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年产十万吨烧碱工艺设计

年产十万吨烧碱工艺设计年产十万吨烧碱工艺设计The Process Design of Caustic Soda Based on 100kt/a目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第一章工艺路线的选择 (2)第二章精制盐水工段 (3)2.1 精盐水指标 (3)2.2 原盐质量 (3)2.3 淡盐水脱氯及过碱量控制 (4)2.4 粗盐水含量、温度以及流量 (4)2.5 精制剂的配制 (4)2.6 助沉剂配制 (5)2.7 精制反应时间 (5)2.8 炭素管过滤器性质及工作要求 (5)2.9 树脂塔的操作要点 (5)2.9.1 树脂塔最大流量 (5)2.9.2 盐水温度 (5)2.9.3 盐水pH值 (6)2.9.4 树脂塔压差控制 (6)第三章电解工段的物料衡算 (7)3.1离子膜交换原理 (7)3.2.1计算依据 (7)3.2.2计划任务 (7)3.2.3电解槽选型 (7)3.2.4物料衡算 (8)第四章电解液蒸发 (11)4.1蒸发概论 (11)4.1.1碱液蒸发的基本概念 (11)4.1.2离子膜碱液蒸发的特点 (11)4.2蒸发流程及设备类型选择 (11)4.2.1蒸发流程 (11)4.2.2蒸发设备 (13)4.3蒸发工艺计算 (14)4.3.1蒸发水量的计算 (14)4.3.2各效传热温度差的计算 (15)4.3.3各效物料、热量衡算 (17)4.3.4各效所需传热面积的计算 (19)4.3.5试差计算 (19)第五章固碱工艺 (25)5.1固碱流程选择 (25)5.2固碱热量、物料衡算 (25)5.2.1降膜蒸发器 (25)5.2.2降膜浓缩器 (26)5.3离子膜固碱种类 (27)第六章主要设备选型和设计 (29)6.1电解槽选型及依据 (29)6.2蒸发设备的计算 (31)6.2.1蒸发器加热管数及加热室直径的计算 (31)6.2.2蒸发器循环管的计算 (32)6.2.4接管尺寸的计算 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (39)年产十万吨烧碱工艺设计摘要:离子膜法制碱是当今氯碱工业中崛起的新技术,本文介绍了离子膜烧碱的特点,并且通过对现有的生产方法进行比较,确定了离子膜烧碱在发展空间上的优势。
东明万海氯碱10万吨年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择

山东化工职业学院毕业论文题目:10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择年级专业:学生姓名:指导教师:导师单位:山东化工职业学院化学工程系论文完成时间:2012年11月18日山东化工职业学院毕业设计(论文)评定表山东化工职业学院毕业设计(论文)任务书设计者:合作责:指导教师:课题名称:10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制工艺方案的选择1、设计目的1)运用已经学过的各门功课的知识,结合生产实习过程,研究进行一次盐水精制的方法。
2)培养学生独立工作及发行问题、分析问题、解决问题的综合能力。
培养学生认真的学风和踏实的工作作风。
3)对学生的知识面,掌握知识的深度,理论结合实际的能力,实验能力,外语水平,计算机运用水平,书面及口头表达能力进行考核。
2、设计要求:1)要有结合某项实际、具体项目的设计能进行独立的论证,并要做技术含量较高。
2)设计或论文应该在教学计划所规定的时限内按时完成。
3)书面材料、框架及字数应符合设计及论文的规定等。
