氯堿生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

PAGE38/NUMPAGES38目錄前言····························2概述····························4正文····························5一.化鹽工段·················5二.電解工段·················81.金屬陽(yáng)極工段·········82.離子膜工段···········10三.氯，氫處理工段···········17四.片堿工段·················25實(shí)習(xí)心得························27前言2009年四月份學(xué)校組織了我們化學(xué)工程與工藝專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)地點(diǎn)是安徽氯堿化工集團(tuán)，要緊實(shí)習(xí)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(tuán)有限責(zé)任公司系國(guó)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(zhǎng)江可直達(dá)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(guó)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，已先后通過(guò)ISO9001：2000質(zhì)量治理體系，ISO14001：2004環(huán)境治理體系，GB/T28001-2001職業(yè)健康安全治理體系。

公司要緊產(chǎn)品有：燒堿、液氯、鹽酸、殺蟲(chóng)雙、殺蟲(chóng)單、草甘膦、雙甘膦、保險(xiǎn)粉、聚氯乙烯糊樹(shù)脂（MSP-3）、聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）、三氯化鐵等，其中十種產(chǎn)品曾獲省部級(jí)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品稱號(hào)。農(nóng)藥殺蟲(chóng)雙榮獲“國(guó)家用戶信得過(guò)產(chǎn)品”和“安徽省免檢產(chǎn)品”，聚氯乙烯糊樹(shù)脂（MSP-3）、聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）、三氯化鐵、30%燒堿榮獲部?jī)?yōu)。殺蟲(chóng)雙、保險(xiǎn)粉、32%離子膜堿、草甘膦和糊樹(shù)脂是安徽名牌產(chǎn)品。燒堿系列產(chǎn)品于2006年12月榮獲“國(guó)家免檢產(chǎn)品”稱號(hào)。公司產(chǎn)品暢銷全國(guó)各地，遠(yuǎn)銷歐洲、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、韓國(guó)、南非、保加利亞、日本、新加坡等地區(qū)和國(guó)家。

通過(guò)50年的建設(shè)，目前公司已進(jìn)展成以氯堿化工為基礎(chǔ)，以精細(xì)化工、農(nóng)用化工、塑料化工、為主導(dǎo)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(diǎn)骨干企業(yè)，國(guó)家大型工業(yè)企業(yè)。4月1日，我們到達(dá)實(shí)習(xí)工廠后，工廠的師傅首先就化工廠的安全問(wèn)題和生產(chǎn)流程的相關(guān)理論做了整體而細(xì)致地介紹，讓我們對(duì)安全問(wèn)題的認(rèn)識(shí)提升到了一個(gè)新的高度，整個(gè)生產(chǎn)流程的大體情況也了然在胸。此次生產(chǎn)實(shí)習(xí)我們要緊從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了參觀考察：氯堿生產(chǎn)的單元過(guò)程和工藝流程要緊生產(chǎn)設(shè)備的差不多結(jié)構(gòu)及儀表的自動(dòng)化操縱工廠的設(shè)備和生產(chǎn)布局每個(gè)生產(chǎn)工段的差不多原理工廠的公用工程和能量利用情況在此過(guò)程中，我們遇到了許多了問(wèn)題，得到工人師傅的詳細(xì)解答和指導(dǎo)老師的親切指導(dǎo)，在此對(duì)他們表示誠(chéng)摯的感謝！概述安徽氯堿集團(tuán)的生產(chǎn)要緊是通過(guò)電解飽和食鹽水生產(chǎn)燒堿，氯氣和氫氣。采納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，通過(guò)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(shù)脂再生劑，氯氣可通過(guò)洗滌，冷卻，干燥，加壓液化轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品液氯，也能夠進(jìn)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(shì)性，且工作環(huán)境也進(jìn)一步提高，但因?yàn)槲覈?guó)目前不具備生產(chǎn)離子膜的能力，離子膜仍需依靠進(jìn)口。