【正文】 較短，占地較少，過濾器操作簡單，自動瞬間反沖，不需要停機(jī)清理，因此無需備用設(shè)備，生產(chǎn)成本較低。一次鹽水工段擬定選用爾爾膜過濾工藝。淡鹽水提濃有單效薄膜蒸發(fā)工藝，多效降膜蒸發(fā)工藝，多效板式蒸發(fā)工藝。單效薄膜蒸發(fā)器設(shè)備投資少，但蒸氣消耗高。多效降膜蒸發(fā)汽消耗低，但設(shè)備投資高，蒸發(fā)器較高，土建投資較高。多效板式蒸發(fā)蒸汽消耗低，設(shè)備投資較低，蒸發(fā)器較小，土建投資較低。本裝置擬選用兩效板式蒸發(fā)工藝。二次鹽水及電解工藝的一般包括三道工序：二次鹽水精制、離子膜電解及淡鹽水脫氯。二次鹽水精制目前普遍采用合樹脂吸收鈣鎂等雜質(zhì)離子。樹脂再生使用鹽酸、燒堿和純水。定期自動進(jìn)行再生。以食鹽為原料的電解制堿方法有水銀法、隔膜法和離子膜法。水銀法電解，其產(chǎn)品質(zhì)量好，但能耗高，對環(huán)境污染嚴(yán)重，此工藝已被淘汰。隔膜法電解，出電解槽堿液濃度低，含有大量氯化鈉，不能直接做產(chǎn)品使用，尚需經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、除鹽后方能作產(chǎn)品銷售，且只能用于一般的紡織、造紙等工業(yè)，而不適用于粘膠纖維、維尼隆、腈綸、味精、染料等需高純堿的工業(yè)，能耗低、無汞害，無石棉污染、投資省，是氯堿工業(yè)的發(fā)展方向。我國自86年起先后從日本旭硝子、旭化成、氯工程；意大利迪諾拉；伍德迪諾拉；英國ICI、美國ELTECH等公司引進(jìn)約50套離子膜燒堿裝置，目前生產(chǎn)能力已占總能力的33%。離子膜單極槽的槽型，分為單極槽和復(fù)極槽。單極槽單臺生產(chǎn)能力小，電槽臺數(shù)較多，較適宜于生產(chǎn)能力較小的裝置，單臺檢修時(shí)生產(chǎn)損失較大，設(shè)備等價(jià)較低。通過對單、復(fù)極電槽在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的綜合對比，結(jié)合本項(xiàng)目裝置能力較大，本項(xiàng)目擬選用引進(jìn)具有世界先進(jìn)水平的自然循環(huán)復(fù)極式離子膜電槽。由電解槽出來的氯氣，溫度高并伴有大量的水和雜質(zhì)，必須進(jìn)行冷卻、干燥和凈化處理。氯氣的冷卻有時(shí)接冷卻兩種方式。直接冷卻，傳熱效果好，冷卻快。本設(shè)計(jì)彩氯氣經(jīng)洗滌塔直接冷卻，然后再用鈦管冷卻器間接冷卻。氯氣干燥塔有泡沫塔和填料塔三種設(shè)備。泡沫塔具有傳質(zhì)速率高，生產(chǎn)強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阻力降小。填料塔和泡罩塔塔串聯(lián)干燥工藝。氯氣壓縮設(shè)備有納氏泵、小透平和大透平。納氏泵電耗高，單臺生產(chǎn)能力小，設(shè)備臺數(shù)多，設(shè)備總體投資低。小透平電耗低，單臺生產(chǎn)能力較大，設(shè)備臺數(shù)較少，設(shè)備臺數(shù)少，設(shè)備總體投資高。本裝置設(shè)計(jì)選用小透平工藝。由電解槽出來氫氣溫度高，含水蒸汽量大且含堿霧，故必須進(jìn)行洗滌冷卻。根據(jù)聚氯乙烯裝置對氫氣較低含水和較高壓力的要求，采用循環(huán)水間接冷卻、液環(huán)泵壓縮、冷凍水間接冷卻工藝。通常根據(jù)氯氣壓縮機(jī)壓力的不同，將氯氣液化方式分為高壓法、中壓法和低壓法三種。高壓法和中壓法消耗低溫冷凍量少，能耗低，但對氯氣輸送設(shè)備的要求較高，且投資高。低壓法一般用氨或氟城昂制冷。