3、参考文献:1)曾之平王扶明主编:《化工工艺学》化学工业出版社2005 2)《氯碱工业》CN21-1170/TQ3)孙勤刘苏《我国氯碱行业盐水精制工艺评述》4、发体日期:5、完成日期:系主任签字:东明万海氯碱10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制方案的选择摘要:东明万海氯碱10万吨/年离子膜烧碱一次盐水精制项目,主要采用目前能满足离子膜烧碱一次盐水要求的比较成熟的“预处理+HVM膜”工艺。
由于我国的工业用原盐中Ca、Mg及TOC、有机物、其他重金属离子含量较高,甚至存在Ca、Mg离子倒挂等现象,难以满足离子膜烧碱工艺的要求,故必须对这些杂质进行脱除,目前采用的“预处理+HVM膜”工艺能有效的脱除一次盐水的Ca、Mg及TOC、有机物、其他重金属离子,达到离子膜烧碱配套的二次盐水的原料要求,使一次盐水中Ca2++Mg2+离子含量低于1ppm以下,为二次盐水精制(螯合吸附)提供合格的原料。
年产10万吨离子膜法生产工艺设计

职业技能学院毕业设计(论文)(冶金化工系)题目年产10万吨固碱工艺设计专业应用化工技能班级化工0804班姓名学号指导西席完成日期 2010年07月30日—2010年09月30日第一章化盐工段 (5)1.1工艺原理 (5)1.2主要工艺指标 (5)1.3工艺流程 (6)1.4主要设备及作用和事情原理 (7)化盐桶 (7)澄清桶 (7)砂滤器 (7)第二章电解工段 (8)2.1金属阳极电解工段 (8)工艺原理 (8)主要工艺指标 (9)工艺流程 (9)主要设备及作用 (10)2.2离子膜工段 (11)工艺原理 (11)主要工艺控制指标 (11)第三章氢气和氯气处置惩罚工段 (17)3.1氢气处置惩罚 (18)工艺原理 (18)工艺流程 (18)3.2氯气处置惩罚 (19)工艺原理 (19)第四章固碱工段 (26)4.1工艺原理 (26)4.2主要工艺指标 (26)4.3工艺流程(附工艺流程图) (26)4.4主要设备及作用和事情原理 (27)摘要:离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一。
本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺及历程中的离子膜法碱液蒸发的特点,影响碱液蒸发的因素。
我国离子膜法烧碱生长十分迅速,彻底淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔阂法烧碱,大大提升和优化了我国氯碱产业的产物结构,促进了相关产业的迅速生长。
目前,世界上能生产离子互换膜法氯碱电解槽的7个生产厂其中包罗北京化工机器厂生产的电解槽在海内均有使用厂家,代表当前离子膜法最先进水平的高电流密度、低电流消耗、大单位面积、自然循环工艺的电解槽在我国已有企业接纳。
目前,海内离子膜法烧碱生产厂家全国共86家,产能排前4名的企业离子膜法烧碱产能均凌驾了20万吨/年,2005年底前另有3家企业的离子膜法烧碱产能到达或凌驾20万吨/年。
据统计,在2005年底前投产的142.5万吨/年装置中有112.5万吨/年接纳离子膜法,到2005年底,海内离子膜法烧碱达产装置能力到达794.7万吨/年,占总产能的49.34%。
10万t/a离子膜法烧碱装置运行情况

后, 通过泵 , 一部分送入碱液高位槽 , 另一部分则冷
却后进人成品槽 。
2 1 一次 盐水 .
一
添加精制剂 N O N :O 后进入混合 反应槽, a H、 a C 再 和絮凝剂混合后 , 进入过滤器, 得到一次盐水。一次 盐水用泵输送到二次盐水 , 经树脂塔去除杂质离子, 进入盐水高位槽 。
