氯碱生产电解槽及淡盐水脱氯
离子膜电解中淡盐水脱氯工序的清洁生产工艺控制
离子膜电解中淡盐水脱氯工序的清洁生产工艺控制清洁生产越来越迫切的成为现在企业发展需要实现的一个基本目标。
标签：淡盐水脱氯真空空气吹除清洁生产1 概述氯碱工业特点,除原料易得,生产流程较短外,环保和节能已经成为其持续发展中两个重要的制约因素,而离子膜烧碱,以其低能耗、产品质量高,无汞、石棉等污染,将逐步取代汞法和隔膜法,成为该行业中的主要发展方向。
在离子膜生产过程中,精制饱和盐水进入电解槽后,盐水中的NaCl约有50%被分解, 成为浓度较低的盐水,故称为淡盐水。
出槽的淡盐水浓度,一般在200g/L 左右。
盐水在降低浓度的同时被电解过程中产生的氯气所饱和,因此在出槽的淡盐水中常含有一定量的游离氯,而且温较高。
正常生产条件下,淡盐水的游离氯含量在400 mg/L以下,在淡盐水进入重饱和工序之前,必须先经过脱氯工序以除去其中的游离氯,主要作用是防止螯合树脂和炭素过滤器发生氯中毒,减少对设备管道的腐蚀,节约重精制处理费用,回收部分氯气,提高资源利用率等。
目前,淡盐水的脱氯方法有:化学除氯,空气汽提,真空脱氯及活性碳吸附等,在实际生产中,特别是较大规模的生产,常常采用两种方法联合使用,以期达到节约能源,回收资源,处理效果稳定有效的目的。
我公司氯碱系统最早采用空气汽提法,流程比较简单,淡盐水的脱氯效果也比较好,但吹除的气体中氯气含量很低,不能进入氯气总网,这部分含氯废气只能去副产次钠,随着生产规模的扩大,该工序的废气量更是成倍增加,最终导致次钠的生产成本大幅升高,甚至远远高于市场销价。
针对这一实际问题,公司经过大量的调查论证后,决定实施全工序的清洁生产改造,以降低生产消耗,减少污染,回收资源提高物料利用率为目的,对淡盐水的脱氯采用真空脱氯方法进行工艺改造,新装置投入运行后取得的经济效益和环境效益是很明的。
2 原有空气汽提工艺简介淡盐水由脱氯塔给料泵从阳极液循环槽抽出,流量约43m3/h,温度为80-85℃,加入31wt%的盐酸调节pH值后,送入脱氯塔上部,淡水在塔中与空气鼓风机送来的空气逆流接触,汽水比通常控制在5-7:1,淡盐水中的游离氯被空气吹除,吹除的含氯废气在约200mmH2O的压力下送至废气处理工序。
氯碱生产中淡盐水脱氯及氯回收工艺的改进
氯碱生产中淡盐水脱氯及氯回收工艺的改进发布时间：2023-03-08T03:32:57.643Z 来源：《福光技术》2023年3期作者：韩百胜[导读] 氯碱企业排出或泄漏的氯气是造成大气环境污染的重要污染物。
新疆圣雄氯碱有限公司新疆吐鲁番 838100摘要：氯碱企业排出或泄漏的氯气是造成大气环境污染的重要污染物。
青海电化厂原来的淡盐水脱氯流程，虽然脱出的氯气用碱液吸收，但由于吸收过程中冷却效果较差，次氯酸钠产品易受热分解，造成质量不合格，因而生产中往往将淡盐水脱出的氯气不经碱液吸收而通过放空管直接排入大气。
一般情况下，排入大气的氯气量为6～ 10kg /h。
当淡盐水质量不好时，排氯量甚至可达18kg /h。
为了根治氯气污染，我们对原有淡盐水脱氯及氯回收工艺进行了技术改造。
改造后氯气的回收率达到了99.87%。
关键词：淡盐水；氯回收；应用方法随着科技的进步，氯碱厂对烧碱生产中产生的氯水的处理也经历了直接排放—处理后排放—闭路循环—节能闭路循环的过程，不但避免了对环境的污染，而且使能源和资源得到了回收利用。
但目前国内某些氯碱厂还存在处理氯水方法不当的问题，而且经常有些厂家向“全国氯碱工业信息站”问起氯水处理方法的新进展情况。
应厂家的要求，笔者查阅了相关资料，现将有关氯水处理与利用的文献总结如下，希望对厂家能有所帮助。