我們的實(shí)習(xí)要緊由5個(gè)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。其中鹽水工段要緊進(jìn)行化鹽及鹽水的初級(jí)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(jìn)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(lái)的32%燒堿生產(chǎn)固體片堿。氯氫處理工段要緊是對(duì)從電解槽出來(lái)的氫氣，氯氣進(jìn)行冷卻，干燥處理，為后續(xù)生產(chǎn)做預(yù)備。第一部分化鹽工段一、工藝原理將固體原鹽(或搭配部分鹽鹵水)與蒸發(fā)工段送來(lái)的回收鹽水、洗鹽泥回收的淡鹽水，按比例摻和、加熱溶解成含氯化鈉的飽和水溶液，同時(shí)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)離子分不生成難溶的沉淀物，然后加入助沉劑(聚丙烯酸鈉等)。通過(guò)澄清、砂濾得到一次鹽水，一次鹽水經(jīng)中和、過(guò)濾、樹(shù)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）。差不多化學(xué)方程式：CaCl2+NaCO3=CaCO3+2NaClCaSO4+Na2C03=CaC03+2Na2SO4MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClNa2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl要緊工藝指標(biāo)入槽鹽水含NaCl≥315g／L 鹽水過(guò)堿量NaOH0.07～0.15g/LNa2CO30.25～0.35g／L 鹽水中鈣、鎂總量≤5mg／L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士3℃ 2與3季度50±3℃ 入槽鹽水銨含量無(wú)機(jī)銨≤1mg／L 總銨≤4mg/L鹽水透明度≥900mm(十字觀看法)排放鹽泥中含NaCI≤8g／L入槽鹽水pH操縱值8～10(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為鹽水精制工藝流程。固體食鹽從鹽倉(cāng)內(nèi)用鏟車l將鹽送入鹽斗2，經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)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(jìn)行化鹽操作，通過(guò)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、氯化鋇及蒸發(fā)回收鹽水中的氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使溶解在粗鹽水中的鈣、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、硫酸鋇等沉淀物而懸浮在粗鹽水中。與精制劑反應(yīng)后的粗鹽水靠位差進(jìn)入澄清桶8，為了加速澄清,在進(jìn)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。澄清后的清鹽水從澄清桶上部溢流入砂濾器l1，鹽水通過(guò)砂濾層之后，鹽水中所夾帶的少量細(xì)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5mg／L以下，即一次鹽水。然后進(jìn)入中和罐12,加鹽酸中和過(guò)剩堿量,再進(jìn)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、要緊設(shè)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?；}桶一般是鋼板焊接而成的立式圓桶，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1—2。化鹽水由桶底部通過(guò)分布管進(jìn)入化鹽桶內(nèi)。分布管出口均采納菌帽形結(jié)構(gòu)防止鹽粒、異物等進(jìn)入化鹽水管道造成堵塞現(xiàn)象。在化鹽桶中部設(shè)置加熱蒸汽分配管，蒸汽從分配管小孔噴出，小孔開(kāi)設(shè)方向向下,可幸免鹽水飛濺或分配管堵塞。在化鹽桶中間與還設(shè)置有折流圈，折流圈與桶體成45度角．折流圈的底部開(kāi)設(shè)用于停車時(shí)放凈殘存鹽水的小孔。折流圈的作用是幸免化鹽桶局部截面流速過(guò)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150～250mm。