( a scS d rn hPa t f i guPoic ah i hmi l n ut o , t. C ut o aB ac l a s rv eY n a C e c d syC . Ld , i n oJn n aI r Y n hn 2 5 0, hn ) ac eg2 4 0 C ia
D一 7 20的气相经 PC 2 6阀后 , IA 2 进入氢气总管, 然 后进入氢处理工序。气液分离后的碱液 , D一 7 经 20
2 工艺及主要设备选型情况
工 业原盐 在化 盐池被来 自配水 槽 的化盐水 溶化 成 N C 含 量为 30— 1 / a1 0 30gL的粗 盐 水 , 中 间池 在
a e ma n t c n c la d e o o c i d x s atr t a rd cin S me p b e c u rn n r n i g s t i e h ia c n mi n e e f ilp u t . o r lms o c ri g i u n n h n e r o o o w r ay e e l n d t e c re p n i g s l t n r r p s d e e a l z d i d mi,a h o r s o d n u i s a e p o o e . n n o o
后, 进入氯气总管和氯气干燥系统。气液分离器分 离后 的盐水则经 D一 6 后 , 20 用泵送到脱氯塔, 脱氯 后返回盐水。N a 以水合离子的形式通过离子膜进
年产10万吨隔膜烧碱工艺设计——电解车间毕业设计

本科毕业设计(论文)资料本科毕业设计(论文)资料第一部分毕业论文本科毕业设计(论文)毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
10万吨离子膜烧碱新建项目一次盐水精制设计书

10万吨离子膜烧碱新建项目一次盐水精制设计书一、设计依据1.XXX集团新建10万吨离子膜烧碱一次盐水水量。
2.XXX集团对一次盐水精制的要求。
1)氯化钠含量要高,一般要求大于90%。
2)化学杂质要少。
钙镁离子总量要小于1%。
硫酸根离子小于0.5%;3)不溶于水的机械杂质要少;二、设计原则与分工1.设计围化盐池一次盐水至精制盐水槽。
2.设计原则1)投资少,运行费用低,一次精制盐水质量高;2)采用手动和自动相结合管理,降低工作强度,使操作方便。
3.设计规和标准1)《钢结构设计规》 GBJ17-882)《室外排水设计规》 GBJ14-87(1997年版)3)《建筑设计防火规》GBJ16-874)《工业企业照明设计标准》 GB50034-925)《低压配电装置及线路设计规》GB50054-926)《工厂企业厂界噪声标准》 GB12348-907)《地基基础设计规》 DBJ-11-89三、方案设计1.项目概述XXX集团新建10万吨/年离子膜烧碱项目,在盐水精制环节需要设计一套全新的盐水精制工艺。
我国传统的离子膜烧碱盐水一次过滤一般采用澄清桶-砂滤器-碳素管法。
其中,该法预处理器——澄清桶+砂滤器存在占地面积大、过滤精度不够高、出水水质不稳定、易返浑等缺点;碳素管过滤器设备则需预涂α-纤维素,操作复杂,运行费用太高,严重影响氯碱企业的竞争力。
后来出现预处理+膜法的盐水精制工艺,盐水质量较好,但存在处理流程较长,运行费用较高,操作管理比较复杂的缺点。
因此需要一种更经济、操作更简单的方法提高一次精制盐水的质量和稳定性。
2、设计参数(1)设计水量:348m3/h(2)设计水质:混合反应后悬浮物含量≤5000mg/L(3)设计标准:离子膜电解工艺一次精制盐水要求:出水悬浮物(ss)含量≤1mg/L。
(4)生产1吨烧碱需要消耗的一次盐水流量: 348m3/h(一次盐水浓度为305±5g/L,生产工作时间按8000h计算。
年产10万吨烧碱车间化盐工段模拟工艺设计

江
西
化
工
2 0 1 4年第 1 期