1脱氯机理将淡盐水通入板框式平板膜一侧，作为吸收液的碱性溶液在膜的另一侧循环流动，氯便从水溶液中挥发出来，气态氯迅速地在膜孔内气体介质中扩散通过膜，与膜另一侧的碱性溶液进行反应，生成不可逆扩散的氯离子和次氧酸根离子。
水及非挥发性离子（cl-、K+、H+）被截留。
氯自膜一侧的水溶液中扩散至膜的界面层；在膜孔与溶液界面层处氯挥发成气态氯；气态氯在膜孔气体介质中迅速地从膜一侧向另一侧扩散；气态氯溶于碱性溶液。
2新、旧两种流程的比较2.1原有流程从电解工序返回化盐工序的含0. 2～0.5g /L游离氯的淡盐水流入淡盐水吹除槽（1）中，在进入吹除槽前往淡盐水中加入盐酸，使淡盐水中的游离氯均以氯分子状态存在。
氯碱生产电解槽及淡盐水脱氯
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室框 阴极室框是用不锈钢制成的矩形管焊接而成。阴极室
框内侧也有距离不等的小孔供阴极液循环用。每个室框上 同样也有9根导电棒，每根导电捧上焊有阴极网。阴极网 是一种经活化处理后的不锈钢扩张网。导电棒是不锈钢和 铜的复合棒。在阴极室表面贴有聚四氟乙烯绝缘带作密封 用。
阴阳极室框除支承离子膜外，还用作阴阳极液的循环 通道。
任务四 几种离子膜电槽的认识
2、离子膜 AZEC电解槽采用全氟羧酸复合膜(F795)。在阳极侧是 交换容量高的羧酸层，在阴极侧是交换容量低的羧酸层。 为了增强膜的机械强度，在制膜时加入聚四氟乙烯织物。 其特点是：电流效率高，正常使用时可达96％、膜电阻小， 电耗低、膜的机械强度高、能生产浓度达32%的烧碱。
四、几种离子膜电槽的认识
五、除氯酸盐和淡盐水脱氯
任务四 几种离子膜电槽的认识
一、单极式离子膜电解槽 （一）MGC离子膜电解槽 MGC 离子膜电解槽由下列部件组成：端板、连接拉 杆、阳极盘、阴极盘、阴阳极电流分体器、金属槽框、连 接铜排、离子膜等。该槽的有效电极面积为1.5m2。
任务四 几种离子膜电槽的认识
项目三 盐水的二次精制和电解
【实施方法】 到相关企业参观考察，绘制盐水二次精制工艺流程图； 学习阳离子交换膜性质，理解离子膜法电解盐水的原理； 依据平衡移动原理，制定淡盐水脱氯方案； 根据膜的性能，归纳影响离子膜电解槽的技术经济指标。
【任务】
一、盐水的二次精制任务 二、精制盐水电解理论探究
三、离子膜法电解盐水
任务四 几种离子膜电槽的认识
极室框、阴极室框，离子膜及阳阴极气体分离器等主要部 件及阴阳极液循环件、紧固具和导电铜排等附件组成。
任务四 几种离子膜电槽的认识
淡盐水脱氯系统的降耗措施
第5期2021年5月中国氯碱C h in a C h lo r-A lk a liN o.5M a y.,202141淡盐水脱氯系统的降耗措施赵玉华，王琦，颜丙玲(山东海化氯碱树脂有限公司，山东潍坊262737)摘要：针对淡盐水脱氯工序烧碱消耗高的问题，通过控制出槽淡盐水酸度和对脱氯控制指标进行优化，在确保将游离氯完全脱除的前提下，使自用碱消耗降低明显。
关键词：淡盐水；脱氯；自用碱；降耗中图分类号：TQ114.26+1 文献标识码：B文章编号：1009-1785(2021 >05-0041-03Measures of reducing consumption indechlorination system of dilute brineZHA 0 Yu-hua, WA NG Qi, YA I\ Bing-ling(Shandong Haihua Chlor-Alkali Resin Co.,Ltd.,Weifang262737,China)Abstract：Aiming at the problem of high