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，原鹽中常夾帶的繩、草、竹片等漂移性異物經(jīng)上部鐵柵阻擋除去。2、澄清桶澄清桶的作用是將加入精制劑后反應(yīng)完全的鹽水，在助沉劑的關(guān)心下，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(jìn)一步精制過(guò)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(shí)排出。澄清后的清鹽水從桶底部緩緩向上，經(jīng)桶頂部環(huán)形溢流槽匯合后連續(xù)不斷流出。3、砂濾器砂濾器的作用是把澄清桶送來(lái)的澄清鹽水經(jīng)砂濾層過(guò)濾，進(jìn)一步除去清鹽水中微量懸浮性不溶雜質(zhì)，提高進(jìn)電解槽的鹽水質(zhì)量，確保電解工段對(duì)高質(zhì)量入槽鹽水的要求。第二部分電解工段一、金屬陽(yáng)極電解工段（一）工藝原理把化鹽工段用泵輸送來(lái)的符合質(zhì)量要求的精鹽水,經(jīng)高位槽穩(wěn)壓及預(yù)熱器預(yù)熱后送入電解槽,同時(shí)輸入由變電工段送來(lái)的直流電進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。依照操作規(guī)程和工藝條件,確保電解槽正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)。電解過(guò)程中產(chǎn)生的氯氣與氫氣分不導(dǎo)入各自的總管,匯合送氯、氫處理工序，進(jìn)一步處理加工。生成約含氫氧化鈉11％的電解液流入總管匯合電解液貯槽,經(jīng)堿泵送蒸發(fā)工段進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。反應(yīng)方程式如下（二）要緊工藝指標(biāo)單槽氯中含氫量≤1．0％ 氯氣總管中含氫量≤O．4％單槽氯中含氧量≤3．0％氯氣總管中含氧量≤3％電解液總管濃度130±5g／L單槽電解液濃度90～140g／L氧氣總管氫純度≥98％電解槽槽溫80～105℃ 氯氣總管壓力 0～－50Pa氫氣總管壓力0～50Pa 對(duì)地電壓偏差(總電壓)≤10％電解槽陽(yáng)極電流效率≥90％（三）工藝流程圖2－1－1為金屬陽(yáng)極電解流程圖。電化鹽工段送來(lái)含氯化鈉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(yù)熱器2內(nèi)與來(lái)自電解槽出口的濕熱氫氣(氫氣總管溫度約85℃)進(jìn)行熱交換，溫度可提高8～10℃，然后再進(jìn)入二段鹽水預(yù)熱器,用蒸汽進(jìn)一步補(bǔ)充加熱鹽水，加熱到鹽水溫度在60～80℃間，再經(jīng)鹽水總管、支管連續(xù)均衡地分不送入各臺(tái)電解槽5進(jìn)行電解。電解生成的氯氣從電解槽蓋頂部支管導(dǎo)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)斷電器斷電后匯合入氫氣總管，經(jīng)一段鹽水預(yù)熱器預(yù)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(dǎo)入電解液總管，匯合于電解液貯槽6中，再經(jīng)泵7輸送到蒸發(fā)工段進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。（四）要緊設(shè)備及作用金屬陽(yáng)極電解槽是隔膜電解槽的兩大類型之一，其結(jié)構(gòu)如圖2－1－2。隔膜電解槽是隔膜法電解食鹽溶液制取氯氣、氫氣、燒堿的要緊設(shè)備。是我國(guó)進(jìn)展比較成熟的一種技術(shù)。隔膜電解槽示意圖如圖2－1－3。電解槽要緊由槽蓋、陰極箱、陽(yáng)極組合件三大部分組成。金屬陽(yáng)極電解槽的槽蓋多數(shù)采納鋼板焊接制成，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(jì)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(dǎo)電鋼板組合成一個(gè)完整的陰極導(dǎo)電系統(tǒng)。在陰極箱的外殼下端有電解液導(dǎo)出管，上方有氫氣出口管。金屬陽(yáng)極電解槽陽(yáng)極組合件是由鈦-鋼-銅三板疊合組成，上層2mm鈦板作為防腐蝕層，中層20mm鋼板作支撐層,下層16mm銅板作為陽(yáng)極導(dǎo)電板．涂有釕層的鈦陽(yáng)極片通過(guò)銅螺絲、銅螺母聯(lián)接固定在下層陽(yáng)極銅導(dǎo)電板上,電流由此導(dǎo)入。