年产 1 O万 吨 烧 碱 车 间化 盐 工 段 模 拟 工 艺设 计
王 盼 盼 李 全 良 王 筠
( 周 口师范学 院 化学系 , 河南 周 口 4 6 6 O O O ) 摘 要: 离子膜 法制 碱是当今氯碱工业 中崛起 的新技术 , 膜 电解 生产 的氢 氧化钠浓度
。
弹性较大 ( 离 子膜 法生产 电槽 能适应 电流 负荷 的较 大
幅度变化 , 迅 速调节生产负荷 ) ; 安全性高 ( 离子膜法 操
截止 到 2 0 1 2年底 , 全球氯 碱工业 总产值 已超过
2 O O亿美元 , 世 界烧 碱 的使 用需求 量 达 6 4 7 0万 Ⅱ 屯 / 年, 氯的使用需求量达为 6 O 6 O万吨/ 年。 氯碱工业是我 国 国 民经 济 的重要 组 成部 分 , 是基 础化工原材料行 业 , 其碱 、 氯、 酸等 产 品广泛 地 应用 于
据统计 , 截止 到 2 0 1 2年底 , 我 国烧碱 产能 达到 3 7 3 6 万 庳 乜 / 年, 其中离 子膜 法装 置 制烧 碱 产 能 3 4 0 7万 Ⅱ 屯 / 年,
占总产 能 比例 达 9 1 . 2 %, 离 子膜法 装置产 能进 一步提
0 . 0 0 2 %, s o : 一 = 0 . 0 0 2 %, 水不溶物 = 0 . 0 0 5 %, 水分 =
比水 银 法 投 资节 省 约 1 0 % 一1 5 %, 比隔膜 法 节 省 约
1 5 % 一2 5 %) ; 污染程 度低 ( 离 子膜 法生产 装置 回收利 用排 出 的废气 、 废液, 做到 达标排 放 , 所 以几 乎不 污染 环境 ) ; 氢氧化钠 烧 碱 生产 方 法 及 工 艺 流 程 的 选择 与说 明 1 .1 工 艺 路 线 的选 择
年产万吨离子膜法生产工艺设计

年产万吨离子膜法生产工艺设计引言离子膜法是一种常用的工艺方法,用于大规模生产各种化学品。
本文将讨论年产万吨离子膜法生产的工艺设计。
工艺流程1.原料准备:–确定所需原料及其质量要求;–考虑原料的储存和处理方式,确保供应稳定;–设计原料输送系统,包括输送管道、泵以及控制系统。
2.反应器设计:–根据反应所需的物理条件和化学反应的特性,选择适当的反应器类型;–进行反应器的容积计算,确保满足年产万吨的要求;–设计反应器的加热、冷却和搅拌系统,以维持理想的反应温度和混合程度。
3.分离和纯化:–设计离子膜法分离系统,包括离子交换器和膜分离器;–确定分离和纯化的步骤和条件,如温度、压力、流速等;–考虑废水处理系统,确保环境友好。
4.产品收集和包装:–设计产品收集系统,确保产品能够有效收集和存储;–考虑产品的包装方式,以符合质量和安全要求;–设计成品输送系统,包括输送管道、输送设备和控制系统。
设备选型根据年产万吨的生产规模,需选用大规模设备,如大型反应器、离子交换器和膜分离器等。
以下是一些建议的设备选型:•反应器:选择具有高效传热和搅拌功能的大型反应器,确保反应的均匀性和高产能。
•离子交换器:选用具有高离子交换效率和长使用寿命的离子交换器。
•膜分离器:选择具有高通量和高选择性的膜分离器,以实现高效的分离和纯化。
控制系统为确保生产的稳定性和安全性,需要设计合适的控制系统。
以下是一些建议的控制策略:1.温度控制:–使用温度传感器监测反应器温度,并根据设定值调节加热或冷却系统;–设计安全措施,如过温保护和紧急停机系统,以应对温度异常情况。
2.压力控制:–安装压力传感器监测压力,当压力超过设定范围时,自动调整反应器和分离设备的操作;–设计安全阀和泄压装置,以防止压力过高造成事故。
3.流量控制:–使用流量计监测反应物和产物的流量,并根据需要调节输送系统;–利用PID控制算法实现流量的精确调节。
4.自动化控制:–利用PLC或DCS系统实现整个工艺的自动化控制,包括反应器、分离系统和输送系统。