consumption of caustic soda for dechlorination of dilute brine, by controlling the acidity of dilute brine out of the tank and optimizing the control index of dechlorination,the consumption of self used caustic soda can be significantly reduced on the premise that free chlorine is completely removed.Key words：dilute brine;dechlorination;self use alkali;consumption reduction山东海化氯碱树脂有限公司（以下简称“海化氯 碱”)采用离子膜法制碱工艺，装置分两期建设，设计 生产能力分别为10万t/a和15万t/a。
10万吨离子膜盐水脱氯操作规程
1 总则为了进一步明确淡盐水脱氯岗位的工艺任务，指导安全操作，确保稳定运行，满足生产需要，结合实际情况，特制定本规程。
2 范围本规程适用于10万吨离子膜淡盐水脱氯岗位生产运行中的操作。
3参照文件《离子膜制碱生产技术》和旭化成提供的《离子膜电解操作手册》。
4 职责和权限4.1 淡盐水脱氯岗位为本规程的执行岗位。
4.2 10万吨离子膜生产办为本规程的组织管理部门。
5 具体内容5.1 淡盐水脱氯岗位5.1.1本岗位管理范围真空脱氯流程：电解后产生的淡盐水和氯气经氯气分离器分离，氯气送往氯氢处理岗位。
淡盐水流入淡盐水罐D-2260，经淡盐水泵P-2164一路去进槽盐水总管，一路加入盐酸后进入真空脱氯塔T-2310，控制PH≥2，脱氯后的淡盐水加入碱液后经脱氯盐水泵P-2314送至一次盐水工段去化盐（在泵出口加入亚硫酸钠，进一步脱除游离氯）。
5.1.2 本岗位的任务本岗位的首要任务是负责盐水高位槽供水，满足电解槽的需要；二是负责将淡盐水中的游离氯通过物理脱氯和化学脱氯，达到无游离氯，以满足盐水工段化盐的要求；5.1.3 本岗位与外部联系本岗位经常和电解槽岗位取得联系，确保电槽供盐水；经常和盐水工段化盐联系，保证供不含游离氯的淡盐水去化盐。
5.1.4 本岗位主要原材料及公用工程5.1.4.1 主要原材料及消耗30%NaOH 325L/h15%Na2SO3300L/h循环冷却水130m3/h31%HCl 0.75m3/h5.2 淡盐水脱氯因为从电解槽流出来的淡盐水中含有游离氯，一部分为溶解氯，另一部分为ClO-。
游离氯的存在，一是腐蚀设备、管道；二是在盐水精制过程中影响悬浮物沉降；三是在盐水二次精制时，对螯合树脂危害极大，严重时树脂中毒失效，所以游离氯必须除去。
5.2.1 脱氯的原理因为氯和水反应生成次氯酸和盐酸Cl2+H2O——→HClO+HCl当温度升至75℃以上时，发生岐化反应：3ClO-——→2Cl-+ClO3-产生氯酸根离子另外，次氯酸根在酸性条件下会发生反应，生成氯气HClO+H++Cl-——→Cl2↑+H2O根据上面反应式，要往淡盐水中加31%HCl使PH控制在1.5-2.5之间，使反应式往右进行，并把产生的氯气及时抽出，就能把淡盐水中的游离氯基本除掉。
氯碱厂电解车间离子膜岗位操作法
