【正文】 脂塔中的樹(shù)脂，危害極大；所以，必須將淡鹽水中的游離氯除去后，才能將其返回一次鹽水再使用。 第三毫 淡鹽水脫氯單元 ? 淡鹽水中的游離氯以兩種形式存在∶一是氯氣在淡鹽水中的溶解為溶解氯；其溶解量與淡鹽水的溫度、濃度、溶液上部的氯氣分壓、溶液 pH 值等有關(guān)，近似遵循亨利定律 Ci＝ KPi ；淡鹽水中溶解氯存在下 列平衡∶ Cl2 + H2O ← — → HClO + HCl HClO — → H+ + ClO－ 二是以 ClO－ 形式存在 ； 由于電解過(guò)程中 OH－ 離子反滲透通過(guò)離子膜到達(dá)陽(yáng)極側(cè)與Cl2 發(fā)生副反應(yīng)生成 ClO－ ∶ 2 OH－ + Cl2 — → ClO－ + Cl－ + H2O 電流效率越低，反滲透的 OH－ 越多， ClO－ 生成的也越多。事實(shí)上，有些企業(yè)實(shí)際 13 生產(chǎn)中電解槽出口陽(yáng)極液 pH 值長(zhǎng)期在 4～ 5 范圍運(yùn)行，使電極電化性能發(fā)生了明顯下降。 范圍內(nèi)。此時(shí)，可對(duì)電解系統(tǒng)的氯、氫純度進(jìn)行分析檢測(cè)，為氯氫處理和鹽酸合成工序提供數(shù)據(jù)。 送電后，從電流密度 ，陰陽(yáng)極液濃度正常調(diào)節(jié)控制將可以投入串級(jí)調(diào)節(jié)控制回路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。單元槽 堿液循環(huán)槽中的堿液由堿液循環(huán)泵加壓輸送，一部分通過(guò)調(diào)節(jié)回路輸送至堿液高位槽，通過(guò)堿液高位槽回到陰極系統(tǒng)；一 部分通過(guò)調(diào)節(jié)回路作為成品堿送到成品堿貯槽。進(jìn)槽堿液的流量是根據(jù)安裝在每臺(tái)電解槽槽頭的流量計(jì)來(lái)操作控制的。 在陽(yáng)極氣液分離器初步分離出的氯氣，通過(guò)氯氣總管流入淡鹽水循環(huán)槽的上部氣液分離室，進(jìn)一步進(jìn)行氣液分離；然后從其頂部流出至氯氣總管；在此總管適宜處設(shè)置氯氣壓力調(diào)節(jié)回路，通過(guò)其調(diào)節(jié)閥控制氯氣壓力，并與氫氣調(diào)節(jié)回路形成串級(jí)調(diào)節(jié)， 控制氯氣與氫氣的壓差，流出系統(tǒng)至氯氣處理裝置。 離子膜電解裝置電解循環(huán)的工藝流程包括陽(yáng)極循環(huán)和陰極 循環(huán)。 在離子膜電解裝置中， Ti 材料在通常使用情況下，其電位接近鈍化區(qū)，通過(guò)溶液中的 Cl2 溶解 后生成的次氯酸或次氯酸離子的氧化作用， (生成 TiO2)來(lái)維持鈍態(tài)。在陰極系統(tǒng)中，主要是90℃的 32％ (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )NaOH 對(duì)材料的腐蝕，在陰極系統(tǒng)，各公司選用的材料大致有三種∶鎳 (Ni)、不銹鋼 (SUS310S 或 00Cr25Ni20)和非金屬材料 (CPVC、 PVC+FRP、 PTFE、PFA 等 )。在一臺(tái)單極式離子膜電解槽內(nèi)部(參見(jiàn)圖 23)，直流供電電路是并聯(lián)的，因此總電流即為通過(guò)各個(gè)單元槽的電流之和，各單元槽的電壓基本相等，所以單極式離子膜電解槽的特點(diǎn)是低電壓大電流。 