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职业技术学院毕业设计(论文)(冶金化工系)题目年产10万吨固碱工艺设计专业应用化工技术班级化工0804班姓名学号指导教师完成日期 20XX年07月30日—20XX年09月30日第一章化盐工段 (5)1.1工艺原理 (5)1.2主要工艺指标 (5)1.3工艺流程 (6)1.4主要设备及作用和工作原理 (7)1.4.1化盐桶 (7)1.4.2澄清桶 (7)1.4.3砂滤器 (7)第二章电解工段 (8)2.1金属阳极电解工段 (8)2.1.1工艺原理 (8)2.1.2主要工艺指标 (9)2.1.3工艺流程 (9)2.1.4主要设备及作用 (10)2.2离子膜工段 (11)2.2.1工艺原理 (11)2.2.2主要工艺控制指标 (11)第三章氢气和氯气处理工段 (17)3.1氢气处理 (17)3.1.1工艺原理 (18)3.1.2工艺流程 (18)3.2氯气处理 (19)3.2.1工艺原理 (19)第四章固碱工段 (26)4.1工艺原理 (26)4.2主要工艺指标 (26)4.3工艺流程(附工艺流程图) (26)4.4主要设备及作用和工作原理 (26)摘要:离子膜法制烧碱是烧碱生产工艺的常用制法之一。
本文着重介绍了离子膜法制烧碱的生产工艺及过程中的离子膜法碱液蒸发的特点,影响碱液蒸发的因素。
我国离子膜法烧碱发展十分迅速,彻底淘汰了水银法烧碱和部分石墨阳极隔膜法烧碱,大大提升和优化了我国氯碱工业的产品结构,促进了相关工业的迅速发展。
目前,世界上能生产离子交换膜法氯碱电解槽的7个生产厂其中包括北京化工机械厂生产的电解槽在国内均有使用厂家,代表当前离子膜法最先进水平的高电流密度、低电流消耗、大单元面积、自然循环工艺的电解槽在我国已有企业采用。
目前,国内离子膜法烧碱生产厂家全国共86家,产能排前4名的企业离子膜法烧碱产能均超过了20万吨/年,20XX年底前还有3家企业的离子膜法烧碱产能达到或超过20万吨/年。
据统计,在20XX年底前投产的142.5万吨/年装置中有112.5万吨/年采用离子膜法,到20XX年底,国内离子膜法烧碱达产装置能力达到794.7万吨/年,占总产能的49.34%。
而到20XX年,随着又一批新建、扩建氯碱装置的投产,国内离子膜法烧碱不仅在生产能力上将超过隔膜法烧碱,而且产量也将超过隔膜法烧碱。
今年以来,有关离子膜烧碱项目评审开工投产的消息频频见诸报端:2月,沙隆达年产5万吨离子膜烧碱通过评审;5月,东明石化集团15万吨/年离子膜烧碱项目建设进入实质阶段,计划在20XX年底建成投产;6月,焦作昊华年产10万吨离子膜烧碱项目开工;二季度,上海天原的36万吨/年新装置投产后,其烧碱年产规模达到76万吨;8月,唐山三友集团年产30万吨烧碱一期工程试生产;10月,山东东营市化工厂二期12万吨离子膜烧碱项目一次性送电成功,顺利投产。
据统计,仅今年上半年,全国烧碱总产量为717.83万吨,同比增长20%。
其中,离子膜烧碱产量为218.58万吨,同比增长35%。
种种迹象表明,离子膜烧碱行业目前正在掀起新一轮的投资热潮,我国也无可争议地成为世界第一大烧碱生产国,不少企业已经乐观地等待着接下来赚个钵满盆盈了。
第一章化盐工段1.1工艺原理将固体原盐(或搭配部分盐卤水)与蒸发工段送来的回收盐水、洗盐泥回收的淡盐水,按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液,同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等),使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物,然后加入助沉剂(聚丙烯酸钠等)。