氯碱厂电解车间离子膜岗位操作法+电解车间离子膜岗位操作法修订：预审：审核：批准文件编号：版次：受控状态：批准日期：实施日期：文件修改控制页13 离子交换树脂的装填方案 (59)第二部分电解槽岗位操作法 (61)1 岗位职责范围 (61)1.1 岗位管理范围 (61)1.2 本岗位管理任务 (61)1.3 本岗位与外部的关系 (61)2 岗位原材料及公用工程规格 (61)3 产品、中间产品及副产品规格 (62)4 工艺流程叙述 (62)4.1 阳极液部分 (62)4.2 阴极液循环 (63)4.3 电槽部分 (63)5 开车前的准备 (64)6 电槽岗位操作手册 (64)6.1 一般安全规范 (64)6.2 电解槽基本原理 (65)6.3. 电解槽概述 (67)6.4. 工艺和控制 (69)6.5. 操作程序 (74)6.6. 详细操作步骤 (112)6.7. 故障排除 (123)7 安全、环保、职业健康技术规定 (129)8 分析一览表 (130)9 主要设备一览表 (134)附件.第一部分二次盐水、淡盐水处理岗位操作法一、岗位职责范围（一）本岗位的管辖范围1、二次盐水精制岗位负责管理从一次盐水槽(V-1402)至超精盐水槽（V－1501）之间的所有设备、管线、阀门及仪表等。
2、脱氯岗位负责管理脱氯塔(T-1601)至脱氯后淡盐水泵(P-1602)之间的设备管线、阀门和仪表等，包括亚硫酸钠系统。
（二）本岗位的岗位职责1、二次盐水精制岗位的岗位职责是确保本岗位内的设备、管线及工艺参数正常运行，给电解槽提供满足离子膜要求的超精盐水。
2、脱氯岗位的管理职责是确保本岗位内的设备、管线及工艺参数正常运行，将电解后近75%的淡盐水送到脱氯塔，除去盐水中所含的游离氯，将合格的淡盐水送至盐水工段化盐进行回收利用。
（三）本岗位与其它岗位的关系说明1、二次盐水精制岗位接纳从一次盐水工序输送过来的合格一次精制盐水，同时为离子膜电解槽提供满足离子膜要求的超精制盐水。
子任务2知识点1：淡盐水脱氯技术.
淡盐水脱氯系统开停车操作
（一）关闭系统中所有的各排气阀、排水阀和取样阀。 （二）打开所有仪表变送器进口阀。 （三）联系隔膜电解及氯氢处理DCS确保氯水罐保持 一定的液位，能够接收脱氯单元来的氯水。 （四）打开脱氯塔出口管上的排气阀，打开去阳极液管 路上去脱氯的淡盐水阀的进出口阀，手动慢慢打开淡盐水的 调节自控阀将淡盐水分为两路：一部分送到脱氯塔，脱氯塔 开始接收淡盐水；另一部分送往水力喷射泵，对脱氯塔进行 抽真空。 （五）打开加盐酸阀前后的手阀，手动慢慢打开加盐酸 流量调节阀开始向淡盐水管道加盐酸，使淡盐水的pH值显示 为2，稳定后将加盐酸流量调节阀转自动运行。
精制盐水电解岗位工艺操作仿真实训
精盐水电解采用化工仿真软件操作可以实际以生 产过程为基础，通过建立生产装置中各种过程单元的 动态特征模拟及各种设备的特征，创造一个与真实装 置非常相似的操作环境，使学员有一种身临其境的真 实感。能使学生在模拟的环境下实现精盐水电解的操 作，提高理论与实践操作的融合，达到生产操作训练 的基本目的，为将来走向工作岗位，完成大型化工的 DCS控制系统，提供了基本操作的实践基础。
④ 临时操作灯不可超过36伏。
精制盐水电解生产岗位安全生产 要领及劳动防保
（5） 其它注意事项
①进罐或进入容器检修和操作，见《安全技术管理 制度》有关部分。
② 起重、吊拉、高空作业见《安全技术管理制度》 有关部分。
③ 设备检修见《安全技术管理制度》有关部分。 ④ 转动设备必须加安全罩。 ⑤ 吊车吊件时严禁吊件下行人。
③酸、碱容器管道附近的检修应在切断物料来源、 泄压、排空物料、清洗干净后进行。
精制盐水电解生产岗位安全生产 要领及劳动防保
（4）防触电事项
① 严格执行电气安装检修规定，非电气人员不得维 修电气设备。
淡盐水脱氯工艺叙述
淡盐水脱氯工艺叙述
未脱氯淡盐水从电解槽阳极室出来，进入阳极液循环槽（D-260）,经阳极液循环泵(P-264A/B)泵送往脱氯塔（T-310），其间加入31﹪盐酸调节pH值至（1.0～1.5）进行真空脱氯。
