氯碱生产与操作(张艳君)项目二 二次盐水精制及电解
氯碱生产—盐水精制工艺
毕 业 设 计(论 文)
(冶金化工系)
题 目 氯碱生产—盐水精制工艺
专 业 应用化工技术
班 级
姓 名
学 号
指导教师
完成日期
目录
摘要 ................................................................... 1
第一章 绪论 ........................................................... 2
1.1 氯碱工业概述 ...................................................... 2
1.2 氯碱工业主要产品及用途 ............................................
2
1.3 氯碱工业的发展趋势 ................................................
3
1.3.1世界氯碱工业及其发展趋势 ...................................... 3
1.3.2 我国的氯碱工业及其发展趋势 ...................................
3
第二章 盐水精制工艺 ....................................................
4
2.1 原盐的品种及组成 .................................................. 4
化工现代氯碱技术文献资料盐水二次精制工艺处理
第Ｉ期２０ ２００８年Ｉ月 中国氛碱Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ－ＡｌｋａｌｉＮｏ． ｌＪａｎ
盐水二次精制工艺控制
高锁成（山东新汉矿业集团泰山盐化工公司，山东泰安２７１０２４）
摘要：介绍了二次盐水精制中使用的登合树脂的类型和工作机理、盐水二次精制的工艺流程、工艺
控制对树脂塔的操作影响及树脂塔再生过程中应注意的问题。关键词：二次盐水；精制；鳌合树脂；再生；影响因素
中图分类号：ＴＱ １１４．２６文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－１７８５（２００８）０１－００２０－０３
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｂｒｉｎｅ
ＧＡＯ Ｓｕｏ－ｃｈｅｎｇ（Ｔａｉｓｈａｎ Ｓａｌｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｘｉｎｗｅｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ， Ｔａｉａｎ ２７１０２４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃｈｅｌａｔｉｎｇ ｒｅｓｉｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｏｆ ｂｒｉｎｅ， ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ， ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ ｏｆｒｅｆｉｎｉｎｇ， ｉｎｆｌｕｎｃｅ ｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｔｏｗｅｒ ｆｒｏｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｐａｙ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｉｎ
ｒｅｂｏｒｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｔｏｗｅｒ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂｒｉｎｅ； ｒｅｆｉｎｅ； ｃｈｅｌａｔｉｎｇ ｒｅｓｉｎ； ｒｅｂｉｒｔｈ； ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌ ｆａｃｔｏｒｓ
１盐水二次精制的意义
离子膜电解工艺对进槽盐水质量要求较为苛
刻，原因一是电解所用的离子交换膜能使大量阳离
子透过，如Ｃａｔ＋，Ｍ扩，Ｆｅ＇十、Ｂｅ，Ｎｉ｀，Ｓｒ｝＇等，这些金属离子和阴极室的ＯＨ一离子生成不溶性的氢氧化物沉
氯碱工艺流程叙述
1 工艺流程叙述
总述：