離子膜電解槽按照單元槽的結(jié)構(gòu)形式不同，分為單極式離子膜電解槽 (圖 21)和復(fù)極式離子膜電解槽 (圖 22)。其工藝流程為∶飽和粗鹽水加入精制反應(yīng)劑，經(jīng)過(guò)精制反應(yīng)后加入絮凝劑進(jìn)入澄清桶澄清，澄清鹽水經(jīng)砂濾器粗濾后，再經(jīng) α纖維 素預(yù)涂碳素管過(guò)濾器二次過(guò)濾，使鹽水中的懸浮物小于 1 10－ 6，然后進(jìn)入離子交換樹(shù)脂塔，進(jìn)行二次精制，得到滿足離子膜電解槽運(yùn)行要求的精制鹽水。這些雜質(zhì)在化鹽時(shí)會(huì)被帶入鹽水系統(tǒng)中，如不去除將會(huì)造成離子膜的損傷，從而使其效率下降，破壞電解槽的正常生 產(chǎn)，并使離子膜的壽命大幅度縮短。鹽水中一些雜質(zhì)會(huì)在電解槽中產(chǎn)生副反應(yīng)，降低陽(yáng)極電流效率，并對(duì)陽(yáng)極壽命產(chǎn)生影響。其工藝流程簡(jiǎn)圖如圖 1 所示。單極式離子膜電解槽是指在一個(gè)單元槽上只有一種電極，即單元槽是陽(yáng)極單元槽或陰極單元槽，不存在一個(gè)單元槽上既有陽(yáng)極又有陰極的情況。 3 復(fù)極式離子膜電解槽 (參見(jiàn)圖 24)則正好相反，每個(gè)單元槽的電路是串聯(lián)的，電流依次通過(guò)各個(gè)單元槽，故各單元槽的電流相等，但總電壓為各單元槽槽電壓 之和，所以，復(fù)極式離子膜電解槽的特點(diǎn)是低電流、高電壓。但在既要耐 NaOH 腐蝕又要導(dǎo)電的部位 (如陰極盤(pán)、陰極筋板、陰極網(wǎng)等 )，最好還是使用鎳 (Ni)材料，因?yàn)?Ni 既有良好的耐堿腐蝕性又是電阻較低的材料。 Cl2 + H2O ←→ HCl + HClO 4 HClO + OH－ ←→ ClO－ + H2O 因此，離子膜電解裝置的陽(yáng)極系統(tǒng)中，鈦 (Ti)材料表面有流動(dòng)的含 Cl2 電解質(zhì)溶液部位，有很高的耐腐蝕性，幾乎是不腐蝕的。 (1)陽(yáng)極循環(huán)部分 從鹽水高位槽來(lái)的精鹽水與淡鹽水循環(huán)泵輸送來(lái)的淡鹽水按一定比例混合 (初始開(kāi)車(chē)時(shí)，加純水 )，并在進(jìn)入總管前加入高純鹽酸，調(diào)節(jié) pH 值后，再送到每臺(tái)電解槽的陽(yáng)極入口總管，并通過(guò)與總管連接的進(jìn)口軟管送進(jìn)陽(yáng)極室。 較大型的裝置，在氯氣流出界區(qū)前，還設(shè)置氯氣與二精鹽水的熱交換器，回收氯氣中的熱量。 電解期間，陰極液在陰極室電解產(chǎn)生氫氣和燒堿。 在藍(lán)星北化機(jī) /旭化成電解槽中，在陽(yáng)極總管入口端將精制鹽水與返回淡鹽水按體積比約為 ∶ 1 進(jìn)行混合。 萬(wàn)噸堿 )。為了得到最準(zhǔn)確的串級(jí)比值， 此時(shí)應(yīng)根據(jù)濃度變化情況，適當(dāng)增加陰陽(yáng)極液分析頻次，密切關(guān)注電解槽陰陽(yáng)極液出口濃度，特別是陰極出口堿濃度，合理調(diào)整陰極加純水量。 (5)堿中含鹽分析 送電至額定電流后，應(yīng)對(duì)堿中含鹽進(jìn)行分析，對(duì)離子膜的性能進(jìn)行判斷。 