由脱氯真空泵（C-319A/B）使脱氯塔（T-310）产生67kPa 的真空度以利于脱除游离氯。
在真空条件下，脱氯塔（T-310）逸出的氯气经脱氯塔冷却器（E-310）冷却除湿，送脱氯真空泵（C-319A/B）再经D-319（气液分离器），分离出的氯气并入氯气总管。
脱氯后的淡盐水加入32﹪碱液调节pH
值至10-11后,由脱氯淡盐水泵(P-314A/B)泵送出后加入5﹪Na
2SO
3
溶液去除残余
的游离氯。
脱氯后的淡盐水送往脱硝工序或者一次盐水工序。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
任务四 几种离子膜电槽的认识
2、离子膜 AZEC电解槽采用全氟羧酸复合膜(F795)。在阳极侧是 交换容量高的羧酸层，在阴极侧是交换容量低的羧酸层。 为了增强膜的机械强度，在制膜时加入聚四氟乙烯织物。 其特点是：电流效率高，正常使用时可达96％、膜电阻小， 电耗低、膜的机械强度高、能生产浓度达32%的烧碱。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（二）德国Uhde（伍德）离子膜复极槽 Uhde离子膜复极槽同样由许多单元槽组成，各单元 槽由阳极部件、阴极部件、离子交换膜和垫片组成，依靠 四周法兰用螺栓压紧密封，整台槽是用螺栓将各单元槽紧 固而无需油压系统装置，其有效电极面积为1-3m2。
任务四 几种离子膜电槽的认识
极室框、阴极室框，离子膜及阳阴极气体分离器等主要部 件及阴阳极液循环件、紧固具和导电铜排等附件组成。
任务四 几种离子膜电槽的认识
极室框、阴极室框，离子膜及阳阴极气体分离器等主要部 件及阴阳极液循环件、紧固具和导电铜排等附件组成。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（1）阳极室框 阳极室框是用钛制成的矩形管焊接而成。在框的内侧 有距离不等，直径约为2-3毫米的小孔，供盐水和阳极液 循环用。每个室框上有9根导电棒，导电棒上焊有阳极网。 阳极网是钛制菱形拉网，在表面附有活性涂层。导电棒是 钛铜复合棒，在阳极室框上贴有橡胶垫片作密封用。
阴阳极室框除支承离子膜外，还用作阴阳极液的循环 通道。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室框 阴极室框是用不锈钢制成的矩形管焊接而成。阴极室
框内侧也有距离不等的小孔供阴极液循环用。每个室框上 同样也有9根导电棒，每根导电捧上焊有阴极网。阴极网 是一种经活化处理后的不锈钢扩张网。导电棒是不锈钢和 铜的复合棒。在阴极室表面贴有聚四氟乙烯绝缘带作密封 用。
项目三 盐水的二次精制和电解
【实施方法】 到相关企业参观考察，绘制盐水二次精制工艺流程图； 学习阳离子交换膜性质，理解离子膜法电解盐水的原理； 依据平衡移动原理，制定淡盐水脱氯方案； 根据膜的性能，归纳影响离子膜电解槽的技术经济指标。
【任务】
一、盐水的二次精制任务 二、精制盐水电解理论探究
三、离子膜法电解盐水
任务四 几种离子膜电槽的认识
（3）下部铜排 下部铜排是用来连接槽间挠性铜排和室框导电挠性铜
排，使电流比较均匀地通过电槽的阴阳两极。一台电解槽 共有下部铜排9块。
（4）四氟波纹管 四氟波纹管是阴阳极室框与分离器之间及阴阳极室框
与下部总管之间的连接软管，使电解槽形成闭合循环回路。 波纹管的两头分别用管箍箍紧。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（五）FM21离子膜电解槽 FM21 离子膜电解槽是英国ICI公司生产的单极槽，槽