槽蓋與陰極箱、阻極箱與陽(yáng)極組合件之間可用“陶泥瀝清軟封料”外圍麻繩進(jìn)行密封以免鹽水泄漏,也可采納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(jìn)離子膜電解槽的鹽水質(zhì)量必須嚴(yán)格操縱，不然將阻礙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(wù)是：(1)將送來(lái)的一次精制鹽水再通過(guò)一次周密過(guò)濾，使鹽水中的懸浮物達(dá)到≤1PPm，送二次精制；(2)將上述過(guò)濾后的合格鹽水，經(jīng)二次精制處理即采納樹(shù)脂吸咐（使用過(guò)的樹(shù)脂經(jīng)處理后再生），使鹽水中的ca2+、Mg2+雜質(zhì)含量達(dá)到≤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，然后經(jīng)冷卻、計(jì)量后送成品槽；(4)電解副產(chǎn)品氯氣和氫氣，分不送氯處理和氫處理后．生產(chǎn)相應(yīng)的氯、氫產(chǎn)品；(5)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，然后將脫氯后合格的淡鹽水送回化鹽工段再化鹽使用。（二）要緊工藝操縱指標(biāo)1、經(jīng)鹽水過(guò)濾器一次精制鹽水質(zhì)量指標(biāo)NaCI310～315g／L NaOH≤0．6g／LNa2CO3≤0．5g／LCa+Mg≤10ppm(以CaO計(jì)算) Sr≤2．5mL／LBa≤0．1ppmFe≤0．1ppmSi02≤15ppm ClO3-≤10g／LSO42+≤4g／L Hg≤10ppmS(含懸浮固體重)≤10ppm 其它的重金屬≤0.2ppm個(gè)不金屬①Al≤0.1ppm②Mn≤0.05ppm③Cr≤0.05ppm2、進(jìn)螫合樹(shù)脂塔過(guò)濾鹽水質(zhì)量指標(biāo)(1)NaCI310~315g／L (2)pH9士0．5(3)溫度60-士5℃以上 (4)Ca+Mg5ppm(按照CaO)以下(5)Sr2.5mg／L(按照Sr)以下(6)Ba0.1ppm以下(7)Fe0.Ippm以下 (8)SiO215ppm以下(9)ClO-不存在 (10)CIO3-10g／L以下(11)SO42-4g／L以下(12)S1ppm以下(但不含有Ca、Mg、Sr等固態(tài)物)(13)Hg10ppm以下(14)其它重金屬總共0.2ppm以下個(gè)不金屬①A10.Ippm以下②Mn0.05ppm以下③Cr0.05ppm以下3、進(jìn)離子膜電解槽二次精制鹽水質(zhì)量指標(biāo)NaCI310-315g／LCa+Mg≤20ppb(以Ca計(jì)算)Sr≤0.Ippm Ba≤0.1ppmFe≤0.1ppm SiO2≤15ppmCIO3-≤10g／L SO42+≤4g／L其它重金屬總量≤0.2ppm個(gè)不金屬： ①AI≤0.1ppm②Mn≤0.05ppm ③Cr≤0.05ppm4、出離子膜電解槽各物料質(zhì)量指標(biāo)(1)氫氧化鈉33士0.15％NaCI／NaOH≤80ppmFe2O3≤8ppm(2)氯氣CI2≥97％含02≤2．5％含氫≤0.1％(3)氫氣H2≥99％(4)淡鹽水NaCI210士10g／LpH2～4CIO-﹤2g／L5、出脫氯塔淡鹽水質(zhì)量指標(biāo)NaCI210土10g／L pH7～86、各操作壓力炭素過(guò)濾器操作壓差<0.2MPa清洗加壓操作壓力0.45MPa螯合樹(shù)脂塔壓差<0.12MPa電槽陰極大于陽(yáng)極壓力100mmH2OC12壓力0士10mmH2OH2壓力100~10mmH2O脫氯鼓風(fēng)機(jī)壓力900-1100mmH2O7、各操作溫度一次精制鹽水溫度>45℃過(guò)濾鹽水溫度60士5℃電槽槽溫85士3℃脫氯塔回收氯冷卻溫度＜40℃汲取液苛性鈉溫度＜40℃（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(yīng)、沉清．砂濾后，制成一次精制鹽水，該一次精制鹽水進(jìn)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(shí)加入適量的α-纖維素助濾劑，然后用泵送入鹽水過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)濾后的鹽水，其懸浮物含量達(dá)到規(guī)定指標(biāo)≤lppm，再經(jīng)加熱使溫度達(dá)到60士5℃，并用pH自控調(diào)節(jié)使pH操縱在9士0．5。將上述符合質(zhì)量指標(biāo)的鹽水,用泵送入螯合樹(shù)脂塔進(jìn)行螯合處理．使鹽水中Ca2+、Mg2+雜質(zhì)含量達(dá)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(yáng)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士31°C。在電解槽的陰極側(cè)，加入與堿濃度相當(dāng)?shù)募兯浚员ＷC產(chǎn)品濃度穩(wěn)定在規(guī)定的指標(biāo)范圍內(nèi)(30～35％)。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(jì)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，放出副產(chǎn)品氫氣送氫處理工序。