-42.0921.824-25.6751.669-4193.31.829-37.8761.681-28.1941.831-30.8781.704-13.6961.835-13.6801.727-3.0981.836+0.

22、1821.749+4.8991.834+5.7841.769+8.01001.830+10.5從表中可以看出，硫酸濃度在84%時(shí),其結(jié)晶溫度為+89，所以在操作中一般將硫酸溫度控制在不低于109，以防硫酸結(jié)晶堵塞設(shè)備、管道。此外,硫酸與濕氯氣的接觸面積和接觸時(shí)間也是影響干燥效果的重要因素。因此用硫酸干燥濕氯氣時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）硫酸的濃度；（2）硫酸的溫度；（3）硫酸與氯氣的接觸面積和接觸時(shí)間。蒸發(fā)原理本裝置采用二效逆流降膜蒸發(fā)工藝。30%離子膜燒堿從降膜管上端的齒縫分布器把進(jìn)入降膜蒸發(fā)器的堿液均勻分布在降膜管的內(nèi)壁面上，堿液在重力的作用下，沿著豎直管壁從上往下流，管外的加熱蒸汽通過管壁

23、將熱量不斷地傳遞給堿液，蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽高速向下流動(dòng)，并拖曳著堿液在管壁形成一層均勻的液膜，由于液膜極薄，液膜與管壁的熱阻極小，液膜能夠很快從管壁獲得足夠的能量迅速蒸發(fā)去除水分，同時(shí)，液膜在二次蒸汽的作用下迅速地得到更新。六、工藝流程敘述從鹽水工段送來的一次鹽水送入D-110罐中，通過P-114A/B泵送入鹽水過濾器(F-140A/B)前與主體給料罐(D-130)輸出的主體給料液進(jìn)行連續(xù)混合。在過濾器(F-140A/B)中進(jìn)行表面過濾時(shí)，鹽水中的固體懸浮物在通過預(yù)涂層時(shí)被鹽水中的a-纖維素所俘獲，而經(jīng)過濾后的鹽水則送入濾后鹽水罐(D-150)中。過濾器(F-140A/B)實(shí)行切換運(yùn)行，投運(yùn)前

24、須用配有a-纖維素的鹽水溶液(D-120)進(jìn)行預(yù)涂。當(dāng)一過濾器運(yùn)行達(dá)到240小時(shí)或過濾壓降達(dá)0.2MPa時(shí)，必須進(jìn)行切換返洗。在使用前必須重新進(jìn)行預(yù)涂。過濾后的鹽水貯于濾后鹽水罐(D-150)中，由濾后鹽水泵(P-154A/B)送入離子交換塔(T-160A/B/C)進(jìn)行離子交換。離子交換塔實(shí)行兩塔串聯(lián)運(yùn)行，鹽水中的多價(jià)金屬陽離子與螯合樹脂進(jìn)行離子交換，去除掉鹽水中的金屬陽離子并降至工藝要求。第二塔出來的鹽水送至電解槽。從鹽水工段送來的一次鹽水送入D-1110罐中，通過P-1114A/B泵送入鹽水過濾器（F-1140A/B）前與主體給料罐（D-1130）輸出的主體給料液進(jìn)行連續(xù)混合。在過濾器（F

25、-1140AB）中進(jìn)行表面過濾時(shí)，鹽水中的固體懸浮物在通過預(yù)涂層時(shí)被鹽水中的a-纖維素所俘獲，而經(jīng)過濾后的鹽水則送入濾后鹽水罐（D-1150）中。過濾器（F-1140A/B）實(shí)行切換運(yùn)行，投運(yùn)前須用配有a-纖維素的鹽水溶液（D-1120）進(jìn)行預(yù)涂。當(dāng)一過濾器運(yùn)行達(dá)到240小時(shí)或過濾壓降達(dá)0.2MPa時(shí)，必須進(jìn)行切換返洗。在使用前必須重新進(jìn)行預(yù)涂。過濾后的鹽水貯于濾后鹽水罐（D-1150）中，由濾后鹽水泵（P-1154A/B）送入離子交換塔（T-1160A/B/C）進(jìn)行離子交換。離子交換塔實(shí)行兩塔串聯(lián)運(yùn)行，鹽水中的多價(jià)金屬陽離子與螯合樹脂進(jìn)行離子交換，去除掉鹽水中的金屬陽離子并降至工藝要求。第二