框为金属结构，极片可重涂再使用，其电极有效面积为 0.21m2。
任务四 几种离子膜电槽的认识
二、复极式离子膜电解槽 （一）日本旭化成复极槽
旭化成电解槽是板框压滤机式，98只单元槽依靠一端 的油压装置紧固密封。单元槽的外形尺寸为1.2m×2.4m， 厚度为60mm，密封面的宽度为21-23mm，极板的有效面积 为2.7m2。其阴、阳极液的进口均在单元槽的下部，出口 均在上部。为减少气泡效应，在单元槽的上部均装有阴极 堰板和阳极堰板。为防止电化腐蚀，阳极侧密封面的阳极 液进出口管有防电化腐蚀的涂层。单元槽框有二种形式。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室气体分离器 阴极室气体分离器也位于电槽上方。它主要是用作分
离氢气和碱液。其材质为不锈钢。一台AZEC-F型电解槽同 样也有两只对称的阴极室气体分离器。 从单元电解槽阴极室出来的氢气和碱液汇集到阴极室气体 分离器后，氢气从分离器上方出口管进入氢气总管。浓碱 液一部分通过循环管回到阴极室；另一部分则经碱总管进 入浓碱贮槽，或作商品出售或送蒸发工序。
四、几种离子膜电槽的认识
五、除氯酸盐和淡盐水脱氯
任务四 几种离子膜电槽的认识
一、单极式离子膜电解槽 （一）MGC离子膜电解槽 MGC 离子膜电解槽由下列部件组成：端板、连接拉 杆、阳极盘、阴极盘、阴阳极电流分体器、金属槽框、连 接铜排、离子膜等。 几种离子膜电槽的认识
任务四 几种离子膜电槽的认识
4、AZEC-F电解槽的附件 （1）阴阳极液循环件
由循环波纹管、循环管、蝶阀及下部总管组成。阳板 液的循环件的材质为金属钛，阴极液的循环件的材质则采 用不锈钢。
（2）紧固具 紧固具是支承阴阳极室框及离子膜下部铜排的电解槽
支架。紧固具主要由固定框、活动框、导轨、基座、主柱、 横梁及柱杆螺丝等部件组成。其材质为碳钢。
（二）AZEC-M3 离子膜电解槽 AZEC-M3 离子膜电解槽由阳极、阴极、固定框、 中间板、游动框、离子交换膜、橡胶槽框、阴极分离 器、阳极分离器等部件组成，该电槽的有效电极面积 为0.2m2。 （三）AZEC-F型离子膜电解槽 AZEC-F型电解槽属于单极式电解槽，它的外形为 一长方体，长3050mm、宽2083mm、高3050mm。它由阳
任务四 几种离子膜电槽的认识
3、气体分离器 （1）阳极室气体分离器
阳极室气体分离器位于电槽上方。它主要是用作分离 氯气和淡盐水。其材质为金属钛。一台AZEC-F型电解槽有 两只对称的阳极室气体分离器。
从单元电解槽阳极室出来的湿氯气和淡盐水，汇集到 阳极室气体分离器后，氯气从分离器的上方出口管进入氯 气总管。淡盐水一部分通过循环管回流到阳极室。另一部 分则离开电解槽送到淡盐水脱氯工序脱氯。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（2）阴极室框 阴极室框是用不锈钢制成的矩形管焊接而成。阴极室
框内侧也有距离不等的小孔供阴极液循环用。每个室框上 同样也有9根导电棒，每根导电捧上焊有阴极网。阴极网 是一种经活化处理后的不锈钢扩张网。导电棒是不锈钢和 铜的复合棒。在阴极室表面贴有聚四氟乙烯绝缘带作密封 用。
任务四 几种离子膜电槽的认识
（四）迪诺拉DD88 和DD150 离子膜电解槽 迪诺拉DD88和 DD150离子膜电解槽的特点是阳极和阴
极采用了铸造金属元件，作用是均匀传导电流到电极上； 其次是采用了防腐衬里以防止铸造金属元件的腐蚀，用镍 做为阴极液的防腐层，用钛板做阳极液的防腐层。该槽有 效电极面积为0.9和1.5m2。