把少量固体食盐溶解在卤水中形成饱和粗盐水，除去钙镁离子、天然有机物及水不溶物等杂质，制成饱和精盐水，将精制后的合格盐水通过盐水高位槽送入电解槽，通直流电进行电解，阳极室产生氯气和淡盐水，阴极室产生氢气和烧碱，淡盐水经真空脱氯后送到淡盐水罐返井，烧碱冷却后送成品罐出售。氯气和氢气收集到主管送氯氢处理工序进行处理，经过冷却、干燥、加压，一部分氯气去液氯工序液化为液氯，包装出售。另一部分氯气和氢气进入合成炉混合燃烧，生成氯化氢气体，冷却后送氯乙烯工序，多余的部分（或全部）送降膜吸收塔用水吸收制成盐酸。
在氯乙烯工序,将乙炔、氯化氢按一定量配比进入转化器合成粗氯乙烯气体，并经水洗、碱洗、加压、精馏制得纯度达99.99%以上的氯乙烯单体，供聚合工序用。在聚合工序聚合釜内利用软水、分散剂、引发剂等助剂，在规定的温度、压力下氯乙烯单体聚合反应生产PVC悬浮液，经汽提分离脱析出未反应的单体后，送到离心机，使 PVC悬浮液脱去大部分水，脱水后的湿物料送入旋风干燥器内进行干燥，得到的合格树脂粉经风分离器分离后进入旋振方筛过筛后，沉降至旋转加料器内，并通过粉料输送风机将旋转加料器内的物料送入料仓，经自动包装系统包装成成品出售。
2 分述：
（1）盐水工序工艺流程简述
由于卤水管道送来的卤水含盐浓度达有时不到工艺要求，因此将少部分≥98.5%原盐由皮带运输机送入化盐桶，维持一定的盐层高度。
将卤水管道送来的卤水经换热器与淡盐水换热后进入化盐桶底部，经分配管均匀流出，通过盐层把食盐溶解成饱和粗盐水，同时在折流槽中加烧碱调整NaOH含量，Mg2+与NaOH发生反应，生成Mg(OH)2 ，加入NaClO把藻类、腐殖酸等氧化分解成为小分子有机物，然后粗盐水自流入地槽，再用泵将地槽内的粗盐水打入溶气罐，盐水与压缩空气充分混合后，通过释放阀并经文丘里混合器加入纯度≥96%三氯化铁，进入浮上澄清桶。Mg(OH)2 和有机物经FeCl3 絮凝后上浮形成浮泥，定时排放，其它机械杂质沉入底部形成下排泥，定时排入盐泥池，清液流入折流槽，加入纯度≥98% Na2CO3 溶液后自流进入两个串联的反应桶，Ca 2+ 与Na2CO3充分反应后，盐水进入中间槽，用进料泵连续打入过滤器，过滤后的精盐水NaCl：≥305－315g/l 、Ca2++ Mg2+ ≤1mg/l
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
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·1· 目 录
第一部分 二次盐水、淡盐水脱氯岗位操作法…………………………… 1
1 岗位职责范围……………………………………………………………………8
1.1 本岗位管理范围……………………………………………………………8
1.2 本岗位职责……………………………………………………………………8
1.3 其它岗位关系说明…………………..………………………………………8
2 岗位原材料及公用工程规格……………………………………………………11
2.1 原材料规格……………………………………………………………………9
2.2 辅助原材料规格………………………………………………………………10
2.3 公用工程规格…………………………………………………………………10
3 产品、中间产品及副产品规格…………………………………………………11
4 生产原理及工艺流程叙述………………………………………………………11
4.1 生产原理………………………………………………………………………11
4.1.1 二次盐水精制岗位原理………………………………………………11
4.1.2 真空脱氯岗位原理…………………………………………………14
4.1.3 氯酸盐分解岗位原理…………………………………………………15
4.2 流程叙述………………………………………………………………………16
4.1.1 二次盐水精制流程叙述………………………………………………16
二次盐水岗位操作规程
1 二次盐水岗位操作规程
受控编号：
1 总则
为了明确二次盐水岗位的工艺操作，确保本岗位稳定运行，以满足电解生产需要，结合实际情况，将制定本规程。
2 范围
本规程适用于氯碱三车间二次盐水岗位生产运行中的操作。
3 参照文件
《离子膜制碱生产技术》和旭化成公司提供的《离子膜电解槽操作手册》。
4 职责和权限
4.1 二次盐水岗位为本规程的执行岗位。
4.2 氯碱三车间生产办为本规程的组织管理部门。
5 具体内容
5.1盐水二次精制
5.1.1本岗位管理范围
本岗位负责范围：过滤盐水经过E-21滤盐水换热器E-2153，加热到60℃进入过滤盐水罐D-2150，用泵P-2154送出，进入螯合树脂塔T-2160A/B/C，使Ca2＋＋Mg2＋降到20ppb以下送到盐水高位槽D-2173。