26、塔出來的鹽水送至精鹽水高位槽（D-1仃0）穩(wěn)壓后，再自流入電解槽。本裝置有離子交換塔三臺(tái)，實(shí)行切換運(yùn)行，即運(yùn)行時(shí)啟用兩臺(tái)塔進(jìn)行串聯(lián)（經(jīng)第一塔交換后的鹽水進(jìn)入第二塔繼續(xù)進(jìn)行離子交換，再送入精鹽水高位槽D-1170）,另外一塔（第三塔）離線再生、備用。24小時(shí)后，第一塔離線再生，第二塔作為第一塔運(yùn)行，第三塔作為第二塔投運(yùn)。電解槽輸出的淡鹽水一部分回流至電解槽循環(huán)使用，其它絕大部分送到脫氯塔（T-1310）頂部，利用鹽酸通過PHRCA-1312控制PH值在1.01.5之間（609）脫氯塔在PICA-1310和蒸汽噴射器Z-1319產(chǎn)生和控制的真空條件下工作。氯氣夾帶的水大部分被T-1310頂部的濕氣

27、分離器所截留，水蒸汽在脫氯塔冷凝器（E-1310）內(nèi)冷凝。沒有被冷凝的氯氣被蒸汽噴射器吸入蒸汽冷凝器（E-1319）或?qū)肼葰馀懦龉?，回至氯氣總管（剛開車時(shí)進(jìn)入尾氣吸收裝置）；E-1310和E-1319內(nèi)的冷凝液含氯鹽水流入陽極廢液槽；D-1280）經(jīng)真空脫氯后的鹽水用燒堿調(diào)節(jié)PH值至1011，再用亞硫酸鈉溶液進(jìn)行化學(xué)脫氯，徹底除掉其中的游離氯后，送至一次鹽水精制工序。從T-1160來的二次鹽水精鹽水送入高位槽（D-1170）后自流入電解槽陽極室，進(jìn)入電解槽陽極室鹽水電解后生成的氯氣，未完全電解的鹽水送至淡鹽水罐（D-1260）后，少量的淡鹽水回至電解槽與D-1260之間形成陽極液循環(huán)，大部分

28、淡鹽水送至真空脫氯塔進(jìn)行脫氯處理。與此同時(shí)，在電解槽陰極室，電解后形成氫氧根離子和氫氣。其中，氫氧根離子與從陽極室通過離子膜進(jìn)入陰極的鈉離子結(jié)合生成氫氧化鈉。氫氣與氫氧化鈉一同送至堿罐（D-1270），并在電解槽與D-1270、堿液高位槽（D-1273）之間形成陰極液循環(huán)。因此，電解工藝流程可分為三個(gè)部分，即陽極液循環(huán)部分、陰極液循環(huán)部分和電解部分。精制鹽水經(jīng)濾后鹽水泵送至離子交換塔除去其中的廢金屬陽離子后，進(jìn)入鹽水高位槽D-1170中，然后精制鹽水通過鹽水總管和單元槽的軟管注入陽極室。由FICZA-1231A-E控制精制鹽水的流率，以保證陽極液中氯化鈉濃度在規(guī)定值之內(nèi)。FICZA-1231A