在電解槽的陽(yáng)極側(cè)．經(jīng)電解后的淡鹽水流入貯槽。經(jīng)加酸用pH自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)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鹽工段再使用．脫氯如是采納真空脫除．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(jìn)行循環(huán)汲取，制成10％的次氯酸鈉．在陽(yáng)極側(cè)上部放出的氯氣，則送入氯氣處理工段。（四）要緊設(shè)備及作用和工作原理1、鹽水過(guò)濾器鹽水過(guò)濾器的作用是使一次精制鹽水通過(guò)濾除去所含微量懸浮物，指標(biāo)為≤1ppm。離子膜法制堿工藝中，要求鹽水中的懸浮物含量操縱在1ppm以下。以防止鹽水中所含微細(xì)懸浮物引起膜的堵塞而導(dǎo)致槽電壓上升。然使用傳統(tǒng)的砂過(guò)濾器，鹽水中的懸浮物含量一般在5~10ppm．因此，必須再通過(guò)一次周密過(guò)濾。實(shí)習(xí)工廠采納碳素管式過(guò)濾器。碳素管過(guò)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(jiàn)圖2－2－2所示。碳素管式過(guò)濾面積由生產(chǎn)能力大小而定一般年產(chǎn)l萬(wàn)噸規(guī)模的過(guò)濾面積約在7～8m2，使用壽命在8～10年。碳素管式過(guò)濾器由純凝經(jīng)燒結(jié)后制成，外徑120mm，內(nèi)徑70mm，長(zhǎng)度500mm，為圓筒狀元件。碳素管式過(guò)濾器的特點(diǎn)是經(jīng)一定時(shí)刻使用后，可經(jīng)再生恢復(fù)重新使用。碳素管的過(guò)濾原理見(jiàn)圖2－2一3。一次精制鹽水從圓筒的外部流入圓筒的內(nèi)部進(jìn)行過(guò)濾．懸浮物在碳素管外被截流。為了保持最高的過(guò)濾精度．首先在碳素管外先預(yù)涂上一層助濾劑，預(yù)涂層的厚度約為2~3mm，同時(shí)采納助濾劑添加方式，使定量的助濾劑與一次精制鹽水混合后送過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)初始阻力0.02MPa，隨著鹽水中懸浮物的積存，其阻力逐漸上升，當(dāng)升到0.15～0.20MP時(shí)，應(yīng)停止使用予以清洗再生．但如當(dāng)鹽水中懸浮物含量低時(shí)，即使壓力未上升到0.15-0.20MPa，而使用時(shí)刻達(dá)到48小時(shí)；則也需停止使用予以清洗再生，以保持長(zhǎng)久穩(wěn)定地運(yùn)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的壓縮空氣，當(dāng)迅速打開(kāi)專用排液閥時(shí)，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(shí)將炭素管外的預(yù)涂層和被截留的懸浮物濾餅，同時(shí)從過(guò)濾管上脫落除去，然后通過(guò)各步清洗，則可完全恢復(fù)原有性能而重復(fù)使用。2、螯合樹(shù)脂塔螯合樹(shù)脂塔通常是二臺(tái)或三臺(tái)串聯(lián)使用，其作用是將一次精巧鹽水中Ca2+、Mg2+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(shù)脂塔的外殼由鋼板制成，內(nèi)襯專門的低鈣鎂橡膠防腐層。塔內(nèi)填裝一定量的帶有螯合基團(tuán)的特種離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂的特點(diǎn)是對(duì)金屬離子有極強(qiáng)的選擇性。第二個(gè)特點(diǎn)是再生效率高，即在使用一定周期后，可通過(guò)酸、堿、純水的清洗．將螯合的金屬離子解脫恢復(fù)原有的交換容量，以重新再進(jìn)行螯合處理。在使用贅合樹(shù)脂處理鹽水中，必須注意下列二點(diǎn)：(1)物料中不能帶有氧化劑，圖2－2－4螯合樹(shù)脂塔圖2－2－4螯合樹(shù)脂塔螯合樹(shù)脂塔的結(jié)構(gòu)如圖2－2－4所示。3、離子膜電解槽離子膜電解槽是離子膜制堿生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，它的作用是將進(jìn)入的合格的二次精巧鹽水經(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(shí)得到聯(lián)產(chǎn)氯和氫氣。其生產(chǎn)原理如圖2－2—5所示。離子交換膜電解食鹽法，是用陽(yáng)離子交換膜將電解槽隔成陽(yáng)極室和陰極室，這層膜只同意鈉離子穿透，而對(duì)氫氧根離子起阻止作用，另還能阻止氯化鈉的擴(kuò)散，從而達(dá)到生產(chǎn)低鹽、高純、高濃度氫氧化鈉產(chǎn)品的目的。第三部分氫氣和氯氣處理工段從電解槽出來(lái)的濕氯氣和濕氫氣，溫度約為80～90?C，并為水蒸氣所飽和。