经过澄清、砂滤得到一次盐水,一次盐水经中和、过滤、树脂吸咐等步骤制得质量合格的精盐水,按需要源源不断地输送给电解工段。
一般1t碱需要1.5t盐(理论比例为1:1.462)。
基本化学方程式:CaCl2+NaCO3=CaCO3+2NaClCaSO4+Na2C03=CaC03+2Na2SO4MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaClNa2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl1.2主要工艺指标入槽盐水含NaCl≥315g/L盐水过碱量NaOH 0.07~0.15 g/LNa2CO30.25~0.35 g/L盐水中钙、镁总量≤5mg/L 盐水中硫酸根含量≤5g/L澄清桶入口盐水温度l与4季度48士3℃2与3季度50±3℃入槽盐水铵含量无机铵≤1mg/L 总铵≤4mg/L盐水透明度≥900mm(十字观察法)排放盐泥中含 NaCI≤8g/L入槽盐水pH控制值8~10(微碱性盐水入槽)约7(中性盐水入槽)约4(酸性盐水入槽) 烟道气制纯碱中含NaOH ≤3g/L1.3工艺流程图1—1为盐水精制工艺流程。
固体食盐从盐仓内用铲车l将盐送入盐斗2,经皮带运输机3卸入化盐桶4。
盐卤水、蒸发工段回收盐水和洗盐泥回收的淡盐水,按比例搭配用泵6送到化盐桶4内进行化盐操作,经过桶底配水管均匀流出,沿化盐桶内盐层逆流而上将食盐溶解制成饱和的粗盐水,从化盐桶上部溢流而出。
出化盐桶的粗盐水与精制剂碳酸钠、氯化钡及蒸发回收盐水中的氢氧化钠发生化学反应,使溶解在粗盐水中的钙、镁、硫酸根等杂质离子生成不溶解于水的氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡等沉淀物而悬浮在粗盐水中。
与精制剂反应后的粗盐水靠位差进入澄清桶8,为了加速澄清,在进入澄清桶前添加助沉剂,使悬浮物沉淀颗粒凝集增大加速澄清。
澄清后的清盐水从澄清桶上部溢流入砂滤器l1,盐水通过砂滤层之后,盐水中所夹带的少量细小悬浮物颗粒被截留。
出砂滤器盐水含钙、镁杂质量可降到5mg/L以下,即一次盐水。
然后进入中和罐12,加盐酸中和过剩碱量,再进入精盐水贮槽13,用泵19送往盐水高位槽供电解工段使用。
澄清桶底部排出的盐泥定期排放回收。
1.4主要设备及作用和工作原理1.4.1化盐桶化盐桶的作用是把固体原盐、部分盐卤水、蒸发回收盐水和洗盐泥回收淡盐水,按比例掺和,并加热溶解成氯化钠饱和溶液。
化盐桶一般是钢板焊接而成的立式圆桶,其结构见图1—2。
化盐水由桶底部通过分布管进入化盐桶内。
分布管出口均采用菌帽形结构防止盐粒、异物等进入化盐水管道造成堵塞现象。
在化盐桶中部设置加热蒸汽分配管,蒸汽从分配管小孔喷出,小孔开设方向向下,可避免盐水飞溅或分配管堵塞。
在化盐桶中间与还设置有折流圈,折流圈与桶体成45度角.折流圈的底部开设用于停车时放净残存盐水的小孔。
折流圈的作用是避免化盐桶局部截面流速过大或化盐水沿壁走短路造成上部原盐产生搭桥现象。
折流圈宽度通常约为150~250mm。
化盐桶上都有盐水溢流槽及铁栅,与盐层逆相接触上升的饱和粗盐水,从上部溢流槽溢流出,原盐中常夹带的绳、草、竹片等漂浮性异物经上部铁栅阻挡除去。
1.4.2澄清桶澄清桶的作用是将加入精制剂后反应完全的盐水,在助沉剂的帮助下,使杂质沉淀颗粒凝集变大,下沉分离。
澄清后的清盐水从桶顶部溢流出,送砂滤器作进一步精制过滤,桶底部排出的盐泥送三层洗泥桶,用水洗涤回收其中所含的氯化钠。
盐水中钙、镁等不溶物悬浮颗粒在加入助沉剂后起凝聚作用,颗粒增大,被截留到桶底定时排出。
澄清后的清盐水从桶底部缓缓向上,经桶顶部环形溢流槽汇集后连续不断流出。
1.4.3砂滤器砂滤器的作用是把澄清桶送来的澄清盐水经砂滤层过滤,进一步除去清盐水中微量悬浮性不溶杂质,提高进电解槽的盐水质量,确保电解工段对高质量入槽盐水的要求。