氨制冷是我國傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，因其使用設(shè)備多，占地面積大，能耗高，屬淘汰工藝。氟化物制冷是我國近十向年發(fā)展起來的技術(shù)，在設(shè)備數(shù)量、占地面積、能耗方面均比氨制冷少許多。由于本裝置平時(shí)不生產(chǎn)液氯，因此沒有必要選用投資高的設(shè)備。因此本裝置擬采用氟化物制冷、低溫低壓法，氯氣液化溫度22℃,液下泵輸送液氯裝瓶。固堿工段的工藝設(shè)備、閥門管道、儀表等到均為超低碳高鎳不銹鋼和純鎳材質(zhì)，國內(nèi)難以加工制作和供應(yīng)，目前一般成套引進(jìn)。固堿工藝和設(shè)備專利供應(yīng)商目前主要有瑞士BERTRAMS和意大利SET公司，其工藝均采用多效降膜蒸發(fā)器，最后是入降膜式固堿爐制得熔融堿，然后再進(jìn)入片堿機(jī)冷卻制得片堿。BERTRAMS公司的固堿爐生產(chǎn)歷史最長，在世界范圍內(nèi)專利裝置最多。SET公司的蒸發(fā)器在設(shè)計(jì)上有獨(dú)到之處，且設(shè)備價(jià)格較低，目前被廣泛采用。鹵水加入精制劑BaCI2溶液后進(jìn)入澄清桶，以除去系統(tǒng)中過量的SO42。澄清后的粗鹽水自流入折流槽，加入精制劑NaOH溶液NaClO溶液自流進(jìn)而除鎂反應(yīng)罐。反應(yīng)后在鹽水送至于汽水混合器，與壓縮空氣混合后進(jìn)入加壓溶氣罐，飽含空氣的鹽水減壓后在文丘里混合器中與絮凝劑FeCl3溶液混合，然后進(jìn)入預(yù)處理器，由于減壓作用，氣泡大量釋放出來，附著在雜質(zhì)顆粒上并向上浮起，浮泥在預(yù)處理器上部自動排出。澄清后的鹽水從預(yù)處理器上部溢流進(jìn)折流槽，加入精制劑Na2CO3溶液后進(jìn)入除鈣反應(yīng)器。反應(yīng)后在鹽水自流入鹽水緩沖槽，經(jīng)過濾器進(jìn)液泵加壓后送入戈?duì)柲み^濾器，合格的過濾鹽水自流入一次鹽水貯槽，再經(jīng)一次鹽水泵送往二次鹽水及電解工段。澄清桶、預(yù)處理器及戈?duì)柲み^濾器出來的鹽泥排入鹽泥貯槽，用鹽泥泵打入箱式壓濾機(jī)，壓濾后的濾液回收用于化鹽，濾渣由堆置風(fēng)干，裝車外運(yùn)。電解工段返回的淡鹽水，收集于淡鹽水貯槽，經(jīng)淡鹽水泵加壓和換熱器預(yù)熱后，進(jìn)入二效蒸發(fā)器，用一效來的二次蒸汽作為縶源進(jìn)行提濃。中間鹽水用泵送至一效蒸發(fā)器，用生蒸汽作為熱源進(jìn)一步提濃。提濃后的鹽水用泵送入一次鹽水貯槽，與過濾鹽水混合。一次鹽水工段來的過濾鹽水，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)送至離子交換樹指塔共2臺，塔內(nèi)裝有合樹脂，平時(shí)2臺串聯(lián)使用。運(yùn)行中，第1臺負(fù)荷操作，第2臺，作為保護(hù)，使鹽水中所含微量Ca2+、Mg2+等多價(jià)陽離子會計(jì)師小于規(guī)定值。出離子交換樹脂塔出來的二次精制鹽水送入電解工序。2臺離子交換樹脂塔出程序控制器約每24個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次運(yùn)轉(zhuǎn)和再生過程的自動切換操作。再生時(shí)單臺塔獨(dú)立運(yùn)行。由高純鹽酸工段送來的31wt%鹽酸和在界區(qū)內(nèi)由電解工序送來的32wt%燒厴經(jīng)流量測量系統(tǒng)與純水混合配制成需濃度后，經(jīng)程序控制閥進(jìn)入離子交換樹脂塔內(nèi)，再生過程中所排出的酸性和厴性廢液，經(jīng)中和后送到廢液池處理。