濕氯氣具有強(qiáng)烈的腐蝕性，只有鈦、玻璃、橡膠、玻璃鋼（FRP）等少數(shù)材料能夠耐濕氯氣的腐蝕。另外為便于運(yùn)輸和使用，也需要對(duì)濕氯氣進(jìn)行加工處理。氫氣的純度盡管專門高，可達(dá)99％以上，但含有少量的堿霧和大量的水蒸氣，也需要進(jìn)行處理。本工段的另一重要任務(wù)是通過(guò)氯氣和氫氣的進(jìn)出口回流量的調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到電解槽陽(yáng)極室和陰極室的壓力平衡，保證電解槽的安全運(yùn)行。一、氫氣處理（一）工藝原理來(lái)自電解槽的氫氣進(jìn)入氫氣－鹽水熱交換器，氫氣溫度可降至50?C左右，而鹽水溫度約能提高10?C.如此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(jìn)入氫氣洗滌塔內(nèi)。用工業(yè)上水對(duì)其進(jìn)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(lái)，經(jīng)水氣分離器分離后，由風(fēng)機(jī)送到氫氣柜或使用氫氣的部門。（二）工藝流程圖3－1－1是氫氣處理流程圖，來(lái)自電解槽陰極的氫氣首先進(jìn)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(lái)，與自塔底進(jìn)入的氫氣相遇，進(jìn)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(lái)，隨同用過(guò)的冷卻水一起排出。從洗滌塔出來(lái)的氫氣分為兩部分，一部分通過(guò)H2風(fēng)機(jī)輸送到冷卻塔進(jìn)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Cl2反應(yīng)以及到氫壓站。另一部分由氫氣壓縮機(jī)輸送到水霧捕集器，然后輸送給用戶使用。壓縮過(guò)程中使用N2作愛(ài)護(hù)氣體。（三）要緊設(shè)備及作用和工作原理水洗塔將氫氣中夾帶的堿霧除去，同時(shí)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。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(duì)氫氣壓縮機(jī)的腐蝕。二、氯氣處理（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(yùn)行、確保安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由食鹽水溶液電解，其陽(yáng)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(dá)0.3381噸以上。這種濕氯氣對(duì)鋼鐵及大多數(shù)金屬有強(qiáng)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(duì)鋼鐵等常用材料的腐蝕是比較小的。詳見(jiàn)表3-1。表3-1氯氣對(duì)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/a0.005670.016700.02060.02830.01070.04570.0510.0610.08700.14400.3300.1140.150.38由表3-l可知，對(duì)濕氯氣的脫水干燥是生產(chǎn)、輸送、使用氯氣過(guò)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(yīng)氯氣輸送和氯產(chǎn)品生產(chǎn)的需要,由此可見(jiàn),氯氣處理的任務(wù)確實(shí)是將電解槽陽(yáng)極析出的飽含水蒸汽的高溫濕氯氣進(jìn)行冷卻除沫、干燥脫水、除霧凈化,再壓縮輸送到各用氯部門,通過(guò)處理后,氯氣中的含水量降至0．01％以下,差不多不含酸霧,成為合格的氯氣.除此之外還應(yīng)調(diào)節(jié)濕氯氣出電槽總管時(shí)的負(fù)壓以及在緊急故障情況下將事故氯氣進(jìn)行處理,不使其外泄。（二）要緊工藝指標(biāo)1.壓力電槽出口總管壓力—0.2~一0.3kPa氯氣透平機(jī)一段進(jìn)口壓力0.085MPa氯氣透平機(jī)一段出口壓力0.035～0.042MPa（表壓）氯氣透平機(jī)二段進(jìn)口壓力0.033～0.040MPa（表壓）氯氣透平機(jī)二段出口壓力0.1～0.12MPa（表壓）氯氣透平機(jī)三段進(jìn)口壓力0.08～0.10MPa（表壓）氯氣透平機(jī)三段出口壓力0.18～0.23MPa（表壓）氯氣透平機(jī)四段進(jìn)口壓力0.16～0.21MPa（表壓）氯氣透平機(jī)四段出口壓力0.28～0.38MPa（表壓）密封室充氣壓力2.5～3.5kPa（表壓）密封室抽氣壓力－1～－2kPa（表壓）油過(guò)濾器出口壓力0.35MPa（表壓）前軸承進(jìn)口0.08～0.12MPa（表壓）后軸承進(jìn)口油圧0.08～0.12MPa（表壓）增速箱進(jìn)口油壓0.15～0.l8MPa（表壓）油封壓力70～150mm油（表壓）貯氣罐壓力0.6MPa（表壓）以下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5.5～6.5kPa（表壓）工業(yè)水壓力0.12MPa以上2.