第二章电解工段2.1金属阳极电解工段2.1.1工艺原理把化盐工段用泵输送来的符合质量要求的精盐水,经高位槽稳压及预热器预热后送入电解槽,同时输入由变电工段送来的直流电进行电化学反应。
根据操作规程和工艺条件,确保电解槽正常安全运转。
电解过程中产生的氯气与氢气分别导入各自的总管,汇集送氯、氢处理工序,进一步处理加工。
生成约含氢氧化钠11%的电解液流入总管汇集电解液贮槽,经碱泵送蒸发工段进行蒸发浓缩。
反应方程式如下2.1.2主要工艺指标单槽氯中含氢量≤1.0%氯气总管中含氢量≤O.4%单槽氯中含氧量≤3.0%氯气总管中含氧量≤3%电解液总管浓度 130±5g/L单槽电解液浓度90~140g/L氧气总管氢纯度≥98%电解槽槽温 80~105℃氯气总管压力0~-50Pa氢气总管压力 0~50Pa对地电压偏差(总电压) ≤10%电解槽阳极电流效率≥90%2.1.3工艺流程图2-1-1为金属阳极电解流程图。
电化盐工段送来含氯化钠315g/L以上、质量合格的精制盐水送至盐水高位槽1,高位槽内盐水液面维持恒定,以保持一定的静压力。
经一段盐水预热器2内与来自电解槽出口的湿热氢气(氢气总管温度约85℃)进行热交换,温度可提高8~10℃,然后再进入二段盐水预热器,用蒸汽进一步补充加热盐水,加热到盐水温度在60~80℃间,再经盐水总管、支管连续均衡地分别送入各台电解槽5进行电解。
电解生成的氯气从电解槽盖顶部支管导入氯气总管,送到氯气处理工段.氢气从电解槽阴极箱上部支管经断电器断电后汇集入氢气总管,经一段盐水预热器预热盐水降温后送氢气处理工段。
生成的含氢氧化钠11%的电解液经碱液断电器断电后从电解槽下侧流出导入电解液总管,汇集于电解液贮槽6中,再经泵7输送到蒸发工段进行蒸发浓缩。
2.1.4主要设备及作用金属阳极电解槽是隔膜电解槽的两大类型之一,其结构如图2-1-2。
隔膜电解槽是隔膜法电解食盐溶液制取氯气、氢气、烧碱的主要设备。
是我国发展比较成熟的一种技术。
隔膜电解槽示意图如图2-1-3。
电解槽主要由槽盖、阴极箱、阳极组合件三大部分组成。
金属阳极电解槽的槽盖多数采用钢板焊接制成,内衬橡胶防腐蚀层。
在槽盖的顶部有氯气出口孔,侧面有盐水注入口,槽盖前侧面装有液面计便于掌握电解槽内盐水液位高低。
槽盖上还装有氯气压力表和取样孔。
阴极箱是由阴极铁丝网袋`钢板外壳和阴极导电钢板组合成一个完整的阴极导电系统。
在阴极箱的外壳下端有电解液导出管,上方有氢气出口管。
金属阳极电解槽阳极组合件是由钛-钢-铜三板叠合组成,上层2mm钛板作为防腐蚀层,中层20mm钢板作支撑层,下层16mm铜板作为阳极导电板.涂有钌层的钛阳极片通过铜螺丝、铜螺母联接固定在下层阳极铜导电板上,电流由此导入。
槽盖与阴极箱、阻极箱与阳极组合件之间可用“陶泥沥清软封料”外围麻绳进行密封以免盐水泄漏,也可采用橡胶垫片加绝缘螺栓联接密封。
2.2离子膜工段2.2.1工艺原理以食盐水为原料的离子膜法电解工艺,因离子交换膜性能要求,进离子膜电解槽的盐水质量必须严格控制,不然将影响离子交换膜性能的发挥和使用寿命以及产品的质量。
因此本工段的任务是:(1)将送来的一次精制盐水再经过一次精密过滤,使盐水中的悬浮物达到≤1PPm,送二次精制;(2)将上述过滤后的合格盐水,经二次精制处理即采用树脂吸咐(使用过的树脂经处理后再生),使盐水中的ca2+、Mg2+杂质含量达到≤20ppb,送离子膜电解槽;(3)合格的二次精制盐水在电解槽内经通电电解,得到合格的氢氧化钠,然后经冷却、计量后送成品槽;(4)电解副产品氯气和氢气,分别送氯处理和氢处理后.生产相应的氯、氢产品;(5)食盐水经电解后流出的淡盐水,经脱氯装置除去盐水中的游离氯,使游离氯含量达到标准,然后将脱氯后合格的淡盐水送回化盐工段再化盐使用。