樹脂塔出來的二次精制鹽水加入到每臺電解槽。陽極液經(jīng)電解后產(chǎn)生的淡鹽水和氯氣進(jìn)入淡鹽水槽，氯氣從淡鹽水中分離、出來送氯氣處理工序。陰極液出陰極液泵在各單元槽的陰極室和陰極液槽之間循環(huán)總管中以保持堿液濃度穩(wěn)定。另一部分陰極液經(jīng)堿液送至固堿工段。淡鹽水槽中的淡鹽水用淡鹽水泵抽出，加入31wt%高純鹽酸調(diào)節(jié)PH值后，送入脫氯塔上部，經(jīng)真空閃蒸將淡鹽水中的游離氯脫出。脫氯后的淡鹽水中加入32wt%燒堿調(diào)節(jié)PH為9~11。中和后的淡鹽水加入亞硫酸鈉溶液完全除去游離氯后用泵送至一次鹽水工段。從電解工序來的高溫濕氯氣經(jīng)氯氣洗滌塔用氯水洗滌冷卻，然后進(jìn)入鈦管冷卻器，先后用冷凍水將其冷卻到12~14℃。氯氣經(jīng)水霧捕集器分離出冷凝水后，依次進(jìn)入一級填料塔、二級填料塔、泡罩塔，分別與稀硫酸和濃硫酸逆流接觸進(jìn)行干燥，然后進(jìn)入酸霧捕集器，處理完的氯氣含水量降至50wtppm以下。新鮮的98wt%濃硫酸，依次進(jìn)入泡罩塔、二級填料塔、一級填料塔，濃度逐漸降低。從二級填料塔塔底出來的78wt%左右的稀硫酸，流入稀硫酸貯槽，然后送至罐區(qū)作為副產(chǎn)品出售。干氯氣經(jīng)氯氣壓縮機(jī)壓縮后送往液氯工段或其他以氯為原料的生產(chǎn)裝置。電解工序來的氫氣進(jìn)入氫氣冷卻器用冷卻水間接冷卻，使氫氣溫度下降至40℃左右，冷卻后的氫氣由壓縮機(jī)加壓后，進(jìn)入氫氣終冷器用冷凍水間接冷卻，再經(jīng)水霧捕集后磅往高純鹽酸工段或其他化工耗氫裝置。由氯氣處理工序來的40℃、 ，經(jīng)氯氣緩沖罐進(jìn)入氯氣液化器，出掃氣液化器的氣液混合物經(jīng)液氯氣液分離器分離，尾氣含Cl2≥l1%，去高純鹽酸工段。液氯進(jìn)液氯貯槽，用液下泵送液氯裝瓶。氯氣、氫氣進(jìn)入石墨三合一爐后，經(jīng)合成所化氫氣并經(jīng)冷卻、吸收制成31wt%高純鹽酸，尾氣去尾氣塔進(jìn)一步用水吸收手排空。吸收用水為純水。成品高純鹽酸送至高純鹽酸貯槽，然后送至二次鹽水及電解工段使用。電解來的燒堿液依次經(jīng)過一級預(yù)蒸發(fā)器、二級預(yù)蒸發(fā)器、固堿爐，分別經(jīng)二次蒸汽、生蒸汽、和熔鹽加熱，蒸去燒堿中的不分。高溫熔融燒堿進(jìn)入征堿機(jī)進(jìn)行冷卻結(jié)片，然后經(jīng)裝袋、計(jì)量封邊和包裝。用汽車將袋裝固堿送固堿倉庫。經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓空氣，以及從裝置外來的天然氣燃料，經(jīng)煙道氣預(yù)熱后，進(jìn)行配比燃燒，在熔鹽爐內(nèi)將熔鹽加熱，煙道氣回收熱量后排空。加熱的熔鹽進(jìn)入固堿爐，與燒堿液間接換熱后循環(huán)利用。以每噸100wt%NaOH計(jì)，裝置能力為5萬噸/年32%wt燒堿。序號名稱及規(guī)格單位消耗量備注噸耗時(shí)耗年耗1鹵水NaCl=290g/lt1460002食鹽t 365003純堿：Na2CO3≥%kg15750t4氯化鋇：BaCl2≥98wt%kg126005純水t1600006助沉劑kg257亞硫酸鈉：Na2CO3≥95wt%kg30t8離子膜燒堿：折NaOH100 wt%kg199包裝袋個(gè)4080萬個(gè)10離子膜m2500 m211螯合樹脂L1000t12硫酸：H2SO498wt%kg22110013直流電kwh216014動力電kwh15015新鮮水 ≤28℃t750016循環(huán)水 ≤