電解過(guò)程中， OH－ 會(huì)從陰極室反遷移到陽(yáng)極室；當(dāng) OH－ 達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，就會(huì)在陽(yáng)極參加反應(yīng)生成氧氣；陽(yáng)極反應(yīng)就是 Cl－ 和 OH－ 的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，尤其是在離子膜使用到后期時(shí)；在陽(yáng)極液中應(yīng)加入適量的鹽酸，就會(huì)中和反遷移來(lái) 的 OH－ ，抑制其在陽(yáng)極的反應(yīng)；可見(jiàn)，陽(yáng)極液的酸度和氯中含氧量有直接關(guān)系。 加酸量也不能過(guò)大；進(jìn)槽鹽水過(guò)高的酸度會(huì)使陽(yáng)極液 pH 值過(guò)低，這又是離子膜出現(xiàn)水泡現(xiàn)象的重要原因之一，將會(huì)使離子膜壽命大大縮短。這兩部分量的總和，以氯氣來(lái)計(jì)，稱為游離氯。 脫除淡鹽水中游離氯的方法有兩種∶物理脫氯和化學(xué)脫氯。由于氣相和液相之間存在著平衡，所以采用上述手段不能將淡鹽水中的游離氯百分之百地除去，剩余微量的游離氯 (一般在 10～ 30mg/L)用添加還原性物質(zhì) (一般用 8％～ 9％的亞硫酸鈉溶液 )使其發(fā)生氧化還原化學(xué)反應(yīng)而將其徹底除去。為達(dá)到充分混合，在管路中設(shè)有靜態(tài)混合器 (或增設(shè)孔板 )。 290. 空氣吹除法脫氯生產(chǎn)過(guò)程中主要工藝控制指標(biāo) ①風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量∶進(jìn)脫氯塔淡鹽水體積的 6～ 8 倍 ②風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓∶ 600～ 700mmH2O ③加酸后進(jìn)脫氯塔淡鹽水 pH 值∶ ～ ；溫度∶ (80177。淡鹽水在此完成化學(xué)除氯過(guò)程，然后用脫氯淡鹽水泵送至一次鹽水工序回收循環(huán)使用。 298. 真空法脫氯生產(chǎn)工藝的特點(diǎn) 真空法脫氯生產(chǎn)工藝主要特點(diǎn)是淡鹽水中的大部分游離氯可以被脫出并回收至氯氣總管中，提高氯氣產(chǎn)量；工藝較復(fù)雜、控制要求較高；設(shè)備投資較大；相對(duì)空氣吹脫法而言脫氯后淡鹽水中的游離氯含量稍高，亞硫酸鈉消耗稍大些 (～ )，并使返回淡鹽水中的硫酸根含量增加，加大一次鹽水系統(tǒng)去除硫酸根負(fù)荷。 18 離子膜電解裝置中電解工序產(chǎn)生的濕氯氣溫度高、 壓力低，并含有大量水分。 當(dāng)氯氣中的水分含量降至％ (質(zhì)量分?jǐn)?shù) )以下時(shí)，其腐蝕性大大降低。不同溫度下濕氯氣含水量詳見(jiàn)下表。 如被水蒸氣飽和的濕氯氣溫度為 20℃時(shí)， 1kg 氯氣中含有 水；當(dāng)將其冷卻到10℃時(shí)，則 1kg 氯氣中還含有 水；前者是后者約 倍。 氯氣兩級(jí)間接冷卻工藝通常適用于規(guī)?！?5 萬(wàn)噸 /年燒堿裝 置。氯水用氯水泵加壓，并用氯水冷卻器冷卻循環(huán)使用，以確保循環(huán)使用的氯水進(jìn)入氯水洗滌塔的溫度在約 30℃；多余的氯水由泵送至界外。如果離子膜電解產(chǎn)生的氯氣壓力足以克服整個(gè)氯處理系統(tǒng)的阻力降時(shí)，就不需要設(shè)置氯氣鼓風(fēng)機(jī)。 雖然，較低溫度的濕氯氣可使干燥單元負(fù)荷減小，達(dá)到同樣含水指標(biāo)時(shí)，硫酸消耗少；但為此需加大冷卻單元設(shè)備投入，增加冷量的消耗；更為重要的