29、-E由供給電解槽的直流電流串級(jí)控制。在電解過程中，精鹽水在陽極室中電解，放出氯氣，從而氯化鈉的濃度降低。氯氣和淡鹽水通過軟管進(jìn)入陽極出口總管，并進(jìn)行氣液分離，分離出的淡鹽水送至淡鹽水罐（D-1260）分離出來的氯氣進(jìn)入氯氣總管，通過D-1260的頂部，進(jìn)行氣液分離后進(jìn)入氯氣處理工序，氯氣壓力由安裝在氯氣總管上的PCV-1216控制。D-1260中的淡鹽水一部分被送至淡鹽水脫氯工序，另一部分送至精制鹽水總管以保護(hù)鈦管（防止因陽極總管加酸而引起腐蝕）。少量氫氧根離子從陰極室通過膜反遷移到陽極室。用于中和該部分氫氧根離子的鹽酸連續(xù)地注入電解槽入口管。鹽酸的加入量由FICA-1211控制，以保持電解出

30、口陽極酸度在設(shè)定值，酸度從安裝在電槽出口管上的PH計(jì)讀取。當(dāng)電解槽直流跳閘時(shí)，F(xiàn)CV-1211自動(dòng)關(guān)閉。電解過程中，陰極室產(chǎn)生氫氣和燒堿。氫氣和陰極液混合物通過軟管進(jìn)入出口總管，并進(jìn)行氣液分離，然后氫氣進(jìn)入氫氣總管，陰極液進(jìn)入D-1270。氫氣總管的氫氣再送至陰極液槽（D-1270）在D-1270中的陰極液一部分通過高位槽（D-1273）送回電解槽，另一部分送至燒堿中間罐V-1801）;從D-1270頂部分離出來的氫氣送至氫氣處理工序，其壓力由CV-1226控制。用于調(diào)節(jié)陰極液濃度的純水由電解槽入口加入，純水流量由DRA-1274及FICA-1221進(jìn)行串級(jí)控制。電解過程中，電槽的溫度是由陰極

31、液冷卻器（E-1273）進(jìn)行調(diào)節(jié)，電槽出口氯氣與氫氣壓力由PICZA-1216和PICZA-1226串級(jí)控制。從電解而來859左右的濕氯氣溫度約經(jīng)過水洗冷卻塔（T-601）被氯水直接冷卻至30-459，氯氣在冷卻的同時(shí)，其中大部分水份被冷凝下來，被冷凝的氯水從水洗冷卻塔底溢流至陽極液槽（D-1280）直接冷卻后的氯氣進(jìn)入第一鈦冷卻器（E-602）用循環(huán)水或冷凍水將其冷卻至20309，再進(jìn)入第二鈦冷卻器（E-603）,氯氣進(jìn)一步冷卻至1215°C,被（E-602、E-603）進(jìn)一步冷凝下來的水溢流至陽極液槽（D-1280）冷卻后的氯氣經(jīng)除氯水霧器（V-602）后，其含水量降至0.4%左

32、右。為繼續(xù)除去氯氣中的水份，氯氣接著進(jìn)入第一干燥塔（T-602），用84%左右的硫酸與氯氣逆向直接接觸以吸收氯氣中的大部分水份，而當(dāng)硫酸被稀釋到78%后，則溢流至稀酸貯槽（V-605）被干燥的氯氣則進(jìn)入第二干燥塔（T-603）內(nèi)與94%的硫酸逆流接觸而被干燥，94%酸在塔內(nèi)被稀釋后則溢流排至T-602。氯氣最后進(jìn)入第三干燥塔（T-604），濃硫酸計(jì)量泵（P-602）將98%的濃硫酸打入T-604塔頂，氯氣被最后一次干燥，其含水量降至100PPm以下，而98%酸被稀釋至96%后溢流至T-603使用。對(duì)于T-602、T-603和T-604塔內(nèi)硫酸都經(jīng)泵在塔頂和塔釜間大量循環(huán)，同時(shí)利用冷卻水將吸收水分而升溫的硫酸冷卻至1116C。冷卻和干燥后的氯氣經(jīng)除酸霧器（V-606）除去酸霧后，進(jìn)入氯氣離心式壓縮機(jī)（C-601a/b）進(jìn)行壓縮，