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-2264，一路去进槽盐水总管，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盐水，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；将一次盐水中的Ca2++Mg2+总量从5mg/L降到20ppb以下，满足离子膜电解的要求。还要负责配制18％的HCL；30%的离子膜烧碱往外输送；负责树脂塔再生等任务。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。
5.1.3离子交换树脂工艺流程
一般情况下，二个塔串联运行，一塔备用。如果有一塔交换已失效，需再生时，改为另两塔运行，该塔再生。再生完成后作为备用塔，树脂塔工作时间为24小时再生一次。三塔交替再生，由DCS全自动控制。
盐水二次精制工艺流程和生产操作
第１ １期 ２００６年１ １月 中国氯碱
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ Ｎｏ．１ｌ Ｎｏｖ．，２００６ １ ９
盐水二次精制工艺流程和生产操作
闰 健．王亚军 （山东华阳农药化工集团氯碱厂．山东宁阳２７１４１１）
摘 要：介绍了盐水二次精制的工艺流程、操作方法以及树脂塔的再生原理和注意问题。通过加强对 盐水二次精制生产条件和螯舍树脂再生过程的控制，提高了树脂性能，保证了螯合能力的发挥，生产
的舍格精制盐水满足了离子膜电解生产的要求。
关键词：离子膜电解；二次盐水；螯合树脂；再生
中图分类号：ＴＱ１１４．２６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—１７８５（２００６）１１—００１９—０３
Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｏｆ ｂｒｉｎｅ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ＹＡ Ｊｉａｎ．ＷＡＮＧ Ｙａ－ｊ“
（Ｃｈｌｏｒ－ａｌｋａｌｉ Ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｈｕａｙａｎｇ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｎｉｎｇｙａｎｇ ２７ １ ４ １ ｌ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｔ７ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｏｆ ｂｒｉｎｅ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｔｏｗｅｒ ａｎｄ ａｔｔｅｎｔｉｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｆｔｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒｉｎｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒｅｆｉｎｉｎｇ
ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｈｅｌａｔｉｎｇ ｒｅｓｉｎ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｒｅｓｉｎ ｗａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄ ｃｈｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｐｅ￣ｙ ｗｅｒｅ ｐｌａｙｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｅｒ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｂｒｉｎｅ ｍｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ
二次盐水及电解操作规程
1 二次盐水及电解操作规程
第一章 物料说明
一、 产品说明
离子膜电解法生产共有三种产品：离子膜（液）碱、氯气和氢气。
1、离子膜（液）碱
1）、产品的性质
A、物理性质：
氢氧化钠水溶液为无色透明液体，分子式为NaOH ，分子量为40，比重为 1.307～1.317(85℃)。 浓的碱液会灼伤皮肤和肌肉，若吸入NaOH雾沫或浓碱的蒸气，可使气管和肺部遭受严重的伤害，甚至发生肺炎，若溅入眼中，则会引起失明。
B、化学性质
a、对指示剂的显色反应。
由于NaoH的强碱性，能使蓝紫色的石蕊变成蓝色，使无色的酚酞呈红色.