溫度Ⅰ段鈦冷卻器出口氣相溫度40℃以下Ⅱ段鈦冷卻器出口氣相溫度11～14℃出泡沫塔干燥后氯氣溫度<20℃冷凍氯化鈣溶液溫度6~12℃氯氣透平機(jī)進(jìn)機(jī)溫度<20℃氯氣透平機(jī)一段出口溫度<90℃氯氣透平機(jī)二段進(jìn)口溫度<38℃氯氣透平機(jī)二段出口溫度<90℃氯氣透平機(jī)三段進(jìn)口溫度<38℃氯氣透平機(jī)三段出口溫度<90℃氯氣透平機(jī)四段進(jìn)口溫度<38℃氯氣透平機(jī)四段出口溫度<90℃止推軸承溫度45~50℃前軸承溫度45~50℃后軸承溫度45~50℃增速器軸承溫度40~45℃前軸承回油溫度35~45℃后軸承回油溫度5~45℃增速箱回油溫度45~50℃潤(rùn)滑油溫度20℃以上，<20℃無(wú)合閘訊號(hào)電爐出口溫度150—200℃凈化器出口密封氣溫度40℃（三）工藝流程圖3－2－1是氯氣處理流程圖。來(lái)自電解槽陽(yáng)極的高溫濕氯氣經(jīng)濕氯氣緩沖器的分配，進(jìn)入工業(yè)水列管冷卻器，由工業(yè)水進(jìn)行冷卻，使氣相溫度降至相40℃以下，再進(jìn)入鹽水冷卻器，用6~10℃的氯化鈣溶液進(jìn)行冷卻，使氣相溫度降至11~14℃。但氣相溫度不可降得過(guò)低，若低于10℃的話（如9.6℃），濕氯氣易形成Cl28H2O的氯水結(jié)晶物，從而使設(shè)備、管道結(jié)冰堵塞。經(jīng)冷卻后的氣相進(jìn)入水沫過(guò)濾器除去氣相中夾帶的游離水，再進(jìn)入泡沫干燥塔。氣相自下而上分不依次穿過(guò)五塊塔板，與自上而下的硫酸在塔板上錯(cuò)流接觸，進(jìn)行汲取傳質(zhì)，氣相中的水分被硫酸汲取掉，氣相出泡沫干燥塔頂部時(shí)，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℃后被送入濃酸高位槽，分二路進(jìn)泡沫干燥塔。一路經(jīng)節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)入泡沫塔第一塊塔板（由上往下數(shù)），與氯氣接觸汲取微量水分，由外溢流進(jìn)入泡沫塔第二塊塔板，再與氯氣接觸汲取微量水分，外溢流經(jīng)液封去循環(huán)槽，由循環(huán)泵抽吸經(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(jìn)入泡沫干燥塔第三塊塔板，與氯氣接觸汲取水分后經(jīng)內(nèi)溢流進(jìn)入第四塊塔板。來(lái)自稀酸冷卻器的功10℃、濃度為72％的稀硫酸進(jìn)入泡沫塔第四塊塔板，與來(lái)自第三塊塔板內(nèi)道流的濃酸混成濃度為80％的汲取液，大量汲取濕飯氣中水分，外溢流進(jìn)入第五塊塔板，接著大量汲取濕氯氣中的水分，使?jié)舛冗_(dá)到72％的稀硫酸經(jīng)液封與塔底酸一同進(jìn)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(jìn)入酸霧過(guò)濾器自凈去除酸霧，進(jìn)入氯氣離心式壓縮機(jī)，經(jīng)四段事轎冷卻達(dá)到常溫，保持0.38MPa。（表壓）以下的排出壓力，經(jīng)分配臺(tái)送至各用氯部門。要緊設(shè)備及作用和工作原理1、安全水封其結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖3－2－2。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(dāng)抓氣處理的負(fù)壓系統(tǒng)因突發(fā)故障發(fā)生正壓時(shí)，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(jìn)行汲取處理，以愛(ài)護(hù)氯氣負(fù)壓系統(tǒng)的管道、設(shè)備，直至電解槽的安全。水封高度的確定應(yīng)充分考慮系統(tǒng)所能承受的最大正壓沖擊。鈦列管冷卻器結(jié)構(gòu)由上封頭（上端蓋）、列管殼體及下封頭（下端蓋）三個(gè)部分組成，詳見(jiàn)圖3－2－3。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(duì)濕氯氣的抗腐蝕性能極好，鈦列管傳熱效果也專門好。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(shí),簡(jiǎn)體外殼及折流擋板可用碳鋼，上下封頭能夠用鈦、鋼襯膠或聚氯乙烯。在殼程走濕氯氣時(shí)，筒體外殼、折流擋板,上下管板、列管束均需用鈦材,而上下封頭可采納聚氯乙烯、碳鋼。這可視實(shí)際工藝之需而定。