【正文】 1 2 3 4 5 6 任務(wù)一 二次鹽水的精制 任務(wù)二 離子膜電解 任務(wù)三 淡鹽水脫氯 任務(wù)五 常見故障及處理 案例分析 小結(jié) 項(xiàng)目二 二次鹽水精制及電解 知識目標(biāo)： ★ 能夠掌握二次鹽水精制及離子膜電解的工藝原理。 ★ 能分析二次精鹽水精制各工序及離子膜電解的的工 藝流程。 ★ 能熟知二次鹽水精制的主要設(shè)備及離子膜電解槽的 結(jié)構(gòu)及功能。 ★ 能夠分析并掌握淡鹽水脫氯的工藝原理及工藝流 程。 能力目標(biāo)： ● 能識讀二次鹽水精制過程的工藝流程，并 會根據(jù)不同要求繪制出工藝流程圖。 ● 能完成二次鹽水精制及離子膜電解的崗位開 、停車操作。 ● 能完成淡鹽水脫氯的崗位開、停車操作。 ● 能對二次鹽水精制及淡鹽水脫氯的常見故障 進(jìn)行分析并處理。 ● 能對電解工段的常見故障進(jìn)行分析并處理 。 任務(wù)一 二次鹽水的精制 子任務(wù)一 二次鹽水精制的工藝原理 子任務(wù)二 子任務(wù)三 子任務(wù)四 知識鏈接 二次鹽水精制的工藝流程 二次鹽水精制的主要設(shè)備 二次鹽水精制的崗位操作 螯合樹脂 子任務(wù)一 二次鹽水精制的工藝原理 【任務(wù)描述】 ◆ 能分析二次鹽水精制各工序的工 藝原理。 【任務(wù)指導(dǎo)】 一、二次鹽水精制的生產(chǎn)任務(wù) 鹽水二次精制是在一次精制的基礎(chǔ)上，首先通過過濾除去 一些懸浮物，再調(diào)解鹽水的 pH值，將合格的鹽水通入螯合樹 脂塔進(jìn)行吸附，進(jìn)一步將鹽水中 Ca2+、 Mg2+等離子濃度降 至要求的范圍。 二、二次鹽水精制的工藝原理 1．鹽水過濾的原理 鹽水過濾采用的裝置有碳素管過濾器、聚丙烯過濾 器、葉片式過濾器等。利用過濾器的微孔將其中的懸浮物進(jìn) 行攔截，從而將其除去 。 2．鹽水中和的原理 （ 1）鹽水中和的目的 在一次鹽水精制過程中，為除掉 Ca2+、 Mg2+， 需要分別加入過量的 Na2CO3和 NaOH，過濾后，鹽水 中 Ca2+、 Mg2+含量降低了， 但還存在沒有過濾掉的 CaCO3和 Mg(OH)2小顆粒，螯合樹脂只能吸附 Ca2+、 Mg2+，而不能將微粒中的 Ca、 Mg成分吸附，從而 會造成二次鹽水中 Ca、 Mg含量超標(biāo)。 為消除這種 現(xiàn)象，通過添加鹽酸進(jìn)行中和反應(yīng)，使 CaCO3和 Mg(OH)2完全溶解，從而被螯合樹脂吸附。 （ 2）鹽水中和的原理 在過濾器的出口鹽水管路上，加入 31%的鹽 酸，通過靜態(tài)混合器，使鹽酸和鹽水混合均 勻后，利用 pH自動分析儀測得的 pH值來自動 調(diào)節(jié)鹽酸的加入量，達(dá)到使 Ca、 Mg完全溶解 的目的。鹽水中和的反應(yīng)方程式： HClCaC O 3 ? 222 COOHCaCl ??H Cl)OH(Mg 2 ? OHMgC l 22 ? 3．螯合樹脂吸附的原理 (1） 螯合樹脂的結(jié)構(gòu)和分類 螯合樹脂是一種離子交換樹脂，它吸附金屬離子形 成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，故稱螯合樹脂又叫內(nèi)配合物，它是由中心 離子和多基配位體構(gòu)成的，是一種具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合 物。例如： 其中 M是中心離子（金屬離子）， N、 O是可提供共用電 子對的原子，中心離子和他們形成了兩個配位鍵，在適 當(dāng)條件下，生成穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 （ 2） 螯合樹脂吸附的原理 配合物的形成和離解是兩個互相對立但又依賴 的過程，一方面中心離子通過配位鍵與配合劑相結(jié) 合，形成配合物，而表現(xiàn)出一定的化學(xué)吸引力；另 外一面，由于配合物內(nèi)部存在矛盾運(yùn)動，他們中的 部分又要離解，從而又表現(xiàn)出一定的化學(xué)排斥力。 當(dāng)在一定的外界條件下（如 pH、溫度、濃度）達(dá)到 一個相對平衡狀態(tài)時，通過改變條件就會破壞平衡 。 子任務(wù)二 二次鹽水精制的工藝流程 【任務(wù)描述】 ◆ 能夠熟知二次鹽水精制過程中過濾、中和及螯合樹脂塔吸附的工藝流程。 ◆ 能夠分析工藝指標(biāo)對樹脂塔操作的影響。 【任務(wù)指導(dǎo)】 鹽水經(jīng)一次精制后進(jìn)入二次精制工段，首先加入適 量的 Na2CO3以除去微量的游離氯，同時加入適量的 α 纖 維素助濾劑，然后用泵送入鹽水過濾器進(jìn)行過濾，經(jīng)過 濾后的鹽水，其懸浮物含量達(dá)到 lppm以下，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值控制在 9士 。將上述符合質(zhì)量指標(biāo)的鹽水，用泵送入螯合樹脂塔進(jìn) 行螯合處理，使鹽水中 Ca2+、 Mg2+雜質(zhì)含量達(dá)到 20ppm以 下，經(jīng)二次精制后的鹽水便可送去電解工段 . 一、鹽水過濾的工藝流程 鹽水過濾的目的是除去一次鹽水中的懸浮物和部分 Ca2+、 Mg2+。鹽水過濾器有炭素管過濾器、聚丙烯過濾器 、葉片式過濾器等。實(shí)際生產(chǎn)中使用最多的是炭素管過濾 器，鹽水經(jīng)過濾處理后才可以保證后續(xù)螯合樹脂充分發(fā)揮 其性能，且再生周期比不用炭素管過濾器延長了 3~5倍， 減少了再生所用的離子膜堿和高純鹽酸，也杜絕了不純物 進(jìn)入離子膜電解槽。一次鹽水進(jìn)人一次鹽水貯槽，由泵送 入炭素管過濾器，炭素管過濾器采用 2塔流程，其中一塔 運(yùn)行，一塔反洗并重新涂覆 α 纖維素備用；每隔約 48小 時，或過濾器壓差達(dá) ，切換下線，反洗 重新涂覆。過濾后的鹽水送入樹脂塔工段。 二、鹽酸中和的工藝流程 在過濾器出口的鹽水管路上，加入 31%鹽酸，經(jīng)過靜 態(tài)混合器，使鹽酸和鹽水混合均勻后，送 pH自動分析儀， 根據(jù)測得的 pH值，自動調(diào)節(jié)鹽酸的加入量，使系統(tǒng)的 pH值 控制在 9177。 。 三、螯合樹脂塔吸附的工藝流程 樹脂塔吸附的生產(chǎn)工藝有三塔流程和兩塔流程。三塔 流程始終是兩塔運(yùn)行（如 A串 B、 B串 C、 C串 A），一塔再生 、等待，運(yùn)行周期短，再生頻繁，保險(xiǎn)系數(shù)大；而兩塔流 程為一塔再生一塔運(yùn)行。下面著重介紹三塔流程（圖 2– 3 ）。 圖 2– 3 三塔生產(chǎn)工藝流程 四、工藝指標(biāo)對樹脂塔操作的影響 螯合樹脂的吸附能力除樹脂本身外 , 還受鹽水的 溫度、 pH 值、鹽水流量、 Ca2+、 Mg2+含量等因素的影 響。螯合樹脂的內(nèi)在結(jié)構(gòu)不同， 交換能力也不同，但 是對流量、溫度、 pH 值變化趨勢是一樣的。因此，要 加強(qiáng)各工藝控制指標(biāo)的控制，保證進(jìn)電解槽鹽水質(zhì)量 合格。 1．溫度 螯合樹脂與鈣、鎂的螯合反應(yīng)是在一定溫度下進(jìn)行 的，溫度高時 , 螯合反應(yīng)速度快 , 樹脂使用周期長。但 鹽水溫度過高 (大于 80℃) ， 樹脂的強(qiáng)度會降低，破碎 率升高，將使樹脂受到不可恢復(fù)的損傷。要保證樹脂發(fā) 揮良好的性能，應(yīng)將進(jìn)入螯合樹脂塔的鹽水溫度控制在 55～ 65 ℃ 。 2． pH 值 在一定的 pH 值時，鈣、鎂等是以離子形式存在的， 這樣有利于樹脂進(jìn)行螯合去除。而當(dāng) pH8 時， 樹脂去 除鈣、鎂離子的能力明顯下降；當(dāng) pH11 時， 鎂離子 易生成 Mg(OH)2膠狀沉淀物 , 進(jìn)入樹脂塔后會堵塞樹脂 孔隙 , 大大降低了樹脂的交換能力，同時還會造成進(jìn)入樹 脂塔內(nèi)的鹽水發(fā)生偏流 , 增加壓力降 , 從而導(dǎo)致鹽水中鈣 離子去除不徹底 , 二次鹽水中鈣、鎂含量升高。所以，鹽 水 pH 值應(yīng)控制在 。 3．鹽水流量 鹽水的供應(yīng)量是由樹脂塔的選型和塔內(nèi)樹脂填充量來確定 的。進(jìn)入樹脂塔的鹽水流量取決于樹脂塔的尺寸和需要的 循環(huán)時間，如果鹽水流量過大則在樹脂內(nèi)停留時間縮短， 造成鹽水在樹脂塔內(nèi)短路，處理后的鹽水中鈣、鎂離子不 合格；如鹽水流量降低，樹脂的使用時間延長，但需要較 大的樹脂塔。一般要求鹽水流量應(yīng)小于 40 m3/h，最佳流 量為 20 m3/h。 4．鹽水中 Ca2+、 Mg2+濃度 螯合樹脂塔對鹽水中的 Ca2+