b、与酸的中和反应生成盐和水。
2NaoH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
NaOH + HCl → NaCl + H2O
c、与CO2的作用
固体NaOH能很快的从空气中吸收水份和二氧化碳而变得潮湿、滑腻。
2NaOH + CO2 Na2CO3+H2O
d、与金属的作用
NaOH溶液能溶解锡、锌、铝，使之生成锡酸钠、锌酸钠，同时放出大量氢气。
Zn +2NaOH → Na2ZnO2 +H2↑
2Al + 6NaOH → 2Na3AlO3 + 3H2↑
在常温下，NaOH溶液对铜、铁的腐蚀较小，对生铁的腐蚀更小，紫铜则能被浓碱腐蚀，对镍、金、铂、银等金属无腐蚀性。
e、与硅化物的作用
2NaOH + SiO3 → NaSiO3 +H2O
从上述反应可知，NaOH溶液能腐蚀石英、玻璃、陶器、瓷器等材料制成的容器，因此，根据浓度和温度，盛放NaOH溶液的容器应选用铸铁、钢、不锈钢、镍等材料。
2)产品的标准及包装规格
NaOH浓度 32±0.5%
含盐(NaCL) ≤0.01%
3）产品的主要用途：
A、石油化工
B、水处理
C、合成纤维等
2、氯气
1） 产品的性质
A、物理性质
氯气是由饱和食盐水经直流电电解而得，分子式为Cl2,分子量为71,比空气重2.5倍。常温下的氯为黄绿色气体,有毒有较强的刺激性气味,对人体呼吸道粘膜有强烈刺激性作用，当吸入高浓度的氯气时，咽喉、鼻、支气管均会发生痉挛，并侵袭肺部而死亡。氯气对植物有极大的破坏作用，微量的氯气可使叶的细胞质破坏变黄而枯死。 2 氯气是一种易液化的气体，绝对压力为0.1MPa的纯氯气在34.5℃就可以液化为液态氯，液态的氯是黄色透明液体，并有较大的蒸汽压。
一、二次盐水精制的流程及叙述
内蒙古工业大学本科科研训练论文
1 离子膜法制碱是当今氯碱工业中崛起的新技术,离子膜烧碱不仅质量好,能耗低,而且从根本上解决了由石棉隔膜法制碱造成的石棉绒对水质的污染和对操作人员健康的影响。它可用于棉纺、化纤、医药、造纸和食品工业,近年来,对烧碱的需求明显上升,特别是纺织业,在加入WTO后渐渐复苏,对烧碱及其联产品氯气的需求迅速增加。离子膜法制碱技术具有国际先进水平,被国家确定为化工重点发展的七大工程之一。同时符合国家提倡的企业“做大、做强、做优”及“高新技术产业化、传统产业高新技术化、优化企业产品结构”的产业政策,通过采用新技术、新工艺,提高产品质量,降低原料消耗,减少“三废”排放,实现清洁生产和循环经济[7]。
1 生产方法
1. 1 工艺路线的选择[2]
目前世界上生产烧碱的方法有4种:隔膜法、水银法、离子膜法、苛化法。隔膜法、水银法和离子膜法都是通过电解盐水生产烧碱;而苛化法则是以石灰和纯碱为原料制取烧碱。苛化法目前仅在少数地区采用,我国苛化法烧碱仅占总产量的1. 5%左右。水银法烧碱含盐量低,产品浓度高,质量好,但是该法对环境污染严重,其汞害对人体有很大危害,联合国环境保护组织已要求逐步取代该法。隔膜法在国内外均广泛采用,该法早期为石墨阳极电解槽,在组装电槽中会产生大量铅和沥青烟雾,在操作中会生成石棉绒碱性污水和石棉绒粉尘,同时该内蒙古工业大学本科科研训练论文
2 法能耗非常大,因此从20世纪70年代国内外开始用金属阳极电槽取代石墨阳极电槽。目前发达国家已完全淘汰石墨阳极电解槽。我国的石墨阳极装置每年尚有约20多万t的产量,国家已将其列入淘汰类工业生产能力。与石墨法相比,金属阳极隔膜法在技术上有了很大的提高,但能耗依然较高,产品质量较差,同时仍存在一定的石棉绒污染问题。离子膜法是20世纪80年代发展的新技术,能耗低,产品质量高,且无有害物质的污染,是较理想的烧碱生产方法。与金属阳极隔膜法相比,离子膜法具有以下优点:
氯碱生产操作3资料
71 第九章 合成盐酸
第一节 盐酸的性质和用途
盐酸，又称氢氯酸，是氯化氢气体的水溶液。常见的工业用合成盐酸含量在31%左右（其含量以含HCl的质量百分比计）。
化学结构式为H—Cl，分子量36.461。
外观是无色透明液体，工业盐酸含有铁氯及有机杂质，所以呈黄色。酸中的氯化氢气体极易挥发，形成酸雾，所以有刺激性臭味。
15℃时31%盐酸的比重为1.158。操作工常打比重粗略判断和控制盐酸的含量，盐酸是最主要的无机盐酸之一，具有酸的一切通性。
用途：盐酸广泛用于生产无机氯化物，如ZnCl2，有机氯化物如染料，冶金工业用于湿法冶金和酸洗钢板食品工业中用于制味精酱油等。
其它还用于纺织工业、造纸工业、医药工业。
第二节 合成盐酸的生产
一、合成盐酸
燃烧合成生产的盐酸叫合成盐酸，通称工业盐酸，相对于化工生产过程中产生的氯化氢用水吸收后的盐酸称为副产盐酸。
合成盐酸的原料气体是氯气和氢气。
二、生产原理
工业上合成盐酸是通过氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体，经过冷却至常温用水吸收而制成的。
生产中分两步进行。
1、氯化氢的合成
实际生产中保持H2过量，一般控制在Cl2∶H2=1∶1.05～1.1生产中要严格KJHClClH62.184222燃烧 72 控制H2和Cl2的纯度。
合成反应在合成炉内进行，为保证反应正常进行，必须及时移走大量的反应热，生产中有冷却装置。
2、氯化氢的吸收
合成炉出来的氯化氢气体经过冷却。进入吸收塔用水吸收，氯化氢在水中的溶解度很大，其溶解度与压力有关，并随其温度的升高而减小。吸收时，会放出大量的热使得酸温上升，氯化氢气体分压增大，不利于氯化氢气体的吸收，得不到较高浓度的盐酸，所以吸收系统中必须及时移去溶解热。
三、工艺流程选择
氯化氢合成以及氯化氢的水吸收都要放出大量的热量，为了满足正常生产，必须移走这部分热量，常用方式有：1、空气对流，辐射放热；2、水冷却。
合成系统是通过合成炉型散热（辐射、水冷却），空气冷却管散热，石墨冷却器逐级冷却至40℃以下进入吸收系统。
二次盐水及电解培训资料84页word文档
第 1 页 二次盐水及电解工段培训资料
一、岗位任务
1.二次盐水岗位
将PH值为8.5～9.5之间的过滤盐水通过螯合树脂塔吸附盐水中的杂质金属阳离子，制取合格的精制盐水。通过螯合树脂塔的再生恢复树脂的性能使树脂循环使用，保证盐水质量合格。
2.电解岗位
将合格的二次精盐水送到电解槽进行电解，阳极生产出符合要求的氯气，阴极生产出合格的液碱和氢气，湿氯气和氢气送氯处理岗位和氢处理岗位，阳极淡盐水送淡盐水脱氯岗位,阴极产生的32%碱液送成品罐区。
3.淡盐水脱氯岗位
将电解产生的含氯淡盐水一部分直接进行脱氯，另一部分进行氯酸盐分解后进行脱氯，将脱氯后的脱氯盐水送化盐岗位进行配水化盐。
二、电解槽与离子膜的规格及产品和消耗品规格
1、电解槽
名称 滤压型自然循环复极式电解槽
型号 ACILYZER-ML32NCH 第 2 页 制造商 旭化成化学株式会社
单元槽尺寸 1.289m x 2.401m
单元槽有效面积 2.7 m2
每槽单元槽数 160
电解槽数量 4台
挤压形式 双头挤
电流密度 (运行值) 1~5.5KA/m2（装置能力达到10万吨/年100%NaOH）
(设计值) 5.1KA/m2
单元槽电压 (期待) 3.10V(5.1KA/m2时)