鈦列管冷卻器在工段冷卻時(shí)采納工業(yè)水作為冷卻劑，Ⅱ段冷卻時(shí)采納冷凍淡水或冷凍氯化鈣溶液作為冷卻劑。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，氣相濕氯氣走殼程，傳熱系數(shù)能夠提高較多；而氣相濕氯氣走管程，傳熱系數(shù)較低。但造價(jià)投資則前者高于后者。鈦列管冷卻器的作用在于將電解來(lái)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(jìn)行間接的傳熱，移走氣相中所帶的熱量，達(dá)到降低溫度的目的，使氣相中含水量大幅度減少。3、水沫過(guò)濾器水沫過(guò)濾器是上封頭、過(guò)濾層簡(jiǎn)體組成的圓筒體。過(guò)濾層簡(jiǎn)體由上壓蓋、絲網(wǎng)過(guò)濾層(系絲網(wǎng)填料盤卷而成)、底板等構(gòu)成。詳見(jiàn)圖3－2－4所示。整個(gè)設(shè)備用硬質(zhì)聚氯乙烯制成；絲網(wǎng)可采納聚乙烯、金屬絲(鈦絲)等，其寬度為150mm。水沫過(guò)濾器的作用在于通過(guò)絲網(wǎng)層捕集、過(guò)濾去除氣相中夾帶的游離水分，這圖7—5水辣過(guò)濾器樣能夠降低用于干燥脫水的汲取劑硫酸的單耗，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(dá)98％以上。4、泡沫干燥塔泡沫干燥塔是應(yīng)用得十分廣泛的氣液傳質(zhì)設(shè)備，屬于板式塔的一種。泡沫干燥塔是由一個(gè)圓柱形殼體和按一定間距、水平設(shè)置的若干塔板組成。泡沫塔的簡(jiǎn)體上有塔板、內(nèi)外濫流管、受液盤等，詳見(jiàn)圖3－2－5所示。全塔共設(shè)置數(shù)塊塔板，塔板上按生產(chǎn)負(fù)荷及一定開(kāi)孔率開(kāi)設(shè)相當(dāng)比例的篩孔。篩孔能夠是上下相同直徑的直通孔，也能夠是上孔徑小、下孔徑大的異徑噴嘴孔。目前強(qiáng)化型泡沫塔正在推廣，它采納外溢流、大液流循環(huán)方式，確保輸送氣體負(fù)荷適應(yīng)生產(chǎn)的需要。5、氯氣透平壓縮機(jī)氯氣透平壓縮機(jī)，是全廠相當(dāng)關(guān)鍵的氯氣壓縮、輸送設(shè)備，其安全運(yùn)行與否將直接阻礙到全廠的生產(chǎn)、氯氣離心式壓縮機(jī)是個(gè)系統(tǒng)工程，它由主機(jī)系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、密封氣系統(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(jiǎn)稱其為機(jī)組。其構(gòu)成詳見(jiàn)圖3－2－6所示。國(guó)產(chǎn)氯氣離心式壓縮機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)LY-1-4-60-3700，為單機(jī)殼、單吸人、雙支承、四段壓縮的結(jié)構(gòu)。整個(gè)主機(jī)由轉(zhuǎn)子與固定元件組成，轉(zhuǎn)動(dòng)部分由葉輪、主軸、聯(lián)軸器、推力盤組成；固定元件由機(jī)殼、擴(kuò)壓器、氣密裝置、排氣蝸殼、軸承等組成。機(jī)組工作轉(zhuǎn)速10407r/min，是由985r/min的電機(jī)通過(guò)xR行星式增速箱獲得，潤(rùn)滑系統(tǒng)采納強(qiáng)制供油潤(rùn)滑，軸承采納了動(dòng)壓軸承，端面密封則采納抽、充氣相結(jié)合的梳齒型迷宮密封。氯氣離心式壓縮機(jī)目前是國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的設(shè)備，其作用是抽吸電解槽陽(yáng)極產(chǎn)物氯氣，在經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到相當(dāng)高的氯氣質(zhì)量（含水分小于100ppm，不含酸霧）,進(jìn)行連續(xù)四段壓縮，使其達(dá)到0.38MPa（表）的排出壓力，輸送至各個(gè)氯產(chǎn)品生產(chǎn)工序。6、中間冷卻器中間冷卻器又稱級(jí)間冷卻器或段問(wèn)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3－2－7所示。上封頭為橢圓形，并有隔板，以使水實(shí)現(xiàn)多程段循環(huán)，還有進(jìn)、出水口。下封頭同樣是橢圓形的，也有隔板，并設(shè)左右排凈口。而筒體內(nèi)有列管束，上下管板及折流擋板。中間冷卻器的作用在于將各級(jí)排出的高溫氯氣進(jìn)行間接冷卻，將氣相熱量移走，使氣相盡可能實(shí)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(yù)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,通過(guò)一效蒸發(fā)后，含氫氧化鈉48％，通過(guò)二效蒸發(fā)后含氫氧化鈉56％，最后通過(guò)三效蒸發(fā)后將電解液深